CN107724400A - 山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法 - Google Patents

山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法，属于施工方法领域。本发明相对于现有技术而言，一方面从隧道基坑围护前期采用结构力学等截面杆件来简化桩身计算，把握单个杆件的受力状况，另一方面将整个基坑围护结构作为单排桩验算工程的两种不利工况(土体开挖至基坑底或开挖至仰拱外边线底)，并利用验算结果来指导分段施工。整个工程施工采用上下台阶、上下不同开挖方法、下部分段施工的工法，不失为一种简单、易操作性和经济合理的隧道基坑设计施工方法。

Description

山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法
技术领域
本发明属于隧道结构领域，具体涉及一种山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法。
背景技术
山区浅埋隧道一般采用明挖法和暗挖法。明挖法也称基坑法，主要包括敞口明挖法(放坡明挖)和基坑支护开挖法两类。而盖挖法这种施工方法介于明挖法和暗挖法之间。浅埋隧道基坑围护纵断面图，也即浅埋隧道基坑围护结构与山体关系见图1。
浅埋隧道围护基坑若土层分布为土质，则一般采用拉森钢板桩作为围护结构，然后施作冠梁以及钢管横撑(冠梁处)；若土层分布为上部土层，下部基岩的浅埋隧道基坑则一般用钻孔灌注桩作为围护支挡结构(钻孔灌注桩打入岩石一定深度)，然后施作冠梁以及钢筋砼横撑(冠梁处)。基坑开挖方式也一般采用机械开挖方式。
在基坑围护设计中，围护拉森钢板桩/钻孔灌注桩、冠梁以及钢筋砼横撑常被简化为单排桩作为一个结构体系进行设计计算，设置基坑内外侧水位标高验算结构整体的内力(弯矩、剪力以及位移)及稳定性，验算抗倾覆、抗隆起以及嵌固深度能否满足规范要求。作为结构体系各个验算若均满足规范要求，基坑设计就很容易审核通过。上述浅埋隧道围护基坑做法未把不利工况考虑精细，只从整体上考虑了围护结构的稳定性，忽略了单个围护结构(杆件)的受力情况。
地质情况分布为上部土层、下部基岩的隧道基坑开挖一般采用钻孔灌注桩作为围护结构，桩基进入风化程度较好岩石(中风化岩石以上)深度和基坑底部深度均不小于2m。基坑底至仰拱外边线底地层分布为风化程度较好岩石，则采用机械开挖行不通，需采用弱爆破开挖。但岩土工程上计算受力多是每延米的受力情况(kN/m)，基坑设计中作为单个杆件的80cm(每延米范围内)的钻孔灌注桩(底端插入岩石一定深度可作为固定端，顶端有冠梁和横撑约束可简化为固定端或滑动支座)的受力情况却很容易被忽略，尤其是基坑围护段上台阶土方开挖到基底时，基坑内侧土被掏空，基坑外侧土压力作用在钻孔灌注桩上时，此时为工程不利工况1。上部土体采用机械开挖至基底后，继而爆破开挖仰拱(下部岩石)，开挖至仰拱外边线底处时，此时为工程最不利工况2。但目前的设计施工过程中，对这些不利工况缺乏考虑，容易造成结构稳定性存在风险。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法。
本发明所采用的具体技术方案如下：
山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法，其步骤如下：
1)在隧道浅埋段先放坡开挖；然后沿隧道走向在隧道设计边界两侧分别施作一排钻孔灌注桩；
2)在钻孔灌注桩顶部浇筑钢筋砼冠梁；
3)在两条钢筋砼冠梁之间支一道钢筋砼横撑，使整个围护结构形成框架式明洞结构；
4)机械开挖上部土体段至设计隧道基坑底；此时一方面将整个基坑围护结构作为单排桩来验算此种不利工况下各项指标是否满足规范要求；另一方面针对单个钻孔灌注桩，将钻孔灌注桩插入岩石的桩底端视为固定端，将沿钻孔灌注桩身从上到下分布的土压力简化为线荷载，将有冠梁和横撑约束的桩顶端视为固定端或滑动支座分别建立简化力学模型，并根据两个力学模型分别估算出此时钻孔灌注桩桩身的弯矩和剪力，找出弯矩或剪力作用的若干不利点(指弯矩或剪力过大时，可能会对桩身造成不利破坏的位置)，在不利点处设置观测点，来宏观把握单个钻孔灌注桩的受力状况；
