6.7 竖井工程
6.7.1 本节适用于下列竖井结构：放坡开挖或护壁施工的明挖结构、用沉井法施工的结构、用钻爆法施工的暗挖结构、以地下连续墙构成的竖井结构、钢板桩竖井结构。
6.7.2 井筒断面的结构形式应根据地质条件、隧道施工设备尺寸、竖井深度、管道安装和施工因素确定，宜选用圆形钢筋混凝土结构，当隧道施工设备及施工条件有其他要求时，亦可选用矩形或多边形断面。
6.7.3 竖井与钻爆法隧道连接处，若采用马头门结构，其衬砌结构应加强。
Ⅰ 沉井法施工的结构
6.7.4 沉井深度不宜大于50m。
6.7.5 沉井下沉自重扣除水浮力作用后，应大于下沉时土对井壁的摩阻力，当刃脚需嵌入岩石层时应采取辅助开挖的措施。
6.7.6 沉井底节可采用钢筋混凝土结构、钢结构。
6.7.7 沉井刃脚应按下列情况验算：
1 沉井下沉过程中，应根据沉井接高的具体情况，取最不利位置，按刃脚切入土中1m，验算刃脚向外弯曲强度。作用在井壁上的土压力和水压力根据下沉时的具体情况确定，作用在井壁外侧的计算摩擦力不应大于0.5倍井壁外侧的主动土压力。
2 当沉井沉至设计高程，刃脚下的土已掏空时，应验算刃脚向内弯曲强度。此时作用在井壁上的水压力，按设计和施工中的最不利水压力计算，土压力按主动土压力计算。
6.7.8 井壁应按竖直方向和水平方向分别进行验算，并应符合下列规定：
1 在竖直方向上，应按沉井外侧四周作用由摩阻力把沉井箍住，刃脚下土已挖空进行井壁垂直拉应力验算，混凝土沉井接缝处拉应力由接缝钢筋承受，并验算钢筋的锚固长度。
2 在水平方向上，应按本规范第6.2.1条的水平作用，将沉井作为水平框架进行验算。在验算刃脚斜面以上高度等于该处壁厚的一段井壁时，除承受该段井壁范围内的水平作用外，还应承受由刃脚悬臂传来的水平力。
6.7.9 沉井的平面尺寸应根据隧道施工设备、管道施工要求和地基容许承载力确定，并应符合阻力较小、受力合理、简单对称和施工方便的要求。棱角处宜用圆角或钝角。沉井外壁可做成竖直的或台阶形，台阶的宽度宜为100mm～200mm。
6.7.10 沉井井壁变截面台阶宽度可采用100mm～200mm。沉井最下部台阶宜设在底板以上，距底板面不宜小于1倍凹槽处壁厚。
6.7.11 沉井刃脚根据地质情况，可采用尖刀或带踏面的刃脚，刃脚的踏面底宽宜为50mm～400mm，刃脚斜面与水平面夹角宜为45°～60°。刃脚的竖向钢筋应设置在水平钢筋的外侧，并应锚入刃脚根部以上。
Ⅱ 钻爆法施工的暗挖结构
6.7.12 钻爆法施工的竖井结构设计，初期支护及二次衬砌的设计参数，可采用工程类比法确定，并通过理论分析进行验算。
6.7.13 复合式衬砌设计应包括围岩在内的支护结构、开挖方法、施工顺序因素，应充分发挥围岩的自承能力。
6.7.14 复合式衬砌的初期支护，宜采用喷射混凝土、格栅钢架或锚杆为主要支护手段；二次衬砌宜采用模筑混凝土。
6.7.15 喷锚支护参数，应根据围岩级别、竖井断面尺寸等因素，通过计算或采用工程类比法确定。
6.7.16 松散堆积层、含水砂层及软弱围岩的竖井设计应遵守下列规定：
1 衬砌应采用钢筋混凝土结构。
2 通过松散堆积层或含水层时，施工时宜从地表或沿竖井周边向围岩注浆进行预加固；施工中宜采用超前小导管注浆或管棚超前支护措施。
3 应根据具体情况对地表水和地下水做出妥善处理。
Ⅲ 放坡开挖或护壁施工的明挖结构
6.7.17 明挖结构应根据工程地质、水文地质、开挖深度、施工方法条件来进行设计，并应进行抗浮、整体滑移及地基稳定性验算。
6.7.18 明挖结构的围护结构宜采用地下连续墙、钻孔咬合桩、型钢水泥土搅拌墙以及高压旋喷桩。
6.7.19 明挖结构的衬砌应符合下列规定：
1 宜采用整体式钢筋混凝土衬砌或装配式钢筋混凝土构件。
2 地下连续墙、钻孔咬合桩、型钢水泥土搅拌墙以及高压旋喷桩支护宜作为主体结构侧墙的一部分与内衬墙共同受力。墙体的结合方式根据使用、受力及防水要求，宜选用叠合式或复合式构造。当满足耐久性要求时，宜将地下连续墙作为主体结构的单一侧墙。
6.7.20 明挖法围护结构应符合下列规定：
1 根据工程特点、工程地质、水文地质条件和环境保护要求确定其安全等级及地面允许最大沉降量和围护墙的水平位移控制要求，选择支护形式、地下水处理方法和基坑保护措施。
2 桩、墙式围护结构的设计应根据设定的开挖工况和施工顺序按竖向弹性地基梁模型逐阶段计算其内力及变形。当计入支撑作用时，应计入每层支撑设置时墙体已有的位移和支撑的弹性变形。
3 围护结构的设计，在确定计算土压力时，应综合围护墙的平面形状、支撑方式、受力条件及基坑变形控制要求因素，结构宜按墙背土压力随开挖过程变化的方法分析。
4 桩、墙式围护结构的设计，在软土地层中，水平基床系数的取值宜根据挖土方式、时限、支撑架设顺序及时间影响确定。
5 竖井基坑应进行抗滑移和倾覆的整体稳定性、基坑底部土体抗隆起和抗渗流稳定性以及抗坑底以下承压水的稳定性验算。
6.7.21 地下连续墙应符合下列规定：
1 地下连续墙单元槽段的长度和深度，应根据竖井结构的使用要求和结构特点、工程地质和水文地质条件、施工条件和施工环境因素以及类似工程的实际经验确定，必要时应进行现场成槽试验。
2 地下连续墙相邻墙段之间宜采用不传力的接缝方式，当有特殊要求时，接缝构造应满足传力和防水要求。接缝位置应与竖井内部结构相接处错开。
3 当地下连续墙与主体结构连接时，预埋在墙内的受力钢筋、钢筋连接器或连接板锚筋，均应满足受力和防水要求，其锚固长度应符合构造规定。钢筋连接器的性能应符合现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107的有关规定。
4 地下连续墙的墙面倾斜度不宜大于1/300，局部突出不宜大于100mm。
5 地下连续墙应进行纵向、横向内力计算及抗隆起稳定性验算。
6 现浇地下连续墙的混凝土强度等级不应低于C25。
6.7.22 当采用钻孔咬合桩、型钢水泥土搅拌墙、高压旋喷桩作为竖井外围结构时，宜按照上述三种方式地基处理的有关规范执行。
6.7.23 型钢水泥土搅拌墙应符合下列规定：
1 型钢水泥土搅拌墙适用于填土、淤泥质土、黏性土、粉土、砂性土、饱和黄土地层。对淤泥、泥炭土、有机质土以及地下水具有腐蚀性和无工程经验的地区，应通过现场试验确定其适用性。
2 型钢水泥土搅拌墙中三轴水泥土搅拌桩的直径宜采用650mm、850mm、1000mm；内插型钢宜采用H型钢。
3 型钢水泥土搅拌墙的选型应根据竖井开挖深度、周边的环境条件、场地工程地质和水文地质条件、竖井形状与规模、支撑或锚杆体系的设置情况综合确定。
4 型钢水泥土搅拌墙的计算变形容许值应根据周边环境条件和竖井开挖深度综合确定。
5 型钢水泥土搅拌墙的墙体计算抗弯刚度，只应计算内插型钢的截面刚度。在进行支护结构内力和变形计算以及竖井抗隆起、抗倾覆、整体稳定性各项稳定性分析时，支护结构的深度应取型钢的插入深度，不应计入型钢端部以下水泥土搅拌桩的作用。
6 水泥土搅拌桩的入土深度，除应满足型钢插入要求外，尚应满足竖井抗渗流稳定性的要求。
6.7.2 圆井有利于结构受力，地质条件差时采用；矩形等断面竖井的空间利用率高，且施工(支模，钢筋绑扎等)方便。
6.7.4 沉井深度超过50m，均应采取措施。措施中包括设后浇带、用补偿收缩混凝土和增加水平钢筋等。
6.7.5 土对井壁摩阻力的数值与沉井入土深度、土的性质、地下水状况、井壁外形及施工方法有关，此项数值应根据实践或经验资料确定。
6.7.9 沉井平面形状、大小主要由地基容许承载力而定。若沉井设在受水流冲刷较大的地方，应考虑阻水较小的截面形式(如做成圆端或尖端)。对于圆形沉井，从外形来说是阻水较小的，但对于外形较大尺寸的沉井，反而增大挡水面积，对抗冲刷不利，所以宜加以比较。一般管道隧道的沉井都设在不受水流冲刷或水流冲刷很小的位置，沉井平面多选为圆形。
棱角处做成圆角或钝角，可使沉井在平面框架受力状态下减小应力集中，同时可减少井壁摩擦面积和便于吸泥(不致形成死角)。做成圆角、圆端形后在下沉过程中，容易形成“土拱”作用，减少侧面土压力，亦即减小土对井壁摩擦力，方便下沉。
沉井井孔的最小宽度应视取土机具而定，一般不宜小于2.5m～3m。井孔布置应结合取土机具所能及的范围一起考虑，统筹安排布置。
沉井外壁从主体结构的受力来考虑，最好做成垂直的，以能增强土对沉井的侧向弹性抗力作用，但有时为了顺利下沉的需要，往往又将沉井外壁做成台阶形或斜坡形，但在有些土质中采用台阶形或斜坡形外壁对减少土对井壁的摩擦力未必有效。沉井采用任何形式的外壁，应根据设计要求，地质及水文情况、施工技术条件、施工方法等全面考虑确定。
松软土中制造沉井底节，如高度过大容易发生倾斜而且难以纠偏，故一般认为不应大于沉井宽度的0.8倍。
6.7.20 本条对桩墙式围护结构的设计进行了规范，说明如下：
1 计算方法。本规范推荐采用侧向地基反力法，其特点是将围护墙视为竖向弹性地基上的结构，用压缩刚度等效的土弹簧模拟地层对墙体变形的约束作用，可以跟踪施工过程，逐阶段地进行计算。由于能较好地反映基坑开挖和回筑过程中各种基本因素，如加、拆撑、预加轴力等对围护结构受力的影响，并在分步计算中考虑结构体系受力的连续性，因而被我国工程界公认为是一种较好的深基坑围护结构的计算方法。当把围护结构作为主体结构的一部分时，还可以较好地模拟围护墙刚度和结构组成随施工过程变化等各种复杂情况。
2 土压力取值。基坑开挖阶段作用在围护结构墙背上的土压力视墙体水平位移的大小在主动土压力和静止土压力之间变化。当墙体水平位移很小时，墙背土压力接近静止土压力，并随墙体水平位移增大而减小，最终达到土压力的最小值，即主动土压力。设计时应根据对围护结构的变形控制要求以及实际的变形情况，结合地区经验，合理确定墙背土压力的计算值。
6.7.21 地下连续墙应符合的规定说明如下：
1 单元槽段的长度和深度。槽段长度和深度的确定，一般应与以下因素有关：
(1) 设计要求：即与结构物的用途、形状、尺寸、地下连续墙的预留孔洞等有关。
(2) 槽段稳定性要求：即与场地工程地质条件、水文地质条件、周围的环境条件和泥浆质量、比重等有关。
(3) 施工条件：即与挖槽机性能、贮浆池容量、钢筋笼的加工和起吊能力、混凝土供应和浇灌能力，现场施工场地大小和施工操作的有效工作时间等有关。
2 地下连续墙的接头形式应满足结构使用和受力要求，当作用纵向分布并没有内衬时，可采用普通圆形接头；无内衬时应采用 防水接头；当需要把单元槽段连成整体时，采用刚性接头。
3 从传力可靠和简化施工考虑，地下连续墙与主体结构水平构件宜采用钢筋连接器连接。钢筋连接器的抗疲劳性能及割线模量应符合《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107的要求。
4 为保证使用要求，墙体表面的局部突出大于100mm时应予以凿除，墙面侵入隧道净空的部分也应凿除。
6.7.22 钻孔咬合桩
钻孔咬合桩是指平面布置的排桩间相邻桩相互咬合(桩圆周相嵌)而形成的钢筋混凝土“桩墙”，它用作构筑物一定深度内的基坑支护结构。目前经过大量的工程实践，钻孔咬合桩在国内已成为一项成熟的支护结构施工技术，在地铁、道路下穿线、高层建筑物等城市构筑物的深基坑工程中已广泛推广，适用于有淤泥、流沙、地下水富集等不良条件的地层。
钻孔咬合桩“桩墙”有别于圆形桩与异形桩组合的“桩墙”，咬合桩的混凝土终凝出现在桩的咬合以后，成为无缝的连续“桩墙”；它与普通钻孔支护排桩相比，大幅度提高了支护结构的抗剪强度和安全性；它具有良好的截水性能，不需普通钻孔排桩的辅助截水及桩间挡土措施。
作为一种新的基坑支护技术，钻孔咬合桩的设计尚无针对性较强的专门的设计规范作为指导，目前设计人员主要依据的规范有：国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010，行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120，以及地方规范，比如深圳地区《深圳市基坑支护技术规范》SJG 05等；但是不同的设计者选用的设计理论也不尽相同，从大量的成功的工程实例来看，钻孔咬合桩采用刚度等代地下连续墙计算方法的设计是安全可靠的。
6.7.23 型钢水泥土搅拌墙
1 竖井支护结构都应根据基坑周围环境保护要求确定变形控制指标，型钢水泥土搅拌墙的变形控制还应满足内插型钢拔除回收等的要求。竖井开挖过程中应避免发生较大变形造成水泥土开裂，影响其截水效果以及对水泥土抗剪能力的削弱。
2 目前，工程中多采用普通硅酸盐水泥进行三轴水泥土搅拌桩的施工，相关经验积累都是建立在此基础上的。我国幅员辽阔，各地土层条件差异较大，若在工程中采用其他品种的水泥，应通过室内和现场试验确定施工参数，积累经验。
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