1、简析深基坑工程支护技术摘 要: 随着我国经济发展，城镇化建设的推进，高层、超高层建筑日益涌现。多层地下室或多层地下结构等深基坑工程日益增多。深基坑工程是高层、超高层建筑结构的重要组成部分，深基坑工程支护技术对整个建筑工程具有重要的意义。本文对深基坑工程支护技术进行了简要的分析，仅供参考和借鉴。 关键词:深基坑；支护类型；常见问题；发展趋势 中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号： 前言：随着经济发展和城镇化建设的推进，高层，超高层建筑拔地而起，多层地下室或多层地下结构等基坑工程越来越多、基坑深度和体积越来越大，这就给岩土工程工作提出了更高的要求，增加了难度。因此，加强和提高深基坑
2、工程勘察、支护设计、施工工作的合理性和可靠性，对深基坑工程支护技术水平的提高具有重要意义。 一、深基坑支护的类型 1、深基坑支护系统 过去，建筑工程基坑规模一般较小，多数采用直接开挖或放坡开挖,或采用简单的基坑支护结构,如钢板桩+井点降水支护型式1,一般能满足基坑安全施工,而对于目前普遍出现的多层地下室或多层地下结构深基坑已不能满足要求。近几年来，随着基坑深度和开挖体积的增大, 基坑支护技术也有了较大进展,按功能分类，常用的有以下一些。 (1)挡土系统:常用的有排桩、地下连续墙、锚杆、土钉墙、重力式水泥土墙 2，其功能是形成支护排桩或支护挡土墙等，阻挡基坑外侧土压力。 (2)挡水系统：常用的有
3、水泥土搅拌桩、高压旋喷桩或摆喷桩、地下连续墙、咬合式排桩，其功能是形成落底式截水帷幕或悬挂式截水帷幕，阻止地下水变化对基坑周边环境产生影响。 (3)内支撑系统：常用的有钢支撑、混凝土支撑、钢与混凝土组合支撑，其功能是支承围护结构侧压力与限制围护结构位移。 2、深基坑支护结构类型、适用范围 深基坑支护结构类型，应按不同的基坑深度、地质、环境与荷载情况等综合选用，目前，常见的深基坑支护结构类型及其适用范围如下。 (1)排桩：适用于可采用降水或截水帷幕的基坑，包括混凝土灌注桩、型钢桩、钢管桩、钢板桩、型钢水泥土搅拌桩等桩型2。当支护桩施工影响范围内存在对地基变形敏感、结构性能差的建筑物或地下管线时，
4、不应采用挤土效应严重、易塌孔、易缩径或有较大振动的桩型和施工工艺；采用挖孔桩且成孔需要降水时，降水引起的地层变形应能够满足周边建筑物和地下管线的要求，否则应采用截水措施。 (2)锚杆：软土层和高水位的碎石土、砂土层以外的其它地层组成的基坑，适用采用锚杆，锚拉结构宜采用钢绞线锚杆、承载力要求较低时也可以采用钢筋锚杆。当邻近基坑有建筑物地下室、地下构筑物等，锚杆的有效锚固长度不足，锚杆施工会造成基坑周边建（构）筑物的损害或违反城市地下空间规定时，不应采用锚杆。 (3)土钉墙支护：适用于开挖深度不大，周围相邻建筑或地下管线对沉降与位移要求不高的二、三级基坑,具有施工快捷简便、经济可靠的特点,得到广泛
5、的推广应用。当基坑潜在滑动面内有建筑物，重要地下管线时，不宜采用土钉墙。 (4)地下连续墙：一般适用于深度较大的基坑工程、一般开挖深度超过 10 米才会考虑；邻近存在防护要求较高的建（构）筑物，对基坑本身的变形和防水要求较高的工程；场地内空间有限，地下室外墙与建筑红线距离很近，采用其他围护形式无法满足预留施工操作要求的工程；维护结构同时作为主体结构的一部份，对防水、抗渗有较严格要求的工程；采用逆作法施工，地下和地上同时施工，一般采用地下连续墙作为围护墙3；在超深基坑中，例如 15-30 米的深基坑工程，采用其他围护体无法满足要求时，常采用地下连续墙作为围护体。 (5)水泥土搅拌桩：水泥土搅拌桩