5)对隧道基坑临近水库一侧，开挖后施作止水帷幕结构防渗；
6)采用爆破开挖下部岩石段，直至开挖至仰拱外边线底，此时继续将整个基坑围护结构作为单排桩来验算此种不利工况下各项指标是否满足规范要求；
7)岩石段开挖至仰拱外边线底部后，以隧道底部支撑的设计位置上缘作为观测点，立即埋设量测设备对该点的基坑围护结构变形位移进行监测；
8)当两种不利工况中任意一种不满足稳定性要求或观测点变形值达到预警值时，在基坑底部按一定间距施加一道横撑作为底部支撑；下部岩石段仰拱爆破施工时每拆一个横撑，立即施作一段仰拱；在两种不利工况的各项指标均满足规范要求以及观测点变形值未达到预警值的前提下，直接施作仰拱；
9)仰拱上方回填土石方至设计标高，并浇筑上部衬砌混凝土；
10)最后在隧道拱圈以上回填土体。
本发明在浅埋隧道基坑围护结构的设计施工过程中，需分别对整个基坑围护结构和单独的钻孔灌注桩进行验算。一方面，本发明尤其重视工程两种不利工况，即隧道基坑上台阶土方开挖到基底时和隧道基坑开挖至仰拱外边线底处时；究其原因是基坑围护段上台阶土方开挖到基底时，基坑内侧土被掏空，基坑外侧土压力作用在钻孔灌注桩上时，此时为工程不利工况1；上部土体采用机械开挖至基底后，继而下部岩石爆破开挖仰拱，开挖至仰拱外边线底处时，没来得及施工仰拱，仰拱没回填时，基坑外侧的岩石压力与上台阶土压力一样作用在钻孔灌注桩上，此时为工程最不利工况2。在工程处于不利工况1或最不利工况2时，尤其是基坑周围分布有临水源(如水库)时，验算基坑各项指标是否满足要求，如果不满足规范要求，将会对后续的工程稳定性造成不利影响。另一方面，本发明还需要针对单个钻孔灌注桩进行验算，钻孔灌注桩顶部被冠梁和横撑完全刚性约束时可以视为固定端，其力学模型和受力情况如图3所示；然而一旦钻孔灌注桩顶部出现滑移，其不再被完全刚性约束，此时应将其视为滑动支座，其力学模型和受力情况如图4所示。这两种情况在整个工程生命周期中均有可能出现，因此对其验算缺一不可。上述各种验算结果可参照相关规范要求进行校核，当不满足规范要求时，需要根据现场工况对其进行加固处理，以保证稳定性。
作为优选，所述的止水帷幕结构具体为：
在临近水库一侧的基坑围护桩侧壁渗水区域进行小导管注浆，注浆管呈梅花形布置，对渗水区域注浆后，在临近水库侧注浆区域间隔布置泄水管，泄水管端部采用土工布包裹，用于排出该区域的积水以降低基坑水压。
进一步的，所述的小导管注浆的注浆浆液采用水灰比0.6～0.8的水泥浆，每根注浆管注浆量控制0.4～0.6m3，注浆压力初定0.5Mpa。
作为优选，所述的观测点位于基坑底部下方0.5～1m处。
作为优选，所述的两个力学模型分别估算出钻孔灌注桩桩身的弯矩和剪力后，弯矩或剪力作用的不利点选取桩身上弯矩或剪力的最大点和/或最大点附近的若干点。两个力学模型可以分别算出整个桩身上各点位的弯矩和剪力，不利点的选择可以选取模型计算出的弯矩或剪力的若干个较大点，这些点可以反映出整个桩身上最有可能出现不利破坏的位置的变形位移等情况。较大点可以是弯矩最大点或者剪力最大点，也可以是接近最大点的若干个点位，观测点可以是一个或多个，根据实际工况仅选择。当两个力学模型中的不利点不一致时，可以择一观测也可以同时观测。
作为优选，所述的预警值采用《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497-2009) 中深层水平位移监测报警值。
作为优选，整体滑动稳定性一般较容易满足。对围护结构破坏较大的是倾覆和隆起，故最主要的验算指标是抗倾覆稳定性验算和抗隆起稳定性验算。
进一步的，抗倾覆稳定性的验算公式为：
式中：Ke为嵌固稳定安全系数；
Eak、Epk分别为基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力标准值，单位为kN；
aa1、ap1分别为基坑外侧主动土压力合力作用点、基坑内侧被动土压力合力作用点至挡土构件底端的距离，单位为m。
进一步的，抗隆起稳定性的验算公式如下：
