CN114164835A - 邻近既有建筑的基坑的支护结构及基坑施工方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种邻近既有建筑的基坑的支护结构及基坑施工方法，其中，基坑包括靠近既有建筑的第一子基坑和远离既有建筑的第二子基坑，基坑支护结构包括：围绕基坑的侧壁设置的地下连续墙；设置于基坑内，且用于支撑基坑的支撑组件；以及，覆盖于第一子基坑的顶部的临时铺盖层。本公开的邻近既有建筑的基坑支护结构及基坑施工方法，可以实现严格控制邻近既有建筑物或构筑物，特别是文物保护古建筑群的变形，以及控制基坑自身的变形。

Description

邻近既有建筑的基坑的支护结构及基坑施工方法

技术领域

本公开涉及土木建筑工程技术领域，尤其涉及一种邻近既有建筑的基坑的支护结构及基坑施工方法。

背景技术

近年来，城市轨道交通建设蓬勃发展，其已经成为了应对城市交通拥堵的有效措施之一。相应地，轨道交通车站的深大基坑施工也越来越普遍。然而，轨道交通车站或隧道的基坑施工位置往往难以避免邻近周围的既有建筑物/构筑物，基坑开挖卸荷过程中不可避免地对周围土体和建筑物/构筑物产生扰动，从而影响既有建筑物/构筑物的安全稳定。特别地，当车站深基坑开挖施工邻近重点文物保护区内的古建筑物时，由于文保区内古建筑物及文物具有特殊且重要的科学研究价值，相比普通的建筑物而言，文保古建筑物的保护等级和变形控制标准更高，无疑对深基坑施工的变形控制提出了更高的要求和挑战。

发明内容

本公开的一些实施例提供一种邻近既有建筑的基坑的支护结构及基坑施工方法，可以实现严格控制邻近既有建筑物或构筑物，特别是文物保护古建筑群的变形，以及控制基坑自身的变形。

一方面，提供一种基坑支护结构，适用于邻近既有建筑的基坑，基坑包括靠近既有建筑的第一子基坑和远离既有建筑的第二子基坑，基坑支护结构包括：围绕基坑的侧壁设置的地下连续墙；设置于基坑内，且用于支撑基坑的支撑组件；以及，覆盖于第一子基坑的顶部的临时铺盖层。

在本公开的至少一个实施例中，地下连续墙包括多个槽段，每个槽段包括多个墙幅；基坑支护结构还包括：多个高压旋喷工法桩，多个高压旋喷工法桩设置在与既有建筑的最短距离小于10m～12m的地下连续墙处，每相邻的两个墙幅之间的接缝处对应设置一个高压旋喷工法桩。

在本公开的至少一个实施例中，对于位于加固范围内的既有建筑，所述既有建筑的下方设置有土体加固结构；土体加固结构位于既有建筑的基础的下方2m～3m处；加固范围包括位于基坑侧壁外的与基坑侧壁的水平距离小于或等于0.7H的范围内，其中，H为基坑的平均开挖深度。

在本公开的至少一个实施例中，支撑组件包括：沿基坑的深度方向间隔设置的多道支撑。其中，靠近基坑顶部设置的第一道支撑为砼支撑；第二道支撑至第N道支撑依次间隔设置于第一道支撑的下方，第二道支撑至第N道支撑均为伺服钢支撑；其中，N为大于或等于2的正整数。

在本公开的至少一个实施例中，基坑支护结构还包括：与第二道支撑至第N道支撑连接的支撑轴力伺服补偿系统。支撑轴力伺服补偿系统被配置为：对第二道支撑至第N道支撑分别施加预加轴力；根据施工进度对第二道支撑至第N道支撑分级施加轴力，和/或，根据基坑和/或既有建筑的变形情况对第二道支撑至第N道支撑施加轴力。

在本公开的至少一个实施例中，基坑支护结构还包括：与支撑轴力伺服补偿系统连接的监测系统。监测系统被配置为监测基坑的变形情况和既有建筑的变形情况，并将监测的数据传输至支撑轴力伺服补偿系统。其中，既有建筑的变形情况包括：既有建筑的沉降情况、倾斜情况、振动情况、水平位移情况以及裂缝情况中的至少一种。

在本公开的至少一个实施例中，沿基坑的中心指向基坑边界的方向，基坑外的区域依次划分为第一影响区、第二影响区和第三影响区。第一影响区中任一位置的土体与基坑之间的最短距离满足L≤M；第二影响区中任一位置的土体与基坑之间的最短距离满足M＜L≤2M；第三影响区中任一位置的土体与基坑之间的最短距离满足L＞2M；其中，L为基坑外的土体与基坑之间的最短距离；M为基坑开挖的影响范围临界值，M＝3H，H为基坑的平均深度。监测系统包括多个监测组件，多个监测组件设置在第一影响区、第二影响区、第三影响区以及基坑外缘；其中，在第一影响区、第二影响区和第三影响区中，监测组件的设置密度依次减小。

在本公开的至少一个实施例中，基坑支护结构还包括：设置于基坑内的多个立柱桩，以及，一一对应插入多个立柱桩的多个格构柱。

在本公开的至少一个实施例中，基坑支护结构还包括多个降水井；多个降水井包括：设置于基坑内的至少一个坑内疏干井和至少一个坑内降压井；设置于地下连续墙外侧的至少一个坑外水位观测井兼回灌井。

在本公开的至少一个实施例中，基坑支护结构还包括设置于基坑顶面的冠梁。

另一方面，提供一种基坑施工方法，适用于邻近既有建筑的基坑，基坑包括靠近既有建筑的第一子基坑和远离既有建筑的第二子基坑，施工方法包括步骤S1～S4。

S1，围绕待挖的基坑的第一子基坑侧壁施作第一子地下连续墙。

S2，在第一子基坑的顶部覆盖临时铺盖层。

S3，围绕待挖的基坑的第二子基坑侧壁施作第二子地下连续墙，第一子地下连续墙与第二子地下连续墙合围成地下连续墙。

S4，在基坑内施作用于支撑基坑的支撑组件。

在本公开的至少一个实施例中，步骤S1之前，施工方法还包括S5：对既有建筑及既有建筑的地下情况进行初始信息采集。

S5包括S51～S53。

S51，根据基坑开挖的影响范围，沿基坑的中心指向基坑边界的方向，将基坑外的区域依次划分为第一影响区、第二影响区和第三影响区。

其中，第一影响区中任一位置的土体与基坑之间的最短距离满足L≤M；第二影响区中任一位置的土体与基坑之间的最短距离满足M＜L≤2M；第三影响区中任一位置的土体与基坑之间的最短距离满足L＞2M；L为基坑外的土体与基坑之间的最短距离；M为基坑开挖的影响范围临界值，M＝3H，H为基坑的平均深度。

S52，对第一影响区和第二影响区的地下空洞及脱空灾害情况进行探测。其中，对第一影响区的探测精细度高于第二影响区。

S53，对既有建筑的初始数据进行采集。初始数据包括：初始水位、初始高程、初始完损条件、初始背景振动及初始裂缝。

在本公开的至少一个实施例中，步骤S1之前，施工方法还包括S6：设置监测系统，监测基坑的变形情况和既有建筑的变形情况，并将监测的数据传输至支撑轴力伺服补偿系统。其中，既有建筑的变形情况包括：既有建筑的沉降情况、倾斜情况、振动情况、水平位移情况以及裂缝情况中的至少一种。监测系统包括多个监测组件，多个监测组件设置在第一影响区、第二影响区、第三影响区以及基坑外缘，其中，在第一影响区、第二影响区和第三影响区中，监测组件的设置密度依次减小。

在本公开的至少一个实施例中，步骤S1之前，施工方法还包括S7：对于位于加固范围内的既有建筑，在既有建筑的基础下方2m～3m处预埋袖阀注浆管。加固范围包括位于基坑侧壁外的与基坑侧壁的水平距离小于或等于0.7H的范围，其中，H为基坑的平均开挖深度。步骤S2之后，施工方法还包括S8：根据既有建筑的变形情况，利用袖阀注浆管对既有建筑下方的地层进行跟踪注浆。

在本公开的至少一个实施例中，步骤S1之前，施工方法还包括S9：改迁影响地下连续墙施工的管线并完成围挡封闭，破除地面或路面。

在本公开的至少一个实施例中，步骤S1之后，施工方法还包括S10～S11。

S10，在第一子基坑的顶面施作第一子冠梁。

S11，在基坑内施作多个立柱桩，以及，一一对应插入多个立柱桩的多个格构柱。

步骤S3之后，施工方法还包括S12：在第二子基坑的顶面施作第二子冠梁。

在本公开的至少一个实施例中，地下连续墙包括多个槽段，其中，每个槽段包括多个墙幅，任一槽段中的多个墙幅按照“隔三跳一”的成槽顺序进行施作。

在本公开的至少一个实施例中，对于与既有建筑的最短距离小于10m～12m的地下连续墙，在每相邻的两个墙幅之间的接缝处施作高压旋喷工法桩。

在本公开的至少一个实施例中，步骤S4包括S41～S42。

S41，在靠近基坑顶部的位置施作第一道支撑。第一道支撑为砼支撑。

S42，沿基坑的深度方向从上到下依次施作第二道支撑至第N道支撑。第二道支撑至第N道支撑均为伺服钢支撑，N为大于或等于2的正整数。

在本公开的至少一个实施例中，步骤S42包括施作第二道伺服钢支撑至第N道伺服钢支撑。具体包括：S421～S422。

S421，采用分段分层的施工方式开挖基坑，当开挖至第二道伺服钢支撑至第N道伺服钢支撑中的任一道伺服钢支撑的架设标高时，安装该道伺服钢支撑。

S422，采用与第二道伺服钢支撑至第N道伺服钢支撑连接的支撑轴力伺服补偿系统对第二道伺服钢支撑至第N道伺服钢支撑分别施加预加轴力，以及，根据基坑和/或既有建筑的变形情况对第二道支撑至第N道支撑施加轴力。

在本公开的至少一个实施例中，对于第二道伺服钢支撑至第N道伺服钢支撑中的第p道伺服钢支撑和第q道伺服钢支撑：

对第p道伺服钢支撑施加的预加轴力为设计轴力值的[100-10×(N-p)]％；

对第q道伺服钢支撑施加的预加轴力为设计轴力值的[100-10×(N-q)]％；

对第二道支撑至第N道伺服钢支撑分级施加轴力，包括：当开挖至第q道伺服钢支撑的架设高度，或者，开挖至第q-1道伺服钢支撑与第q道伺服钢支撑之间时，基坑和/或既有建筑的变形速率达到预设控制速率的75～80％，则向第p道支撑至第q-1道伺服钢支撑分别施加设计轴力值10％～15％的轴力，直至每道伺服钢支撑的轴力值加至设计轴力值；

其中，2≤p＜q≤N＜10，p和q均为正整数。

在本公开的至少一个实施例中，在基坑内施作用于支撑基坑的支撑组件之后，施工方法还包括S12：按照自下向上的顺序，分区分段施工基坑内的主体结构。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1为根据一些实施例的一种基坑支护结构的示意图；

图2为图1所示实施例的右视图；

图3为图1所示实施例的俯视图；

图4为图1所示实施例的沿垂直于X方向的剖视图；

图5为根据一些实施例的一种基坑支护结构的地下连续墙的结构示意图；

图6为根据一些实施例的一种基坑支护结构的高压旋喷工法桩结构示意图；

图7为根据一些实施例的一种基坑支护结构的监控系统与支撑轴力伺服补偿系统的连接示意图；

图8为根据一些实施例的一种基坑施工方法的流程图；

图9为根据一些实施例的一种基坑施工方法的地下连续墙“隔三跳一”施工方法示意图；

图10为根据一些实施例的一种基坑施工方法的拙政园站基坑与与文物保护建筑群的相对位置关系平面图；

图11为根据一些实施例的一种基坑施工方法的基坑开挖至基底时的施工效果剖面图；

图12～图18为根据一些实施例的基坑内车站主体结构施工步序图；

图19为根据一些实施例的一种基坑施工方法的第一监测点处地下连续墙的位移对比图；

图20为根据一些实施例的一种基坑施工方法的第二监测点处文保建筑的竖向位移对比图。

附图标记：

100-既有建筑，110-苏州博物馆，120-拙政园，200-基坑，201-第一子基坑，202-第二子基坑，203-基坑底部，210-拙政园站基坑，310-地下连续墙，311-第一子地下连续墙，312-第二子地下连续墙，313-槽段，314-墙幅，320-高压旋喷工法桩，330-临时铺盖层，341-立柱桩，342-格构柱，350-冠梁，351-第一子冠梁，352-第二子冠梁，360-土体加固结构，370-支撑轴力伺服补偿系统，371-支撑头总成，372-数控泵站，373-主机，381-第一道砼支撑，382-第二道伺服钢支撑，383-第三道伺服钢支撑，384-第四道伺服钢支撑，385-第五道伺服钢支撑，390-监测系统，391-云服务平台，392-监测组件，393-沉降监测点，394-裂缝监测点，395-基坑变形监测点，396-第一监测点，397-第二监测点，400-袖阀注浆管，500-压顶梁，600-承压含水层。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

需要说明的是，文中的步骤编号，仅为了方便具体实施例的解释，不作为限定步骤执行先后顺序的作用。

正如背景技术所述，基坑开挖施工会对周围既有建筑物或构筑物形成一定影响且影响范围大，在基坑结构的设计和施工阶段就需要制定和采取相应的控制措施。特别是对于保护等级要求极高的重点文保古建筑群，传统的基坑施工控制方法很难达到对邻近古建筑的保护效果。根据民用建筑物保护类别划分标准，文物保护古建筑的保护等级属于I级(保护等级高，需要重点保护)，普通建筑大多属于II/III/IV保护等级。其中，I级保护的建筑物，最大倾斜值需要小于3mm，水平变形值需要小于2mm，曲率需要小于0.2。对于同一个施工工程扰动，文保建筑所能允许的最大变形值要远小于而其他保护等级的建筑物。

基于此，本公开的一些实施例提供一种邻近既有建筑的基坑的支护结构及基坑施工方法，以实现严格控制邻近既有建筑物或构筑物，特别是文物保护古建筑群的变形，以及控制基坑自身的变形。

以下各实施例中，未避免重复描述，基坑支护结构中的一些技术特征及其有益效果，与基坑施工方法中相对应的技术特征及其有益效果可以互相参照。

需要说明的是，本说明书中，以“既有建筑”指代既有建筑物或构筑物。

在本公开一些实施例中，待挖基坑可以为轨道交通(例如地铁等)的车站的基坑，也可以是埋深较浅的隧道的基坑，且该浅埋隧道采用的是明挖的方式开挖。下文中以待挖基坑为地铁车站基坑为例对本公开进行介绍。

本公开一些实施例中提及的“邻近”指的是待挖基坑与既有建筑之间的最短水平距离小于或等于3.0H，其中，H为基坑的平均深度。在待挖基坑施工过程中，对3.0H范围内的建筑物需要采取相应措施控制其变形。

另外，在本公开一些实施例中，对于新建基坑，长度方向参照附图中标示的X方向，宽度方向参照附图中标示的Y方向，竖直方向、垂直方向或深度方向参照附图中标示的Z方向。

如图1～图4所示，本公开的一些实施例提供一种基坑支护结构，适用于邻近既有建筑的基坑。基坑200包括靠近既有建筑100的第一子基坑201和远离既有建筑100的第二子基坑202。基坑支护结构包括：围绕基坑200的侧壁设置的地下连续墙310；设置于基坑200内，且用于支撑基坑200的支撑组件；以及，覆盖于第一子基坑201的顶部的临时铺盖层330。

本公开一些实施例提供的基坑支护结构，通过在靠近既有建筑100的第一子基坑201的顶部设置临时铺盖层330，首先，能够在基坑200施工过程中形成临时路面，缓解交通压力，在满足交通疏解的要求的同时可以保证既有建筑100附近交通顺畅。其次，施作临时铺盖层330使得基坑200开挖以局部(半)盖挖的施工方式进行，而半盖挖顺作法施工的开挖净空高，基坑200内的支撑(例如钢支撑、伺服钢支撑等)的布置与开挖工序安排较为简单，便于操作，施工进度快，大大缩短了施工的总工期。另外，局部(半)盖挖的施工方式，临时路面施工完成后，基坑内的支护结构可以按设计的要求依次形成，施工方便，整体性好，产生的次生应力小，故对既有建筑100的扰动和影响也大大减小。

如图5所示，在本公开的一些实施例中，地下连续墙310包括多个槽段313，每个槽段313包括多个墙幅314。

对于基坑200的靠近既有建筑100的一侧的地下连续墙310，可以采用高压旋喷工法桩320止水。示例性地，如图6所示，基坑支护结构还包括：多个高压旋喷工法桩320，多个高压旋喷工法桩320设置在与既有建筑100的最短距离小于10m～12m的地下连续墙310处，每相邻的两个墙幅314之间的接缝处对应设置一个高压旋喷工法桩320。在地下连续墙310的接缝处采用高压旋喷工法桩320止水，既能减少周围土层的变形和对周围既有建筑100的影响，又能保障既有建筑100的地表水水位的安全。

在本公开的一些实施例中，对于位于加固范围内的既有建筑100，该既有建筑100的下方设置有土体加固结构360，土体加固结构360位于既有建筑100的基础的下方2m～3m处；加固范围包括位于基坑200侧壁外的与基坑200侧壁的水平距离小于或等于0.7H的范围内，其中，H为基坑200的平均开挖深度。

示例性地，土体加固结构360可以通过注浆的方式实现，例如通过深孔注浆，袖阀管注浆，或者袖阀管注浆与其他注浆方式相结合的方式进行现场注浆，以通过注浆对既有建筑100进行补强加固，减小基坑施工对既有建筑的扰动。