6、适宜于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、粉土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等,由于其抗拉强度远小于抗压强度,故常适用于基坑深度不大(5m7m)、或采用重力式挡墙结构形式的基坑。这种支护结构防水性能较好,可不设支撑,基坑能在开敝的条件下开挖。 二、深基坑工程勘察、支护设计、施工过程中存在的常见问题 随着科技发展，我国岩土工程技术有了很大的进步，推动了岩土工程中深基坑工程支护技术的发展同时取得了一定的实践经验,但仍然存在一些问题。深基坑工程勘察、支护设计、施工过程中存在的常见问题主要有以下几个方面： 1、深基坑工程勘察过程中存在的常见问题 (1)勘察钻孔均布置在基坑内：基坑勘察重点部位
7、是基坑外对支护结构和周边环境有影响的范围，目前，大部份工程基坑勘察钻孔均布置在基坑内，在土层起伏较大或软弱土层零星分布的情况下，基坑内勘察钻孔揭露地质情况不能完全代表基坑外岩土工程条件，使基坑支护设计采用的岩土依据与实际岩土工程条件存在偏离。因此，基坑勘察钻孔应沿基坑边布置，施工条件允许时勘察平面范围宜超出开挖边界外开挖深度的 2-3 倍。 (2)土的抗剪强度指标合理性、可靠性差：土的抗剪强度指标随排水、固结条件及试验方法不同有多种类型的参数，不同试验方法测出的抗剪强度指标的结果差异较大，目前，大多基坑工程勘察报告提供的均为不排水不固结直剪试验方法测试出来的总应力抗剪强度指标，缺少符合土层特性
8、及实际基坑开挖条件的试验方法得出的合理的抗剪强度指标。因此，为防止设计误用并带来设计不安全或不合理，土的剪切试验方法应符合土层特性及实际基坑开挖条件，选取土的抗剪强度指标时还应与原位测试成果取得的物理力学参数进行分析对比，为基坑工程支护设计提供合理可靠的土的抗剪强度指标。 2、深基坑工程支护设计过程中存在的常见问题 (1)滥用或贸用土钉墙：土钉墙具有施工不需要大型机械设备，施工速度快，经济简便等优点，因此，目前很多基坑工程不顾基坑深度和环境条件的限制，任意采用土钉墙，甚至既有建筑物临近基坑边缘也贸然采用，导致基坑工程事故频发险情不断，在现有基坑坍塌事故中土钉墙事故所占比例较大，除去施工质量较差
9、因素之外，主要是目前土钉墙设计理论还不完善、工作状态下土钉拉力和面层受力问题没有得解决、土钉墙位移计算问题没有得到根本解决。因此，土钉墙支护结构选型，应综合考虑基坑深度、土的性状及地下水条件、基坑周边环境对基坑变形的承受能力及支护结构失效的后果等因素，并根据实际工程需要，选用与微型桩、水泥土桩、预应力锚杆的不同组合为宜。 (2)重力式水泥土墙应用较多：重力式水泥土墙是非主流的支护型式，墙体主要由水泥土搅拌桩组成，而现阶段国内水泥土搅拌桩成桩设备动力有限，土的密实度、强度较低时才会采用钻进和搅拌，水泥土材料本身的抗拉、抗剪强度较低，重力式水泥土墙需要较大宽度，施工成本高速度慢，且墙的深度不足会使