Nc、Nq均为地基极限承载力的计算系数，且：
式中：Khe为基坑抗隆起安全系数；
γm1、γm2分别为基坑外、基坑内挡土构件底面以上土的天然重度，单位为 kN/m3；对多层土，取各层土按厚度加权的平均重度；
ld为挡土构件的嵌固深度，单位为m；
h为基坑深度，单位为m；
q0为地面均布荷载，单位为kPa；
c、——分别为挡土构件底面以下土的黏聚力，单位为kPa、内摩擦角，单位为度。
作为优选，上部衬砌混凝土采用整体式衬砌。
本发明相对于现有技术而言，一方面从隧道基坑围护前期采用结构力学等截面杆件来简化桩身计算，把握单个杆件的受力状况，另一方面将整个基坑围护结构作为单排桩验算工程的两种不利工况(土体开挖至基坑底或开挖至仰拱外边线底)，并利用验算结果来指导分段施工。整个工程施工采用上下台阶、上下不同开挖方法、下部分段施工的工法，不失为一种简单、易操作性和经济合理的隧道基坑设计施工方法。
附图说明
图1为山区浅埋隧道基坑围护纵断面图；
图2为临近水库浅埋隧道基坑围护段设计示意图；
图3为钻孔灌注桩两端简化为固接时受力示意图；
图4为钻孔灌注桩上端简化为滑动支座、下端固接时受力示意图；
图5为隧道基坑围护平面图(单位为cm)；
图6为隧道基坑失稳机制分析示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。
本实施例中，浅埋隧道基坑围护纵断面图，也即浅埋隧道基坑围护结构与山体关系见图1。隧道穿越山区地段，且隧道位置临近水库约150m，地质情况分布为上部土层、下部基岩，部分隧道段需要采用基坑围护开挖方法进行施工。本实施例中，隧道基坑围护结构的设计施工方法，其步骤如下：
(1)如图2，在山区浅埋段先放坡开挖，然后沿隧道走向在隧道设计边界两侧分别施作一排D80cm钻孔灌注桩。
(2)在钻孔灌注桩顶部四周浇筑100×100cm钢筋砼冠梁，使每排钻孔灌注桩联结成整体。
(3)在两条钢筋砼冠梁之间支一道80×80cm钢筋砼横撑(间隔300cm)，使整个围护结构形成框架式明洞结构，如图5所示。
由于采用钻孔灌注桩作为基坑的围护结构，因此需要验算其结构稳定性。本实施例中，分别对整个基坑围护结构进行验算和单个钻孔灌注桩进行力学计算，并用其结果指导后续设计施工。
(4)对于围护结构整体验算而言，基坑围护段上台阶土方开挖到基底时，基坑内侧土被掏空，基坑外侧土压力作用在钻孔灌注桩上时，此时出现工程不利工况1。此时，可以将整个基坑围护结构作为单排桩来验算此种不利工况下各项指标是否满足规范要求。该不利工况下的验算指标可以根据相关设计规范进行选择，例如可以设置基坑内外侧水位标高验算结构整体的内力(弯矩、剪力以及位移)及稳定性，验算抗倾覆、抗隆起以及嵌固深度能否满足规范要求。一般来说，整体滑动稳定性较容易满足，对围护结构破坏较大的是倾覆和隆起，故本实施例中，最主要是抗倾覆稳定性验算和抗隆起稳定性验算。抗倾覆稳定性需满足以下验算公式：
式中：Ke——嵌固稳定安全系数；
Eak、Epk——分别为基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力标准值(kN )；
aa1、ap1——分别为基坑外侧主动土压力合力作用点、基坑内侧被动土压力合力作用点至挡土构件(本发明中为钻孔灌注桩)底端的距离(m)。
抗隆起稳定性需满足以下验算：
式中：khe——抗隆起安全系数；
γm1、γm2——分别为基坑外、基坑内挡土构件底面以上土的天然重度(kN/m3)；对多层土，取各层土按厚度加权的平均重度；
ld——挡土构件的嵌固深度(m)；
h——基坑深度(m)；
q0——地面均布荷载(kPa)；
Nc、Nq——承载力系数；
c、——分别为挡土构件底面以下土的黏聚力(kPa)、内摩擦角(°)。
当该不利工况的抗倾覆稳定性满足验算公式时，视为基坑满足抗倾覆稳定性要求。
另一方面，虽然上述步骤中已经对围护结构整体进行了验算，但基坑设计中作为单个的D80cm(每延米范围内)钻孔灌注桩的受力情况也不能被忽略，单桩结构不稳定也会对后续的基坑稳定性造成不利影响。单个钻孔灌注桩的验算方法为：针对单个钻孔灌注桩，由于钻孔灌注桩的桩底端是插入岩石的，一般桩基进入风化程度较好岩石(中风化岩石以上)深度和基坑底部深度均不小于2m，可以视为固定端；土压力将沿钻孔灌注桩身从上到下分布可以被简化为线荷载进行计算，随着开挖深度的增加，侧压力也随之增大。而桩顶端由于受冠梁和横撑约束，其在完全被刚性约束时，可将桩顶端视为固定端建立简化力学模型；然而经过研究发现在实际状况下，桩顶端可能会出现滑移现象，因此此时以固定端建立的力学模型并不准确，应该将桩顶端视为滑动支座建立简化力学模型。因此本实施例中，将桩顶端依次视为固定端和滑动支座分别建立简化力学模型，并根据两个力学模型分别运用结构力学可以大致估算出钻孔灌注桩桩身(等截面杆件) 的弯矩、剪力，如图3及图4所示(图中γ为土体容重，h为基坑开挖深度，K0为侧压力系数，可按照《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)取值，如 K0＝0.25；l为土体段钻孔灌注桩桩长，MAB为A点的弯矩，FQAB为A点的剪力， MBA为B点的弯矩，FQBA为B点的剪力)。通过这两个力学模型的计算，可以找出整个桩身中弯矩和剪力可能过大导致出现不利破坏的不利点位置，可以在这些不利点位置处埋设量测设备对围护结构变形位移进行监测。不利点可以考虑选择弯矩或剪力的最大点，也可以选择接近最大点的若干个次大点，可根据现场布设容易程度来调整。这样就可以宏观把握单个钻孔灌注桩的受力概况，进而可以有效地指导基坑设计施工，当观测值不符合规范时，可以结合具体工况考虑是否需要增加底部支撑。
(5)基坑开挖后，需要对隧道基坑临近水库一侧，施作止水帷幕结构防渗。本实施例的具体做法为：在局部渗水区域(临近水库一侧)施作小导管注浆，注浆管管长1.2m，间距1.0×1.5m，以梅花形布置，注浆管间距可根据渗水严重程度适当加密至1.0×1.5m。注浆浆液采用水灰比0.6～0.8的水泥浆，每根注浆管注浆量控制0.4～0.6m3，注浆压力初定0.5Mpa(根据现场情况调整)。对基坑围护桩侧壁渗水区域注浆后，为避免基坑水压增大造成结构受力不利的影响，在临近水库一侧的注浆区域附近布置泄水管(长2m)，间距2.0 ×1.5m，泄水管端部15cm长度采用土工布包裹，如图2所示，用于将此处的水排出，减少基坑承受的水压。
(6)采用爆破开挖下部岩石段，直至开挖至仰拱外边线底。此时尚未施工仰拱，仰拱没回填时，基坑外侧的岩石压力与上台阶土压力一样作用在钻孔灌注桩上，产生工程不利工况2，需验算整个围护结构的稳定性。验算方法依然将整个基坑围护结构作为单排桩来验算此种不利工况下各项指标是否满足规范要求，验算指标的选取和最主要是抗倾覆稳定性验算和抗隆起稳定性验算公式同步骤 (4)。
(7)围护结构体系容易发生转动失稳，在《建筑基坑工程监测技术规范》 (GB50497-2009)中以及常见的现场施工过程中，一般以A点的监测结果来指导施工。但经过大量的研究试验发现，如图6所示，以钻孔灌注桩为围护结构的体系中，围护结构发生倾覆、隆起和整体滑动失稳均集中在基坑底部，理论上分析其转动点(图6中的B点)位于底部。因此，图6中事先设计的底部支撑上缘B点是量测的关键点，而非地面冠梁处A点。故从理论和实践上看，以A点作为观测到将导致监测工作不到位，必然会影响围护结构体系的后续稳定性。因此本实施例中，以隧道底部支撑的设计位置上缘B点(一般选择基坑底部下方0.5～1m处)作为观测点，埋设量测设备(可采用变形测试元件)对该点的围护结构变形位移进行监测，并以变形为控制标准，可参照《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497-2009)中深层水平位移监测报警值来决定是否增加底部支撑结构。监控量测一环节尤其重要，能更好地指导设计施工，因此本发明将位移变形观测点选为B点具有重要意义。
(8)将上述各种验算、监测结果用于指导和调整施工方案，本实施例中做法如下：