以袖阀管注浆为例，在基坑200开挖之前，对于位于加固范围内的既有建筑100，可以在该既有建筑100的一侧或多侧钻凿多个倾斜的注浆孔，并在多个注浆孔内一一对应地预埋多个袖阀注浆管400。由于不同的建筑物所采用的基础形式不同，有的是桩基础，有的是条形基础，桩基础的深度一般要大于条形基础。当既有建筑100是深基础(基础埋深大于5m或大于基础的宽度)结构时(例如桩基础)，预埋袖阀管的倾斜角度可以设置为60°～75°；当建筑物是浅基础(基础埋深为3m～5m，或者基础埋深小于基础的宽度)结构时(例如条形基础)，预埋袖阀注浆管的倾斜角度可以设置为40°～45°。袖阀注浆管400的末端可以插入既有建筑100的基础底面以下2m、2.3m、2.5m、2.7m或3m，均可。

对于土体加固结构360的施作，可以通过在基坑开挖之前利用袖阀注浆管对既有建筑下方进行局部预注浆，并在基坑开挖之后利用袖阀注浆管对既有建筑下方进行跟踪注浆形成土体加固结构360。

示例性地，局部预注浆具体可以为，根据文保建筑的相关资料，分析基坑开挖过程中可能存在的较大风险区域(例如，文保建筑边界距离待挖基坑仅仅1～2m，甚至更小，或者文保建筑自身由于时间久远，存在一些明显裂纹，受到轻微的扰动，就可能发生大面积的破坏)，在开挖之前，对这些高风险区域进行局部预注浆。和/或，在基坑开挖之前，采用有限元软件(例如，ABAQUS/ANSYS)，通过建立包含基坑和既有建筑在内的三维精细化数值模型，根据现场的实际工况，模拟基坑开挖过程中，建筑物潜在的力学行为特性。通过分析数值模拟结果，对于建筑物变形位移大、应力集中、塑性区分布明显的地方，开展开挖前的局部注浆加固。局部预注浆的注浆量例如为0.5～0.7m³/m，注浆终压0.7～0.9MPa，当注浆压力达到设计的注浆终压时，持续5～6min即可停止注浆。开挖前的局部预注浆可以进一步降低基坑开挖过程中的施工风险等级，对既有建筑的变形实现严格控制。示例性地，跟踪注浆可以为，在基坑200的开挖施工过程中，通过实时监测既有建筑100以及基坑200的变形数据，根据既有建筑100以及基坑200的变形情况，采取跟踪注浆方式对土层进行补强加固。例如，将既有建筑100的沉降和水平变形的预设控制值为5mm，倾斜变形的预设控制值为3‰。当既有建筑100的沉降变形、水平位移、倾斜量等达到预设控制值的60％时，先暂停基坑200的开挖施工，并提高基坑200自身的结构支护轴力，同时开展跟踪补偿注浆作业。注浆量为0.8-1.0m³/m，注浆压力为1.50-2.0MPa，注浆速度为10-35L/min。待上述变形指标的变形值趋于稳定(变形值不再发生变化)，并且在可控制范围内，即可停止注浆。对于文保建筑群而言，由于文保建筑群对变形的控制要求极高，这样做可以通过变形的提前预警，提前进行注浆作业。根据对建筑物变形的实时监测反馈，严格控制并调整注浆参数，可以最大程度上减少文保建筑的变形。

当基坑200开挖对周围建筑群的扰动过大时，通过对土体进行注浆形成土体加固结构360，可以进一步加固地基土层，减少或限制土体的变形沉降。跟踪注浆可以对基坑200开挖引起的地层扰动起到补强加固的作用，跟踪注浆能够将地基土层中的孔隙进行填充，且能够起到一定的抬升作用，通过倾斜注浆孔的注浆，实现建筑物的轻微抬起，以弥补基坑200开挖引起的差异沉降，从而实现严格控制既有建筑100，特别是文保建筑群的变形与沉降。

相比于相关技术中通过注浆在建筑物与基坑之间形成一道竖直的帷幕墙，以隔断基坑开挖过程中由于土层开挖卸荷对建筑物造成的影响，本公开通过倾斜的注浆孔对既有建筑下方进行注浆加固，与监测系统结合可以实现根据基坑与既有建筑的变形监测数据，实时调整注浆计划，以控制既有建筑和基坑的变形。

在本公开的一些实施例中，支撑组件包括：沿基坑200的深度方向间隔设置的多道支撑。其中，靠近基坑200顶部设置的第一道支撑为砼支撑；第二道支撑至第N道支撑依次间隔设置于第一道支撑的下方，第二道支撑至第N道支撑均为伺服钢支撑；其中，N为大于或等于2的正整数。

与基坑200局部断面采用伺服钢支撑相比，本公开一些实施例提供的基坑支护结构，采用全局伺服的支撑组件，即，在基坑200的整个断面，除第一道砼支撑381之外，其他支撑均采用伺服钢支撑，能够实时、准确、智能地对基坑200的支撑轴力进行调整，为基坑200提供更好、更稳定的支撑，以实现控制古建筑群等既有建筑100的变形。

在本公开的一些实施例中，基坑支护结构还包括：与第二道支撑至第N道支撑连接的支撑轴力伺服补偿系统370。支撑轴力伺服补偿系统370被配置为：对第二道支撑至第N道支撑分别施加预加轴力；根据施工进度对第二道支撑至第N道支撑分级施加轴力，和/或，根据基坑200和/或既有建筑100的变形情况对第二道支撑至第N道支撑施加轴力。

支撑轴力伺服补偿系统370是由硬件设备和软件程序共同组成的一套智能基坑200位移控制系统，它适用于基坑200开挖过程中对基坑支护结构的变形有严格控制要求的工程项目，可以24小时实时监控，低压自动伺服、高压自动报警，对基坑200提供全方位多重安全保障。示例性地，支撑轴力伺服补偿系统370可以包括主机373、数控泵站372和多个支撑头总成371，该多个支撑头总成371一一对应地设置在多个伺服钢支撑的一端，以控制对伺服钢支撑的轴力施加。

其中，主机373由程控主机及显示器组成，可以与现场数控泵站372进行数据传输，控制轴力值调整及监测报表生成。数控泵站372也称为控制柜，由一系列机械及电子的元器件组成，数控泵站372工作的核心组成为PLC控制器、变频电机、液压泵和无线通讯模块，还包括液压阀组件、电源组件、交流接触器、线缆及油管的接口等。数据泵站作为中间纽带将程控主机和支撑头总成371连接起来，在两者之间进行信息的传递，实现对钢支撑轴力的测控。支撑头总成371与钢支撑连接，并安装在基坑支护结构的设计指定位置。它与数控泵站372是通过油管、线缆连接进行工作的。支撑头总成371内部包含千斤顶，用以对钢支撑施加轴力。

支撑轴力伺服补偿系统370可以与监测系统390连接，当监测到既有建筑100或基坑200的变形情况超过预警值时，可以采用支撑轴力伺服补偿系统370实时、智能地调节伺服钢支撑轴力的输出，以对基坑200形成良好的支撑，减小形变的同时降低对既有建筑100的影响。

在基坑的整个范围内设置支撑轴力伺服补偿系统370，也可称作施作全局伺服钢支撑，其对于既有建筑或者基坑自身的安全控制，效果明显。尽管相比普通钢支撑/局部伺服钢支撑，全局伺服钢支撑的先期投入的成本较高，但是在保证建筑物和基坑自身安全的条件下，其产生的隐性效益是巨大的。基坑全局伺服，具有可操作性强、变形控制效果好、轴力调节智能、自动化程度高、基坑周围地下连续墙整体受力好的优点，对周围建筑物的扰动很小，能有效控制既有建筑和基坑的变形。

在本公开的一些实施例中，基坑支护结构还包括：与支撑轴力伺服补偿系统370连接的监测系统390。监测系统390被配置为监测基坑200的变形情况和既有建筑100的变形情况，并将监测的数据传输至支撑轴力伺服补偿系统370。其中，既有建筑100的变形情况包括：既有建筑100的沉降情况、倾斜情况、振动情况、水平位移情况以及裂缝情况中的至少一种。

示例性的，对于文保建筑群等既有建筑，沉降和水平变形的预设控制值为5mm，倾斜变形的预设控制值为3‰，振动的预设值为0.1mm/s，裂缝的预设控制值为0.25mm。上述预设控制值可以较好地符合文保建筑群等既有建筑对施工扰动的严格要求。对既有建筑100的变形情况进行监控，结合本公开一些实施例中提及的基坑支护结构和基坑施工方法，可以严格的实现对上述变形预设控制值进行控制，以减小施工扰动，保证文保建筑群的安全稳定。

在本公开的一些实施例中，沿基坑200的中心指向基坑200边界的方向，基坑200外的区域依次划分为第一影响区、第二影响区和第三影响区。第一影响区中任一位置的土体与基坑200之间的最短距离满足L≤M；第二影响区中任一位置的土体与基坑200之间的最短距离满足M＜L≤2M；第三影响区中任一位置的土体与基坑200之间的最短距离满足L＞2M；其中，L为基坑200外的土体与基坑200之间的最短距离；M为基坑200开挖的影响范围临界值，M＝3H，H为基坑200的平均深度。监测系统390包括多个监测组件392，多个监测组件392设置在第一影响区、第二影响区、第三影响区以及基坑200外缘；其中，在第一影响区、第二影响区和第三影响区中，监测组件392的设置密度依次减小。

示例性的，如图7所述，监测系统390可以包括作为控制器的云服务平台391，通过设置在监测点的检测组件对既有建筑100的变形情况以及基坑200的变形情况进行监测，并将检测结果上传至云服务平台391。同时，云服务平台391还与支撑轴力伺服补偿系统370通讯连接，能够将监测的数据传输至支撑轴力伺服补偿系统370，支撑轴力伺服补偿系统370据此对伺服钢支撑输出的轴力进行调整。

以既有建筑100为文保建筑群为例，设置在监测点的监测组件392，可以布置在第一影响区、第二影响区、第三影响区以及基坑200外缘，距离基坑200越近的位置，扰动越大，监测点布置的越密集；距离基坑200越远的位置，扰动越小，监测点布置的越稀疏。因此，第一影响区相比第二影响区布置的监测点的数量更多。例如，在第一影响区内，沿文保建筑群的外墙每隔10m布置一监测点，在第二影响区内，沿文保建筑群的外墙隔20m布置一监测点。监测点可以根据监测项目需要，布置在建筑物墙体、文保构筑物上(例如：假山、峰石)或水下，例如在沉降监测点393、裂缝监测点394，以便于监测基坑200开挖期间文保建筑群的沉降情况、倾斜情况、振动情况、水平位移情况以及裂缝情况等。监测点还可以布置在基坑200外缘，例如基坑变形监测点395，以对基坑200的变形情况进行监测。

监测过程中，可以采用监测组件392进行自动化监测，也可以采用监测组件392进行人工监测，或者，采用人工监测和自动化监测相结合的方式进行监测。例如，采用人工监测文保建筑物和构筑物的沉降、倾斜、水平位移或裂缝情况。又例如，采用自动化监测文保建筑物和构筑物的沉降、倾斜和振动情况，以及文保区内的水位变化情况。又例如，采用人工监测和自动化监测相结合的方式对文保建筑物和构筑物的沉降和倾斜，以提高测量结果的可靠度。

上述监测组件392包括监测相应项目的仪器，以及信号传输设备等。监测相应项目的仪器例如为：能够实现沉降自动化监测的静力水准仪，能够实现倾斜自动化监测的无线倾角传感器，能够实现振动自动化监测的振动传感器，能够实现水位自动化监测的投入式的水位计进行监测等。信号传输设备可以为有线或无线通讯设备。通过监测组件392可实现既有建筑100或基坑200的变形情况的数的自动化采集和传输。

在本公开的一些实施例中，基坑支护结构还包括：设置于基坑200内的多个立柱桩341，以及，一一对应插入多个立柱桩341的多个格构柱342。

格构柱342作为基坑200内支撑的支点，能够降低内支撑的挠度变形，提高内支撑的抗弯性能，保证基坑200的稳定。示例性地，格构柱342采用角钢/槽钢与钢板焊接而成，设置在两根相邻的伺服钢支撑的中间位置附近，沿着基坑200长度和宽度方向，每隔6～8m布置一根，其具体数量可以根据基坑200的实际尺寸设置。

可以采用钻孔灌注桩作为立柱桩341，格构柱342一一对应地插入钻孔灌注桩内的，与钻孔灌注桩内主筋焊接。立柱桩341可以作为格构柱342的基础，并起到抵抗基坑底部隆起变形的作用。

在本公开的一些实施例中，基坑支护结构还包括多个降水井；多个降水井包括：设置于基坑200内的至少一个坑内疏干井和至少一个坑内降压井，以及，设置于地下连续墙310外侧的至少一个坑外水位观测井兼回灌井。

基坑200内的降水井主要包括坑内疏干井和坑内降压井。坑内疏干井主要用于将开挖范围内的潜水和微承压水疏干。坑内降压井主要用于将基坑底部203以下的承压水降至安全水位。坑内降水井布置在第一道砼支撑381附近，且垂直于第一道砼支撑381所在平面。降水井与第一道砼支撑381的距离为50～100cm。各降水井之间的中心距离为10～15m，数量根据实际基坑200的长度和宽度确定。示例性地，对于含水率高的土层区域，降水井可以布置在第一道砼支撑381附近，垂直于第一道砼支撑381所在平面，且降水井与第一道砼支撑381的距离为50cm或60cm，降水井之间的中心距离为10m或11m。对于含水率低土层区域，降水井可以布置在第一道砼支撑381附近，垂直于第一道砼支撑381所在平面，且降水井与第一道砼支撑381的距离为90cm或100cm，降水井之间的中心距离为15m。

坑内降压井施工时，需要根据实测水头进行抗突涌验算。示例性地，可以根据在基坑200的底板至承压含水层顶板之间的土的自重压力和承压水含水层顶板处的承压水顶托力的大小关系，来验算抗突涌情况。当土的自重压力小于承压水含水层顶板处的承压水顶托力时，需要降压，使得土的自重压力的数值大于或等于承压水含水层顶板处的承压水顶托力的数值，才算安全(不会发生突涌)。

坑外潜水观测井和坑外承压水观测井统称为坑外水位观测井，并兼任回灌井。坑外潜水观测井用于观测坑外潜水水位的变化情况，坑外承压水观测井用于观测坑外承压水水位的变化情况。坑外水位观测井兼回灌井可以设置在距离地下连续墙310外侧2～2.5m处。根据观测井的观测结果、周围文保建筑群变形、文保建筑群内水位变化和基坑200自身的变化情况，指导降水运行和开挖施工。需要注意的是，坑外回灌井不能布置在地下连续墙310的接缝处等风险较大的区域，该区域容易发生漏水风险。回灌井如果布置在接缝处，更容易发生漏水，影响回灌的气密性和效果。当既有建筑100区域的水域的水位发生突变下降以及既有建筑100的沉降明显时，可启动回灌井，分阶段进行回灌。

此外，降水过程中，还需要根据既有建筑100区域的地表水位的监测数据，及时调整降水施工工艺，避免影响既有建筑100区域的地表水水位安全。当水位发生明显上升时，启动坑内降水井，采用分阶段逐步降水的方式进行降水。当水位发生明显下降时，启动坑外回灌井，采用分阶段逐步回灌方式进行回灌。除此之外，还需要加强基坑200变形支护，及时关注伺服钢支撑轴力的变化情况。

在本公开的一些实施例中，基坑支护结构还包括设置于基坑200顶面的冠梁350。

本公开一些实施例还提供一种基坑施工方法，适用于邻近既有建筑的基坑，基坑200包括靠近既有建筑100的第一子基坑201和远离既有建筑100的第二子基坑202。如图8所示，施工方法包括步骤S1～S4。

S1，围绕待挖的基坑200的第一子基坑201侧壁施作第一子地下连续墙311。

S2，在第一子基坑201的顶部覆盖临时铺盖层330。

S3，围绕待挖的基坑200的第二子基坑202侧壁施作第二子地下连续墙312，第一子地下连续墙311与第二子地下连续墙312合围成地下连续墙310。

S4，在基坑200内施作用于支撑基坑200的支撑组件。

在本公开的一些实施例中，步骤S1之前，施工方法还包括S5：对既有建筑100及既有建筑100的地下情况进行初始信息采集。

其中，步骤S5包括S51～S53。

S51，根据基坑200开挖的影响范围，沿基坑200的中心指向基坑200边界的方向，将基坑200外的区域依次划分为第一影响区、第二影响区和第三影响区。

其中，第一影响区中任一位置的土体与基坑200之间的最短距离满足L≤M；第二影响区中任一位置的土体与基坑200之间的最短距离满足M＜L≤2M；第三影响区中任一位置的土体与基坑200之间的最短距离满足L＞2M；L为基坑200外的土体与基坑200之间的最短距离；M为基坑200开挖的影响范围临界值，M＝3H，H为基坑200的平均深度。

S52，对第一影响区和第二影响区的地下空洞及脱空灾害情况进行探测。其中，对第一影响区的探测精细度高于第二影响区。

S53，对既有建筑100的初始数据进行采集。初始数据包括：初始水位、初始高程、初始完损条件、初始背景振动及初始裂缝。

以既有建筑100为文保建筑群为例，首先，根据基坑200的开挖深度，按照3倍基坑200开挖深度的方法确定基坑开挖影响范围临界值M。即，M＝3H，H为基坑200的平均深度。依据开挖影响范围临界值M，将基坑200外的区域划分成若干个基坑200影响范围分区，并建立文保区的探测分区和监测分区，具体描述如表1所示。其中，在第一影响区的地下开展精细化探测，第二影响区的地下开展普通探测，第三影响区不做探测。探测采用的设备仪器例如为多频探地雷达。

示例性地，精细化探测需要在第一影响区的地下布置多条测线探测例如间隔0.5～1m布置一条测线进行加密探测，测线总长度更长，进而探测范围更广、更全面，遗漏的概率低。普通探测在第二影响区的方便布置测线的区域，例如人行道道路路面，布置1条或者2条测线，测线总长度较短，覆盖范围相对较小。无论是精细化探测还是普通探测均是为了探明影响区域内是否存在地下空洞及脱空灾害，即，是否存在地下病害体。探测工作的开展在基坑200开挖之前完成。

之后，采用三维扫描、建筑物/构筑物鉴定等方式，结合探测数据，对文保区内建筑物及文物的初始数据进行采集，并进行对象分类和控制指标细化。采集的初始数据主要包括：初始水位、初始高程、初始完损条件、初始背景振动及初始裂缝等。