10、墙产生位移沉降，宽度不足会使墙开裂甚至倾覆，仅在按重力式结构设计时才有一定的优势。因此，只有在经济、工期、技术可行性等综合比较优势明显时，才适宜选用水泥土搅拌桩组成的重力式水泥土墙。 (3)基坑超挖：目前，部分工程基坑开挖深度经常超过下层锚杆、支撑或土钉的施工面标高，使支护结构受力及变形超过设计状况，引起基坑过大变形，或导致支护结构破坏、坍塌，基坑周边环境受损、酿成重大险情或事故。 (4)软土基坑开挖不规范：软土基坑开挖应符合分层、分段、对称、均衡、适时原则，实际施工中往往挖土深度过大，开挖不对称不均衡，基坑开挖后暴露时间较长，导致基坑内局部土体产生滑动失稳，造成基础桩等产生偏移变形破坏。 (
11、5)违反设计要求进行施工：当前，部分基坑工程为配合主体结构施工进度抢工期或施工组织不当，基坑开挖面上方的锚杆、支撑、土钉未达到设计要求时向下超挖土方，临时性锚杆、支撑、土钉未达到设计拆除条件时进行拆除，基坑周边施工材料、设施或车辆超载超过设计地面荷载值，至使支护结构受力超越设计状态，引起基坑支护结构产生变形破坏。 (6)其它施工问题：边坡支护和土层开挖不配套；边坡整理经常存在超挖和欠挖现象；成孔注浆不到位、土钉或锚杆受力达不到设计要求4；基坑开挖未根据设计要求进行监测，未实施动态设计和信息化施工。 三、深基坑支护技术的发展趋势 1、支护结构与主体结构相结合在变形控制、降低工程造价等方面具有较多
12、优点，其中地下连续墙“两墙合一”结合坑内临时支撑系统、临时支护墙结合水平梁板体系取代内支撑、支护结构与主体结构全面相结合将是高层建筑多层地下室和其他多层地下结构建设的有效方法。 2、技术成熟的逆作法施工将进一步得到推广运用，采用逆作法施工，噪音小扬尘少，基坑工程的安全性得到提高、造价低、工期短，防止周边建筑物地基出现沉降变形危害。逆作法不足之处在于受地下室高度、基坑中间分布的支承柱、降水井管、桩承载力的限制, 这将成为今后研究和突破的方向。 3、由于土钉墙与预应力锚杆、微型桩及水泥土桩组合形成的复合土钉墙支护结构型式的大量运用,喷射混凝土技术得到充分发展运用，对环境影响较小和混凝土回弹量较小的
13、湿式喷射混凝土将得到更加广泛使用。4、推广采用小型、灵活、专用的地下挖土机械进行深基坑开挖，防止碰撞和损害支护结构和已施工的基础桩等4，加快基坑开挖施工进度,减少时间效应对基坑稳定性产生的不良影响。 5、通过施加预应力方法、或采用水泥搅拌或注浆技术对基坑底部或被动区土体进行加固,将作为控制变形的有效手段得到推广运用。 6、为保护地下水资源，减小基坑工程对周边建（构）筑物、地下管线、道路等带来的不良环境效应(如降水引起的地面附加沉降),根据基坑工程特点灵活的采用多种地下水控制方法相结合的形式将被推广使用，如悬挂式截水帷幕+坑内降水、部分基坑边截水+部分基坑边降水等，除地下连续墙外, 一般采用高压
14、旋喷桩或水泥土搅拌桩等构筑成止水帷幕墙。 四、结语 随着我国经济发展，城镇化建设的推进，科技进步推动建筑工程技术的发展，对深基坑工程支护技术的要求也越来越高。因此，作为岩土工程工作者，有责任也有义务提高自身的岩土工程专业水平，使建筑基坑的岩土工程勘察、支护设计、施工做到安全适用、保护环境、经济合理、确保质量。 参考文献 1李爱华.浅析排桩支护深基坑施工中的监理工作J.北京：建筑与文化：2012.3 2中华人民共和国行业标准.建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）S. 北京：中国建筑工业出版社，2012.9 3牛占蓬 黄青 孟祥磊.地下连续墙浅析 J.太原：山西建筑:2009.5 4肖婧 余一训.基坑监测中存在的常见问题J.济南：科技致富向导:2011.9