两种不利工况下将整个基坑围护结构作为单排桩来验算时，若有任何一种不满足稳定性要求或任一基坑底部量测观测点的变形值达到预警值时，为保证安全则需在基坑底处按一定间距加一道横撑作为底部支撑，下部岩石段仰拱爆破施工时拆一个横撑，立即施作一段仰拱。该法即是把隧道台阶开挖和基坑支护开挖两种工法综合起来应用于山区浅埋隧道基坑维护段，即整个工程施工采用上下台阶(上部土体采用机械开挖、下部岩石采用爆破开挖)、下部岩石段又分段施工的工法。
两种不利工况下将整个基坑围护结构作为单排桩来验算时，若各项指标均满足规范要求以及观测点变形值未达到预警值的前提下，再设置底部支撑显得没有必要，因此可以无需增设横撑直接施作仰拱。
若针对单独的钻孔灌注桩，图3和图4中两个力学模型的估算选取处的观测点监测值不符合相关规范时，从安全起见也可以增加一道横撑作为底部支撑加固，以控制此处的不利变形或破坏。但在围护结构中，单桩是与周边的其他桩共同形成受力整体的，因此最终否需要进行加固处理也可以根据实际工况进行综合考虑，视其风险程度和施工成本而定。但对各单独的钻孔灌注桩进行力学计算步骤依然是必需的，否则会忽视某些单独的钻孔灌注桩存在的稳定性风险。
(9)完成仰拱上方土石方回填后，浇筑上部衬砌混凝土(采用整体式衬砌)；
(10)最后在隧道拱圈以上回填土体。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法，其特征在于，步骤如下：
1)在隧道浅埋段先放坡开挖；然后沿隧道走向在隧道设计边界两侧分别施作一排钻孔灌注桩；
2)在钻孔灌注桩顶部浇筑钢筋砼冠梁；
3)在两条钢筋砼冠梁之间支一道钢筋砼横撑，使整个围护结构形成框架式明洞结构；
4)机械开挖上部土体段至设计隧道基坑底；此时一方面将整个基坑围护结构作为单排桩来验算此种不利工况下各项指标是否满足规范要求；另一方面依次针对单个钻孔灌注桩，将钻孔灌注桩插入岩石的桩底端视为固定端，将沿钻孔灌注桩身从上到下分布的土压力简化为线荷载，将有冠梁和横撑约束的桩顶端依次视为固定端和滑动支座分别建立简化力学模型，并根据两个力学模型分别估算出此时钻孔灌注桩桩身的弯矩和剪力，找出弯矩或剪力作用的若干不利点，在不利点处设置观测点；
5)对隧道基坑临近水库一侧，开挖后施作止水帷幕结构防渗；
6)采用爆破开挖下部岩石段，直至开挖至仰拱外边线底，此时继续将整个基坑围护结构作为单排桩来验算此种不利工况下各项指标是否满足规范要求；
7)岩石段开挖至仰拱外边线底部后，以隧道底部支撑的设计位置上缘作为观测点，立即埋设量测设备对该点的基坑围护结构变形位移进行监测；
8)当两种不利工况中任意一种不满足稳定性要求或任一观测点变形值达到预警值时，在基坑底部按一定间距施加一道横撑；下部岩石段仰拱爆破施工时每拆一个横撑，立即施作一段仰拱；在两种不利工况的各项指标均满足规范要求以及观测点变形值未达到预警值的前提下，直接施作仰拱；
9)仰拱上方回填土石方至设计标高，并浇筑上部衬砌混凝土；
10)最后在隧道拱圈以上回填土体。
2.如权利要求1所述的山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法，其特征在于，所述的止水帷幕结构具体为：
在临近水库一侧的基坑围护桩侧壁渗水区域进行小导管注浆，注浆管呈梅花形布置，对渗水区域注浆后，在临近水库侧注浆区域间隔布置泄水管，泄水管端部采用土工布包裹，用于排出该区域的积水以降低基坑水压。
3.如权利要求2所述的山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法，其特征在于，所述的小导管注浆的注浆浆液采用水灰比0.6～0.8的水泥浆，每根注浆管注浆量控制0.4～0.6m3，注浆压力初定0.5Mpa。
4.如权利要求1所述的山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法，其特征在于，所述的观测点位于基坑底部下方0.5～1m处。
5.如权利要求1所述的山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法，其特征在于，弯矩或剪力作用的不利点选取桩身上弯矩或剪力的最大点和/或最大点附近的若干点。