根据采集到的数据结果，将初始条件较差或者损伤较大的文保建筑和文物归为一类，对这一类文保建筑和文物需要重点加密监测，必要情况下，在施工前，还需要进行主动防治。而对于初始条件较好的文保建筑和文物也归为一类，施工时正常监测。

施工期间监测的指标即为控制指标，主要包括：建筑物的倾斜、裂缝、沉降、水平位移、振动以及建筑物内水位的变化等。

表1

区域划分	基坑开挖影响范围	探测情况	监测情况
				第一影响区	L≤M	加密探测	加强监测
第二影响区	M＜L≤2M	普通探测	常规监测
				第三影响区	L＞2M	不做探测	局部监测

在本公开的一些实施例中，步骤S1之前，施工方法还包括S6：设置监测系统390，监测基坑200的变形情况和既有建筑100的变形情况，并将监测的数据传输至支撑轴力伺服补偿系统370。其中，既有建筑100的变形情况包括：既有建筑100的沉降情况、倾斜情况、振动情况、水平位移情况以及裂缝情况中的至少一种。监测系统390包括多个监测组件392，多个监测组件392设置在第一影响区、第二影响区、第三影响区以及基坑200外缘，其中，在第一影响区、第二影响区和第三影响区中，监测组件392的设置密度依次减小。

监测系统390可以包括作为控制器的云服务平台391，通过设置在监测点的检测组件对既有建筑100的变形情况以及基坑200的变形情况进行监测，并将检测结果上传至云服务平台391。同时，云服务平台391还与支撑轴力伺服补偿系统370通讯连接，能够将监测的数据传输至支撑轴力伺服补偿系统370，支撑轴力伺服补偿系统370据此对伺服钢支撑输出的轴力进行调整。

以既有建筑100为文保建筑群为例，设置在监测点的监测组件392，可以布置在第一影响区、第二影响区、第三影响区以及基坑200外缘，距离基坑200越近的位置，扰动越大，监测点布置的越密集；距离基坑200越远的位置，扰动越小，监测点布置的越稀疏。因此，第一影响区相比第二影响区布置的监测点的数量更多。例如，在第一影响区内，沿文保建筑群的外墙每隔10m布置一监测点，在第二影响区内，沿文保建筑群的外墙隔20m布置一监测点。监测点可以根据监测项目需要，布置在建筑物墙体、文保构筑物上(例如：假山、峰石)或水下，以便于监测基坑200开挖期间文保建筑群的沉降情况、倾斜情况、振动情况、水平位移情况以及裂缝情况等。监测点还可以布置在基坑200外缘，以对基坑200的变形情况进行监测。

监测过程中，可以采用监测组件392进行自动化监测，也可以采用监测组件392进行人工监测，或者，采用人工监测和自动化监测相结合的方式进行监测。例如，采用人工监测文保建筑物和构筑物的沉降、倾斜、水平位移或裂缝情况。又例如，采用自动化监测文保建筑物和构筑物的沉降、倾斜和振动情况，以及文保区内的水位变化情况。又例如，采用人工监测和自动化监测相结合的方式对文保建筑物和构筑物的沉降和倾斜，以提高测量结果的可靠度。

上述监测组件392包括监测相应项目的仪器，以及信号传输设备等。监测相应项目的仪器例如为：能够实现沉降自动化监测的静力水准仪，能够实现倾斜自动化监测的无线倾角传感器，能够实现振动自动化监测的振动传感器，能够实现水位自动化监测的投入式的水位计进行监测等。信号传输设备可以为有线或无线通讯设备。通过监测组件392可实现既有建筑100或基坑200的变形情况的数的自动化采集和传输。

在本公开的一些实施例中，步骤S1之前，施工方法还包括S7：对于位于加固范围内的既有建筑100，在该既有建筑100的基础下方2m～3m处预埋袖阀注浆管400；加固范围包括位于所述基坑侧壁外的与基坑侧壁的水平距离小于或等于0.7H的范围，其中，H为基坑的平均开挖深度。步骤S2之后，施工方法还包括S8：根据既有建筑100的变形情况，利用袖阀注浆管400对既有建筑100下方的地层进行跟踪注浆。

在既有建筑100的基础下方2m～3m处预埋袖阀注浆管400，具体为，在既有建筑100的一侧或者多侧钻凿多个倾斜的注浆孔，注浆孔的一端位于地表，另一端位于地下，且位于既有建筑100的基础垂直向下2m～3m处。在倾斜的注浆孔中设置袖阀注浆管400，以实现在既有建筑100的基础垂直向下2m～3m处注浆，形成土体加固结构360。

在本公开的一些实施例中，步骤S1之前，施工方法还包括S9：改迁影响地下连续墙310施工的管线并完成围挡封闭，破除地面或路面。

示例性地，在破除地面或路面施工过程中，可以采用路面铣刨机、液压镐等非冲击类破碎机进行破碎，并配合人工拆除的方式，从源头上减少施工振动对周围既有建筑100的影响。

在本公开的一些实施例中，步骤S1之后，施工方法还包括S10～S11。

S10，在第一子基坑201的顶面施作第一子冠梁351。

S11，在基坑200内施作多个立柱桩341，以及，一一对应插入多个立柱桩341的多个格构柱342。

步骤S3之后，施工方法还包括S12：在第二子基坑202的顶面施作第二子冠梁352。

由于要先施作第一子基坑201上的半盖挖的临时铺盖层330，以缓解交通压力，故可以先施作第一子地下连续墙311和第一子冠梁351，等临时铺盖层330施作完成之后，施作第二子冠梁352。

在本公开的一些实施例中，地下连续墙310包括多个槽段313，其中，每个槽段313包括多个墙幅314，任一槽段313中的多个墙幅314按照“隔三跳一”的成槽顺序进行施作。

其中，“隔三跳一”的成槽顺序如图9所示，图9中示出了一个槽段313的开挖顺序，即每个槽段313分I序、II序、III序和IV序共四步开挖，先挖I序的墙幅，然后跳过III序墙幅开挖II序墙幅，之后再挖III序墙幅，最后挖IV序墙幅。基坑200开挖过程中，可以采用抓斗式成槽工艺，每个槽段313长度不超过6m。

地下连续墙310施工过程中，采用隔三跳一的成槽顺序进行施作，可以减少地下连续墙310成槽时对周围土体产生的扰动，尤其对于第一子连续墙的施工，采用“隔三跳一”的成槽顺序，可以实现更严格地控制单元槽段313的开挖扰动和施工振动。

在本公开的一些实施例中，对于与既有建筑100的最短距离小于10m～12m的地下连续墙310，在每相邻的两个墙幅314之间的接缝处施作高压旋喷工法桩320。

在本公开的一些实施例中，步骤S4包括S41～S42。

S41，在靠近基坑200顶部的位置施作第一道支撑。第一道支撑为砼支撑。

S42，沿基坑200的深度方向从上到下依次施作第二道支撑至第N道支撑。第二道支撑至第N道支撑均为伺服钢支撑，N为大于或等于2的正整数。

在本公开的一些实施例中，步骤S42包括施作第二道伺服钢支撑382至第N道伺服钢支撑。具体包括：S421～S422。

S421，采用分段分层分步的施工方式开挖基坑200，当开挖至第二道伺服钢支撑至第N道伺服钢支撑中的任一道伺服钢支撑的架设标高时，安装该道伺服钢支撑。

其中，分段分层分步开挖过程中，分段的长度可以为15～20m，分层厚度可以为2.5～3m，分步的长度可以为5～6m，基坑200内的纵向坡度比小于1:2.5。

S422，采用与第二道伺服钢支撑至第N道伺服钢支撑连接的支撑轴力伺服补偿系统370对第二道伺服钢支撑至第N道伺服钢支撑分别施加预加轴力，以及，根据基坑200和/或既有建筑100的变形情况对第二道支撑至第N道支撑施加轴力。

在本公开的一些实施例中，对于第二道伺服钢支撑至第N道伺服钢支撑中的第p道伺服钢支撑和第q道伺服钢支撑：

对第p道伺服钢支撑施加的预加轴力为设计轴力值的[100-10×(N-p)]％；

对第q道伺服钢支撑施加的预加轴力为设计轴力值的[100-10×(N-q)]％；

对第二道支撑至第N道伺服钢支撑分级施加轴力，包括：当开挖至第q道伺服钢支撑的架设高度，或者，开挖至第q-1道伺服钢支撑与第q道伺服钢支撑之间时，基坑200和/或既有建筑100的变形速率达到预设控制速率的75～80％，则向第p道支撑至第q-1道伺服钢支撑分别施加设计轴力值10％～15％的轴力，直至每道伺服钢支撑的轴力值加至设计轴力值；

其中，2≤p＜q≤N＜10，p和q均为正整数。

每道伺服钢支撑包括多根伺服钢支撑，每根伺服钢支撑一端为固定端，另一端为伺服端，伺服端连接有支撑轴力伺服补偿系统370的支撑头总成371。示例性地，每道伺服钢支撑平铺有20根，包括12根伺服直钢支撑和8根伺服斜钢支撑。伺服斜钢支撑均设置在基坑200的拐角处，拐角处地下连续墙310容易发生应力集中，基坑200开挖过程中，拐角处地下连续墙310容易发生变形开裂，影响基坑200稳定性和安全性。该处施工控制难度大，故在拐角处可以设置伺服斜钢支撑，以增加基坑200的稳定性。另外，在拐角处还可以设置钢板角撑，以对拐角处进行辅助支撑，进一步提高基坑200的稳定性。

每道伺服钢支撑架设完毕后，需及时施加预加轴力，并随着开挖进行分级施加轴力至设计轴力值。示例性地，基坑200中共架设七道支撑，其中，第一道为砼支撑，第二道支撑～第七道支撑为伺服钢支撑。待开挖至伺服钢支撑的架设标高，及时安装基于支撑轴力伺服补偿系统370的第二道伺服钢支撑至第七道伺服钢支撑。施工过程中，架设至第二道伺服钢支撑时，对第二道伺服钢支撑施加预加轴力为设计轴力值的50％；当开挖至第三道伺服钢支撑的架设高度时，或者，开挖至第二道伺服钢支撑与第三道伺服钢支撑之间的高度，而基坑200和/或既有建筑100的变形速率达到预设控制速率的75～80％时，则向第二道伺服钢支撑施加设计轴力值15％的轴力；第三道伺服钢支撑架设完毕后，对第三道伺服钢支撑施加预加轴力为设计轴力值的60％；当开挖至第四道伺服钢支撑的架设高度时，或者，开挖至第三道伺服钢支撑与第四道伺服钢支撑之间的高度，而基坑200和/或既有建筑100的变形速率达到预设控制速率的75～80％时，则向第二道伺服钢支撑施加设计轴力值15％的轴力，向第三道伺服钢支撑施加设计轴力值15％的轴力；第四道伺服钢支撑架设完毕后，对第四道伺服钢支撑施加预加轴力为设计轴力值的70％；当开挖至第五道伺服钢支撑的架设高度时，或者，开挖至第四道伺服钢支撑与第五道伺服钢支撑之间的高度，而基坑200和/或既有建筑100的变形速率达到预设控制速率的75～80％时，则向第二道伺服钢支撑施加设计轴力值15％的轴力，向第三道伺服钢支撑施加设计轴力值15％的轴力，向第四道伺服钢支撑施加设计轴力值15％的轴力；第五道伺服钢支撑架设完毕后，对第五道伺服钢支撑施加预加轴力为设计轴力值的80％；当开挖至第六道伺服钢支撑的架设高度时，或者，开挖至第五道伺服钢支撑与第六道伺服钢支撑之间的高度，而基坑200和/或既有建筑100的变形速率达到预设控制速率的75～80％时，则第二道伺服钢支撑的轴力加满至设计轴力值，向第三道伺服钢支撑施加设计轴力值15％的轴力，向第四道伺服钢支撑的轴力加满至设计轴力值，向第五道伺服钢支撑施加设计轴力值15％的轴力；第六道伺服钢支撑架设完毕后，对第六道伺服钢支撑施加预加轴力为设计轴力值的90％；当开挖至第七道伺服钢支撑的架设高度时，或者，开挖至第六道伺服钢支撑与第七道伺服钢支撑之间的高度，而基坑200和/或既有建筑100的变形速率达到预设控制速率的75～80％时，则第三道伺服钢支撑的轴力加满至设计轴力值，第五道伺服钢支撑的轴力加满至设计轴力值；第七道钢支撑架设完毕后，第七道伺服钢支撑的轴力直接加至设计轴力值(100％)。

在本公开的一些实施例中，在基坑200内施作用于支撑基坑200的支撑组件之后，施工方法还包括S12：按照自下向上的顺序，分区分段施工基坑200内的主体结构。

以在基坑200中施作待建车站为例，待建基坑200开挖施工至坑底，平整土层后，自下往上依次浇筑底板垫层，敷设防水层及细石混凝土保护层，施作底板、地下车站下部侧墙和上部侧墙及顶板等车站主体结构，并根据施工顺序在施作主体结构的同时依次拆除支撑系统。

其中，施作底板结构时，需要封堵疏干井并设置泄水孔。泄水孔布置在基坑200底板位置。当基坑200开挖至坑底后，施工地铁车站的主体结构的底板时，在井点管(降水井)位置布置泄水孔。也就是说，将坑内已有的部分疏干井转化成底板的泄水孔，泄水孔半径为7～8m。泄水孔保持运行，能够保证基坑200底板结构的安全，并提高整个基坑200结构的整体抗浮稳定性。

以施作三层的地铁车站为例，其施工顺序为：底板垫层→底板结构→拆除第六道伺服钢支撑和第七道伺服钢支撑→施作负三层侧墙(下部侧墙)及层板结构→拆除第四道伺服钢支撑和第五道伺服钢支撑→施作负二层侧墙(中部侧墙)及层板结构→拆除第二道伺服钢支撑和第三道伺服钢支撑→施作负一层侧墙(上部侧墙)及顶板结构→铺设顶板防水层→浇筑压顶梁500→拆除第一道砼支撑381、冠梁350、临时铺盖层330及格构柱342→覆土回填至设计地面标高→施工二次结构并封闭泄水孔。

其中，二次结构为车站相关的附属结构，例如车站站台板、隔墙、内衬墙等。另外，车站顶板设置压顶梁500可以与地下连续墙310形成抗浮结构，压顶梁500位置处的地下连续墙310须预埋钢筋接驳器。通过在压顶梁500位置处的地下连续墙310上设置钢筋接驳器，使得压顶梁500与地下连续墙310通过接驳器相连接，从而使得压顶梁500与地下连续墙310形成一个整体抗浮结构，来抵抗车站结构由于后续水位的变化或者其他因素产生的上浮变形。

本公开的一些实施例提供的邻近既有建筑100的基坑200的支护结构及基坑施工方法，针对文物保护建筑群等需要严格控制施工扰动的既有建筑100，采用半盖挖顺作法施工，通过在邻近既有建筑100侧施作临时铺盖层330形成局部盖挖，既保证了既有建筑100附近交通顺畅，疏解交通问题，也减少了开挖对基坑200附近既有建筑100的扰动和影响，且大大缩短了施工的工期。

基坑200开挖施工前，通过对既有建筑100(例如文保区古建筑群)的地下情况进行初始信息采集，并在基坑200内外布设智能化的监测系统390，结合预埋袖阀注浆管400以及支撑轴力伺服补偿系统370，可以实现根据监测数据实时跟踪注浆，及时加固地基土层，并通过伺服钢支撑及时对基坑200施加轴力，控制既有建筑100及基坑200的变形。

地下连续墙310接缝处采用高压旋喷工法桩320进行止水，并严格监控基坑200降水过程中地表水位变化和周围土层、既有建筑100的变形，结合降水井的施作，可以保证既有建筑100所在区域的地表水水位安全。

采用支撑轴力伺服补偿系统370对伺服钢支撑分级施加轴力，具有省时省力、能够实时反馈轴力的变化并及时调整轴力的大小等优点，从而实现准确控制基坑200变形。支撑轴力伺服补偿系统370具有控制精度高、自动化程度高、安全系数高及整体控制较好等优点，能够弥补传统伺服方法(基坑局部架设钢支撑伺服系统)存在受力不均匀及位移控制效果不佳的缺点，从而进一步保证了基坑200及周围既有建筑100的安全和稳定。

下面以苏州轨道交通6号线5标段的拙政园站基坑210为例，详细介绍一下本公开的基坑施工方法。

如图苏州轨道交通6号线5标段的拙政园站基坑210开挖邻近全国重点文物保护单位苏州博物馆110、拙政园120和太平天国忠王府。拙政园站基坑210长度为246.9m，宽度为20.7m，标准段平均开挖深度为17.1m。该车站采用半盖挖顺作法施工，是地下两层的地铁车站，其距离苏州博物馆110最小水平距离约为4.22m，距离拙政园120约为10.6m，距离太平天国忠王府约为107m，相对位置关系平面图如图10所示。鉴于文物保护区内古建筑群及文物的重要性和特殊性，拙政园站基坑210施工过程中，需要极其严格控制施工振动、开挖扰动及地下水位变化对文保建筑群的影响，以确保文保建筑群的安全。

采用本公开的基坑施工方法来严格控制邻近的文物保护古建筑群的变形，其具体步骤如下：

根据拙政园站基坑210标准段的平均开挖深度为17.1m，考虑到本基坑的端头井开挖深度大于标准段平均深度2m左右，故本工程中，由(17.1+2)×3＝57.3m，对57.3m取整，确定基坑开挖影响范围临界值M取58m。

结合表1和上述相对位置的描述可知，苏州博物馆110和拙政园120均属于第一影响区，监测分区为加强监测区，即该区域的监测点需重点加密；太平天国忠王府属于第二影响区，监测分区属于常规监测区，即该区域的监测点不需加密，常规监测即可。

施工前，对博物馆、拙政园120及忠王府内的所有古建筑物、假山等初始状态进行调查并进行初始信息采集，主要包括：初始水位、初始高程、初始完损条件、初始背景振动及初始裂缝等。结合影响分区及初始调查结果，进一步细化重点保护建筑物，并重点监测和保护控制。

对于位于第一影响区的苏州博物馆110和拙政园120的古建筑物，主要以自动化监测为主，人工监测为辅；位于第二影响区的太平天国忠王府的古建筑物，视建筑物的保护等级采用人工或者自动化监测的方式进行。其中，整个文保区内的水位和振动监测均采用自动化监测进行，沉降、倾斜、水平位移及裂缝的监测采用人工与自动化相结合的方式进行。

根据基坑的开挖深度，0.7倍基坑开挖深度约为12.0m，则在基坑外12.0m范围内的文保区古建筑基础下方预埋袖阀注浆管400，预埋袖阀管的倾斜角度为65°。基于此，在苏州博物馆110和拙政园120内的部分古建筑物基础底下预埋袖阀注浆管400并插入其基础底面以下3m，注浆孔的排距和孔距均为1.5m，孔径为100mm。在后续基坑开挖过程中，基于文保区内古建筑物群的实时监测数据，开展跟踪注浆加固古建筑物地基土层。

拙政园站基坑210周围围挡施作，并完成施工区域周围的管线改迁作业。结合人工拆除方法，采用非冲击式的XM200K型铣刨机破除地面。

靠近苏州博物馆110和拙政园120处的地下连续墙310，即与文保建筑的最短距离小于10m的地下连续墙310，采用高压旋喷工法桩320(MJS)进行墙缝止水，其施作的放大示意图如图6所示。现场总共施作了36根高压旋喷工法桩320，高压旋喷工法桩320的直径为2m，范围为120°，采用P42.5的普通硅酸盐水泥，水泥掺量为40％，水灰比1:1。然后，在靠近苏州博物馆110和拙政园120侧的第一子基坑201依次施作第一子冠梁351、1000钻孔灌注桩作为立柱桩341(桩长35m)、550×550钢格构柱342及路面的临时铺盖层330，临时铺盖层330的宽度为6.3m，厚度为300mm。

继续施作基坑周围剩余的地下连续墙310并浇筑第二子冠梁352，除了端头井地下连续墙310的厚度为1000mm，其他地下连续墙310厚度均为800mm。然后完成整个基坑的第一道砼支撑381的施作。

拙政园站基坑210内存在微承压水层，坑底以下地层存在承压含水层600，基坑开挖能够将微承压水层揭穿，同时采用混凝土施作的地下连续墙310运用于基坑的止水帷幕，隔断微承压水。地下连续墙310的下部伸入并进入了坑底下不透水层3m，故坑内采用疏干井对微承压水进行降水。根据地勘资料显示，坑底以下承压水层的承压水头最小为4.46m，故在开挖过程中，需要有效控制承压水水头埋深，防止发生突涌事故。现场开挖之前已经对基坑底板抗突涌条件进行了验算，即，

式中，Ps为坑底至含水层顶面之间的覆土压力，P_w为承压含水层顶板位置的承压水顶托力，F_s为安全系数，Fs取1.1。

由上述可知，基坑中需要减压降水，以将水位降到安全水位，并根据坑内外观测井实时监测降水期间坑内外的水位的变化，减少由于降水对周围古建筑群的不利影响。

拙政园站基坑210采用半盖挖顺作法施工，为了充分考虑基坑开挖的时空效应，以分段分层分块的方式进行。拙政园站基坑210开挖总共划分成了12段，每段长度约为20m，每个分段中分步长度为6m，每个分步中分层厚度为3m。每次开挖至设计高度后，依次及时架设伺服钢支撑，并施加预应力及锁定机械锁，随着开挖进行，依次分级增加轴力至设计值。

例如，架设至第二道伺服钢支撑382时，对第二道伺服钢支撑382施加预加轴力为设计轴力值的70％；当开挖至第三道伺服钢支撑383的架设高度时，或者，开挖至第二道伺服钢支撑382与第三道伺服钢支撑383之间的高度，而基坑和/或文保建筑群的变形速率达到预设控制速率的75～80％时，则向第二道伺服钢支撑382施加设计轴力值15％的轴力；第三道伺服钢支撑383架设完毕后，对第三道伺服钢支撑383施加预加轴力为设计轴力值的80％；当开挖至第四道伺服钢支撑384的架设高度时，或者，开挖至第三道伺服钢支撑383与第四道伺服钢支撑384之间的高度而基坑和/或文保建筑群的变形速率达到预设控制速率的75～80％时，则向第二道伺服钢支撑382施加设计轴力值15％的轴力(此时第二道伺服钢支撑382的轴力已加满至设计轴力值)，向第三道伺服钢支撑383施加设计轴力值15％的轴力；第四道伺服钢支撑384架设完毕后，对第四道伺服钢支撑384施加预加轴力为设计轴力值的90％；当开挖至第五道伺服钢支撑385的架设高度时，或者，开挖至第四道伺服钢支撑384与第五道伺服钢支撑385之间的高度而基坑和/或文保建筑群的变形速率达到预设控制速率的75～80％时，则将第三道伺服钢支撑383的轴力加满至设计轴力值，将第四道伺服钢支撑384的轴力加满至设计轴力值；第五道伺服钢支撑385架设完毕后，对第五道伺服钢支撑385直接加至设计轴力值(100％)。

整个基坑的内支撑体系中，除了第一道支撑为砼支撑，其余支撑(第二道、第三道、第四道及第五道支撑)全部为伺服钢支撑，形成了一套系统化地集全天24h轴力实时监控、自动补偿及智能预警的基坑安全控制体系，最大限度地控制了基坑开挖对周围土层及文保古建筑群的影响。除此之外，支撑轴力伺服补偿系统370与监测系统390相结合，两者相互进行实时的信息反馈，进一步保障文保建筑群的安全。

待基坑开挖至基底，平整底面土层。基坑开挖至基底时的主要施工效果剖面图如图11所示。然后，施作拙政园车站的主体结构，其施作的具体步序图，如图12～图18所示，具体步骤为：

施作底板垫层、防水层及保护层，施作底板结构(图12)；

按设计要求拆除第四道伺服钢支撑384和第五道伺服钢支撑385(图13)；

向上施作车站负二层的侧墙和中板至第三道伺服钢支撑383底(图14)；

按设计要求拆除第二道伺服钢支撑382和第三道伺服钢支撑383(图15)；

向上施作车站负一层的侧墙和顶板(图16)；

铺设顶板防水层并浇筑压顶梁500(图17)；

拆除第一道砼支撑381、冠梁350、格构柱342及临时铺盖层330，回填覆土至设计地面标高(图18)。

最后，施作车站二次结构，例如车站站台板、隔墙、内衬墙等，并封闭泄水孔。

图19示出了位于基坑地下连续墙的第一监测点396处地下连续墙的位移对比图。

其中，附有不同标记的线条分别示出了本公开拙政园车站实施例的基坑施工方法的地下连续墙位移模拟结果、本公开拙政园车站实施例的基坑施工方法的地下连续墙位移实测结果、基于本公开施工对象的仅采用全局伺服支撑的地下连续墙位移模拟结果、基于本公开施工对象的仅采用全局伺服支撑+半盖挖的地下连续墙位移模拟结果、基于本公开施工对象的仅采用全局伺服支撑+半盖挖+跟踪注浆的地下连续墙位移模拟结果。

从图19中可以看出：数值模拟和现场监测得到的拙政园车站的地下连续墙的位移基本吻合，证实了数值模拟的可行性。数值模拟得到的最大位移为9.6mm，现场实测得到的最大位移为11.0mm。基于本公开施工对象的仅采用全局伺服支撑的地下连续墙位移的模拟结果得到的最大位移为29.65mm，基于本公开施工对象的仅采用全局伺服支撑+半盖挖的地下连续墙位移模拟结果得到的最大位移为18.72mm，基于本公开施工对象的仅采用全局伺服支撑+半盖挖+跟踪注浆的地下连续墙位移模拟结果得到的最大位移为14.81mm。

图20示出了位于文保建筑的第二监测点397处文保建筑的竖向位移对比图。其中，附有不同标记的线条分别示出了本公开拙政园车站实施例的文保建筑的竖向位移模拟结果、本公开拙政园车站实施例的文保建筑的竖向位移实测结果、基于本公开施工对象的仅采用全局伺服支撑的文保建筑的竖向位移模拟结果、基于本公开施工对象的仅采用全局伺服支撑+半盖挖的文保建筑的竖向位移模拟结果、基于本公开施工对象的仅采用全局伺服支撑+半盖挖+跟踪注浆的文保建筑的竖向位移模拟结果。

从图20中可以看出：数值模拟和现场监测得到的文保建筑的竖向位移基本吻合，证实了数值模拟的可行性。数值模拟得到的最大位移为3.92mm，现场实测得到的最大位移为4.02mm，二者均小于预设控制值5mm。基于本公开施工对象的仅采用全局伺服支撑的地下连续墙位移的模拟结果得到的最大位移为14.70mm，基于本公开施工对象的仅采用全局伺服支撑+半盖挖的地下连续墙位移模拟结果得到的最大位移为9.821mm，基于本公开施工对象的仅采用全局伺服支撑+半盖挖+跟踪注浆的地下连续墙位移模拟结果得到的最大位移为8.018mm。

