對深基坑支護(hù)的幾種形式論述與分析

尹來

（沈陽沈法燃?xì)庥邢薰荆?/p>

當(dāng)前，我國深基坑工程越來越多，基坑的支護(hù)技術(shù)日趨成熟。但設(shè)計(jì)所考慮參數(shù)因數(shù)復(fù)雜，使設(shè)計(jì)工作的難度加大。做出一個(gè)合理的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)除具有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)外，還應(yīng)熟悉當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)狀況和特點(diǎn)，根據(jù)建筑及周圍環(huán)境特點(diