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构；（3）地下连续墙为整体连续结构，加上现浇墙壁厚度不小于60cm，钢筋保护层又较大，故耐久性好，抗渗性能亦好；（4）可实行逆作法施工，有利于施工安全，并加快施工进度，降低造价；（5）适用于多种地质情况。
地下连续墙的缺点为：（1）弃土及废浆的处理问题。除增加工程费用外，如处理不当，还会造成新的环境污染。（2）地质条件和施工的适应性问题。从理论上讲，地下连续墙可适用于各种地层，但最适应的还是软塑、可塑的粘性地层。当地层条件复杂时，还还会增加施工难度和影响工程造价。（3）槽壁坍塌问题。引起槽壁坍塌的原因，可能是地下水位急剧上升，护壁泥浆液面急剧下降，有软弱疏松或砂性夹层，以及泥浆的性质不当或已经变质，此外还有个施工管理等方面的因素。槽壁坍塌轻则引起墙体混凝土超方和结构尺寸超出允许的界限，重则引起相邻地面沉降、坍塌，危害邻近建筑和地下管线的安全。（4）现浇地下连续墙的墙面通常较粗糙，如果对墙面要求较高，虽可使用喷浆或喷砂等方法进行表面处理或另作衬壁来改善，但会增加工作量。（5）地下连续墙如单纯用作施工期间的临时挡土结构，不如采用钢板桩等一类可拔出重复使用的园护结构来得经济，因此连续墙结构几年来一般用在兼做主体结构的场合较多。
地下连续墙是一种比钻孔灌注桩和深层搅扑桩造价昂贵的结构形式，对其选用，必须经过技术经济比较，确实认为是经济合理，因地制宜时，才可采用。一般说来其在基础工程小的适用条件归纳起来，有以下几点：（1）基坑深度大于10m；（2）软土地基或砂土地基；（3）在密集的建筑群中施工基坑，对周围地面沉降，建筑物的沉降要求需严格限制时，宜用地下连续墙；（4）围护结构与主体结构相结合，用作主体结构的一部分，且对抗渗有较严格要求时，宜用地下连续墙；（5）采用逆作法施工，内衬与护壁形成复合结构的工程。 3.1.4 SMW工法
SMW工法是先用螺旋钻机按设计位置钻孔疏松泥土，且孔与孔之间有一定的搭接长度，之后向疏松泥土中注入水泥浆液，然后按设计间距打入H型钢形成劲性水泥土，最后形成一排挡土止水帷幕。
SMW工法施工噪声低，对周围环境影响小；结构止水性好结构强度可靠，适合于各种土层，配以多道支撑，可适用于深基坑；此方法在一定条件下可以取代作为围护的地下连续墙，具有较大发展前景。 3.1.5 高压旋喷桩挡墙
高压旋喷桩挡墙是用带有喷头的钻机将其钻入到预定深度后，再利用地面高压水泵将配制好的水泥浆液注入土体，同时匀速地将旋转的喷头缓缓地向上拔，使得水泥浆和土体能够形成柱状的均匀固结体，依次咬合施工从而形成高压旋喷桩挡墙。
高压旋喷桩挡墙 适合于软土地区环境要求不是很高的基坑。挖深≤7m的基坑；施工低噪声、低振动，对周围环境影响小，止水性好；如作自立式水泥挡土墙，墙体较厚需占用基坑红线内一部分面积；施工需作排污处理，工艺复杂，造价高；作为围护结构的止水加固措施、旋喷桩深度可达30m。
3.2基坑围护结构方案比选
从防水性能方面看，钻孔灌注桩和钢板桩支护都较差，高压旋喷桩挡墙防水较好，而SMW工法和地下连续墙的防水性能较以上三种工法好。从强度方面看，钢板桩支护和高
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压旋喷桩挡墙都较高，SMW工法较为可靠，而钻孔灌注桩一般，地下连续墙的强度高。对环境影响方面，除了钢板桩对环境影响较大外，其他工法都较小。经济成本方面，高压旋喷挡墙的成本最低，钻孔灌注桩和SMW工法较低，钢板桩支护一般，而地下连续墙造价较高。
上海地铁场中路站基坑深度为15.0m，属于深基坑。各勘察钻孔稳定水位埋深 0.50~1.10m，水位较高。所以可以排除高压旋喷桩挡墙、钻孔灌注桩和钢板桩。SMW工法和地下连续墙都适用于本工程，但地下连续墙可以作为后续车站结构的一部分，故选用地下连续墙作为围护方案。
根据施工经验，地下连续墙的总高度为基坑深度的1.7~2.0倍，墙体厚度为600~1000mm。本工程地下连续墙围护结构嵌固深度取0.8倍的基坑开挖深度，所以地下连续墙的总长度为（0.8+1.0）×15.0=27.0m，取27.0m；初选地下连续墙的厚度为800mm，混凝土强度等级为C30，抗渗等级为S6。
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4 基坑支撑方案设计
4.1支撑结构类型
在软弱地层的基坑工程中，支撑结构是承受围护墙所传递的土压力、水压力的结构体系。支撑结构体系包括围檩、支撑、立柱及其他附属构件。
挡土的应力传递路径是围护墙→围檩（圈梁）→支撑，在地质条件较好的有锚固力的地层中，基坑支撑采用锚杆和拉锚（锚碇）。
支撑材料按种类可分为现浇钢筋混凝土支撑体系和刚支撑体系两类，两种支撑材料的性能对比见表4.1。
表4.1两类支撑体系的形式和特点
材料
截面形式
布置形式
特点
混凝土结硬后刚度大、变形小，强度的
竖向布置有水平
可根据设计要
现浇钢筋混凝土
求确定断面形状和尺寸
撑、斜撑；平面布环梁结合边桁架
安全可靠性强，施工方便，但支撑浇制和养护时间长，围护结构处于无支撑的移大，如对变形有较高要求时、需对被
爆破拆除对周围环境有影响
竖向布置有水平
单钢管、双钢管、单工字钢、
钢结构
双工字钢、H型钢、槽钢及以上钢材的组
合
撑、斜撑；平面布置形式一般为对撑、井字撑、角撑，亦有与钢筋混凝土支撑结合使用，但要谨慎处理变形协
调问题
安装、拆除施工方便，可周转使用，支撑中加预应力，可调整轴力而有效控制围护墙变形；施工工艺要求较高，如节点和支撑结构处理不当，施工支撑不及
时不准确，会造成失稳
置有对撑、边桁架、暴露状态时间长，软土中被动区土体位等，形式灵活多样 动区软土加固。施工工期长，拆除困难，
现浇混凝土支撑体系由围檩（头道为圈梁）、支撑及角撑、立柱和围檩托架或吊筋、立柱、托架锚固件等其他附属构件组成。
钢结构支撑体系通常为装配式的，由围檩、角撑、支撑、千斤顶（包括千斤顶自动调压或人工调压装置）、轴力传感器、支撑体系检测监控装置、立柱桩及其他附属装配式构件组成。
4.2支撑体系的布置形式
支护结构的支撑在平面上的布置形式，有对撑、角撑、桁架式、框架式、环形等。有时在同一基坑内混合使用，如对撑加角撑、环梁加边桁（框）架、环梁加角撑等。主要是因地制宜，根据基坑平面现状和尺寸设置最合适的支撑。
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4.2.1对撑
对撑的布置较适合于平面形状较为规则的基坑。利用基坑的对称性将支撑对顶于基坑的两侧。对于长条形基坑采用对称最为有利。对撑可布置于撑在两边上。当基坑的长宽比不是很大时，需要将两个方向的对边都布置对撑，这时支撑布置成井格形。垂直对称布置 见图4.1。
图4.1 垂直对撑布置
4.2.2角撑
角撑即是将支撑布置于基坑相邻两边，与墙体形成一定角度。角撑在布置上可使基坑留出较大的空间以方便挖土施工作业，而且在一些平面形状较为复杂的基坑局部布置角撑可以弥补对撑在局部的不足，当基坑长度较大时，基坑短边可利用角撑进行支撑。角撑布置见图4.2。
图4.2 角撑体系布置 4.2.3钢筋混凝土环梁支撑
钢筋混凝土环梁支撑是近年来发展起来的一种支撑形式。它适用于平面轮廓较接近正方形的基坑，对于长方形轮廓的基坑可结合对撑或采用双圆环梁形式，当基坑有圆弧端时可结合人环梁内，使圆弧端成为钢筋混凝土环梁的一部分。圆形环梁布置见图4.3。
图4.3 圆形环梁布置
4.2.4组合桁架
对于平面形状比较复杂的基坑，可以采用钢筋混凝土组合桁架作为平面内支撑系统。
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根据组合桁架的布置位置及布置形式，可以分为对撑桁架、斜撑桁架及边桁架等。
在支撑平面内需要留设较大作业空间时，宜采用组合桁架支撑形式组成平面支撑体系，充分利用钢筋混凝土支撑平面布置灵活，各构件间接点可靠，整体性强等特点，从而使各构件共同作用，协调受力，组成强度高、刚度大的支撑系统。
4.3支撑体系的方案比较和合理选定
4.3.1支撑材料和类型
钢支撑目前常用的有钢管支撑结构和H钢支撑结构，它们重量轻，刚度大，装拆工作量小，可重复使用，并且材料消耗少。而钢筋混凝土支撑由于制作方便而被广泛采用，其支撑变形控制的可靠度高，但其拆除比较困难，材料基本不能回收。并根据表4.1的比较，确定采用钢管支撑，目前常用?609圆钢管和H钢两种形式支撑，所以钢管规格取为?609×16。
4.3.2支撑道数
竖向支撑的道数、支撑点标高的确定，应考虑在一定地质条件下，满足基坑围护和支撑结构体系的稳定和控制变形的要求，还要与浇筑主体结构各层楼板时的换撑设计相协调。
根据规范要求，软土地区第一道支撑设于地下1.0~2.5m，每道支撑的竖向间隔一般介于2.5~4.5m之间，为减小基坑开挖后的围护结构的变形，最下道支撑的布置尽量落低，但应高出底板60cm以上，以便于底板和外墙的施工。所以本工程采取四道钢管支撑，初定各道支撑中心从上到下分别为-1.5m，-5.5m,-9.3m和-13.1m。围檩、立柱和支撑的结点处统一假定为铰接，两立柱之间跨度根据实际工程设定，但最大跨度不大于15m。
4.3.3支撑体系的平面布置
支撑杆件的相邻水平距离首先应确保支撑系统整体变形和支撑构件承载力在要求范围之内，其次应满足土方工程的要求。当采用钢筋混凝土围檩时，沿着围檩方向的支撑点间距不宜大于9m；当采用钢围檩时，支撑点间距不宜大于4m。取水平支撑的水平间距为4m。
4.3.4支撑立柱桩
竖向支撑钢立柱可以采用角钢格构柱、H型钢柱或钢筋混凝土立柱，便于穿越底板、楼板施工和以后的防水处理。围檩、立柱和支撑的结点处统一假定为铰接，两立柱之间跨度根据实际工程设定，但最大跨度不大于15m。
4.4基坑施工应变措施
基坑方案总体设计确定后，应对以后施工中可能出现的问题预先做周密的考虑。 对支撑和开挖施工过程中，可能出现的围护结构、支撑结构的过大变形和内力、周围地表过大沉降、以及围护墙和支撑体系的破坏和失稳等问题，在基坑工程设计时，应根据工程实践经验提出应变措施设计。在施工过程中，实时根据监测报警信息及时采取相应预防灾害事故的应变措施。表4.2为基坑开挖过程中可能出现的问题及相应的稳定应变措施。