由此图19和图20可以看出，本公开提供的基坑施工方法中，采用多种举措相结合，各措施之间协同作用，可以使基坑和既有建筑的变形维持在非常小的范围内，特别是对于文保建筑群，其变形要求非常严苛，本公开的基坑施工方法可以达到“沉降和水平变形的预设控制值为5mm，倾斜变形的预设控制值为3‰，振动的预设值为0.1mm/s，裂缝的预设控制值为0.25mm”的苛刻要求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。“和/或”仅仅是描述关联对象的关联关系，表示三种关系，例如，A和/或B，表示为：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。同时，在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (12)

1.一种基坑支护结构，适用于邻近既有建筑的基坑，其特征在于，所述基坑包括靠近既有建筑的第一子基坑和远离既有建筑的第二子基坑，所述基坑支护结构包括：

围绕所述基坑的侧壁设置的地下连续墙；

设置于所述基坑内，且用于支撑所述基坑的支撑组件；

以及，覆盖于所述第一子基坑的顶部的临时铺盖层。

2.根据权利要求1所述的基坑支护结构，其特征在于，所述地下连续墙包括多个槽段，每个所述槽段包括多个墙幅；

所述基坑支护结构还包括：多个高压旋喷工法桩，所述多个高压旋喷工法桩设置在与既有建筑的最短距离小于10m～12m的地下连续墙处，每相邻的两个墙幅之间的接缝处对应设置一个所述高压旋喷工法桩。

3.根据权利要求1所述的基坑支护结构，其特征在于，对于位于加固范围内的既有建筑，所述既有建筑的下方设置有土体加固结构；所述土体加固结构位于既有建筑的基础的下方2m～3m处；所述加固范围包括位于所述基坑侧壁外的与所述基坑侧壁的水平距离小于或等于0.7H的范围，其中，H为所述基坑的平均开挖深度。

4.根据权利要求1所述的基坑支护结构，其特征在于，所述支撑组件包括：沿所述基坑的深度方向间隔设置的多道支撑；其中，

靠近所述基坑顶部设置的第一道支撑为砼支撑；

第二道支撑至第N道支撑依次间隔设置于所述第一道支撑的下方，所述第二道支撑至第N道支撑均为伺服钢支撑；其中，N为大于或等于2的正整数；

所述基坑支护结构还包括：与所述第二道支撑至所述第N道支撑连接的支撑轴力伺服补偿系统；

所述支撑轴力伺服补偿系统被配置为：对所述第二道支撑至所述第N道支撑分别施加预加轴力；根据施工进度对所述第二道支撑至所述第N道支撑分级施加轴力，和/或，根据所述基坑和/或所述既有建筑的变形情况对所述第二道支撑至所述第N道支撑施加轴力。

5.根据权利要求4所述的基坑支护结构，其特征在于，所述基坑支护结构还包括：与所述支撑轴力伺服补偿系统连接的监测系统；

所述监测系统被配置为监测所述基坑的变形情况和所述既有建筑的变形情况，并将监测的数据传输至所述支撑轴力伺服补偿系统；其中，所述既有建筑的变形情况包括：所述既有建筑的沉降情况、倾斜情况、振动情况、水平位移情况以及裂缝情况中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的基坑支护结构，其特征在于，沿所述基坑的中心指向所述基坑边界的方向，所述基坑外的区域依次划分为第一影响区、第二影响区和第三影响区；所述第一影响区中任一位置的土体与所述基坑之间的最短距离满足L≤M；所述第二影响区中任一位置的土体与所述基坑之间的最短距离满足M＜L≤2M；所述第三影响区中任一位置的土体与所述基坑之间的最短距离满足L＞2M；其中，L为所述基坑外的土体与所述基坑之间的最短距离；M为基坑开挖的影响范围临界值，M＝3H，H为所述基坑的平均深度；

所述监测系统包括多个监测组件，所述多个监测组件设置在所述第一影响区、第二影响区、第三影响区以及所述基坑外缘；

其中，在所述第一影响区、第二影响区和第三影响区中，所述监测组件的设置密度依次减小。

7.一种基坑施工方法，适用于邻近既有建筑的基坑，其特征在于，所述基坑包括靠近既有建筑的第一子基坑和远离既有建筑的第二子基坑，所述施工方法包括：

围绕待挖的所述基坑的第一子基坑侧壁施作第一子地下连续墙；

在所述第一子基坑的顶部覆盖临时铺盖层；

围绕待挖的所述基坑的第二子基坑侧壁施作第二子地下连续墙，所述第一子地下连续墙与所述第二子地下连续墙合围成地下连续墙；

在所述基坑内施作用于支撑所述基坑的支撑组件。

8.根据权利要求7所述的基坑施工方法，其特征在于，施作第一子地下连续墙之前，所述施工方法还包括：对所述既有建筑及所述既有建筑的地下情况进行初始信息采集；

所述对所述既有建筑及所述既有建筑的地下情况进行初始信息采集，包括：

根据基坑开挖的影响范围，沿所述基坑的中心指向所述基坑边界的方向，将所述基坑外的区域依次划分为第一影响区、第二影响区和第三影响区；其中，所述第一影响区中任一位置的土体与所述基坑之间的最短距离满足L≤M；所述第二影响区中任一位置的土体与所述基坑之间的最短距离满足M＜L≤2M；所述第三影响区中任一位置的土体与所述基坑之间的最短距离满足L＞2M；L为所述基坑外的土体与所述基坑之间的最短距离；M为基坑开挖的影响范围临界值，M＝3H，H为所述基坑的平均深度；

对所述第一影响区和所述第二影响区的地下空洞及脱空灾害情况进行探测；其中，对所述第一影响区的探测精细度高于所述第二影响区；

对所述既有建筑的初始数据进行采集；所述初始数据包括：初始水位、初始高程、初始完损条件、初始背景振动及初始裂缝。

9.根据权利要求8所述的基坑施工方法，其特征在于，施作第一子地下连续墙之前，所述施工方法还包括：

设置监测系统，监测所述基坑的变形情况和所述既有建筑的变形情况，并将监测的数据传输至所述支撑轴力伺服补偿系统；

其中，所述既有建筑的变形情况包括：所述既有建筑的沉降情况、倾斜情况、振动情况、水平位移情况以及裂缝情况中的至少一种；

所述监测系统包括多个监测组件，所述多个监测组件设置在所述第一影响区、第二影响区、第三影响区以及所述基坑外缘，其中，在所述第一影响区、第二影响区和第三影响区中，所述监测组件的设置密度依次减小。

10.根据权利要求9所述的基坑施工方法，其特征在于，施作第一子地下连续墙之前，所述施工方法还包括：对于位于加固范围内的既有建筑，在所述既有建筑的基础下方2m～3m处预埋袖阀注浆管；所述加固范围包括位于所述基坑侧壁外的与所述基坑侧壁的水平距离小于或等于0.7H的范围，其中，H为所述基坑的平均开挖深度；

所述在所述第一子基坑的顶部覆盖临时铺盖层之后，所述施工方法还包括：根据所述既有建筑的变形情况，利用所述袖阀注浆管对所述既有建筑下方的地层进行跟踪注浆。

11.根据权利要求7所述的基坑施工方法，其特征在于，所述在所述基坑内施作用于支撑所述基坑的支撑组件，包括：

在靠近所述基坑顶部的位置施作第一道支撑，所述第一道支撑为砼支撑；

沿所述基坑的深度方向从上到下依次施作第二道支撑至第N道支撑；所述第二道支撑至第N道支撑均为伺服钢支撑，N为大于或等于2的正整数；

其中，施作第二道支撑至第N道支撑，包括施作第二道伺服钢支撑至第N道伺服钢支撑：

采用分段分层的施工方式开挖所述基坑，当开挖至第二道伺服钢支撑至第N道伺服钢支撑中的任一道伺服钢支撑的架设标高时，安装该道伺服钢支撑；

采用与第二道伺服钢支撑至第N道伺服钢支撑连接的支撑轴力伺服补偿系统对第二道伺服钢支撑至第N道伺服钢支撑分别施加预加轴力，以及，根据所述基坑和/或所述既有建筑的变形情况对所述第二道支撑至所述第N道支撑施加轴力。

12.根据权利要求11所述的基坑施工方法，其特征在于，对于第二道伺服钢支撑至第N道伺服钢支撑中的第p道伺服钢支撑和第q道伺服钢支撑：

对第p道伺服钢支撑施加的预加轴力为设计轴力值的[100-10×(N-p)]％；

对第q道伺服钢支撑施加的预加轴力为设计轴力值的[100-10×(N-q)]％；

对第二道支撑至第N道伺服钢支撑分级施加轴力，包括：当开挖至第q道伺服钢支撑的架设高度，或者，开挖至第q-1道伺服钢支撑与第q道伺服钢支撑之间时，所述基坑和/或所述既有建筑的变形速率达到预设控制速率的75～80％，则向第p道支撑至第q-1道伺服钢支撑分别施加设计轴力值10％～15％的轴力，直至每道伺服钢支撑的轴力值加至设计轴力值；

其中，2≤p＜q≤N＜10，p和q均为正整数。

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