6.如权利要求1所述的山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法，其特征在于，所述的预警值采用《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497-2009)中深层水平位移监测报警值。
7.如权利要求1所述的山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法，其特征在于，两种不利工况下的验算指标包括抗倾覆稳定性验算和抗隆起验算。
8.如权利要求7所述的山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法，其特征在于，抗倾覆稳定性的验算公式为：
<mrow> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>a</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>a</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>&amp;GreaterEqual;</mo> <msub> <mi>K</mi> <mi>e</mi> </msub> </mrow>
式中：Ke为嵌固稳定安全系数；
Eak、Epk分别为基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力标准值，单位为kN；
aa1、ap1分别为基坑外侧主动土压力合力作用点、基坑内侧被动土压力合力作用点至挡土构件底端的距离，单位为m。
9.如权利要求1所述的山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法，其特征在于，抗隆起稳定性的验算公式如下：
<mrow> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>&amp;gamma;</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <msub> <mi>l</mi> <mi>d</mi> </msub> <msub> <mi>N</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>cN</mi> <mi>c</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>&amp;gamma;</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>h</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>l</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>q</mi> <mn>0</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>&amp;GreaterEqual;</mo> <msub> <mi>K</mi> <mrow> <mi>h</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mrow>
Nc、Nq均为地基极限承载力的计算系数，且：
式中：Khe为基坑抗隆起安全系数；
γm1、γm2分别为基坑外、基坑内挡土构件底面以上土的天然重度，单位为kN/m3；
对多层土，取各层土按厚度加权的平均重度；
ld为挡土构件的嵌固深度，单位为m；
h为基坑深度，单位为m；
q0为地面均布荷载，单位为kPa；
c、——分别为挡土构件底面以下土的黏聚力，单位为kPa、内摩擦角，单位为度。
10.如权利要求1所述的山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法，其特征在于，上部衬砌混凝土采用整体式衬砌。
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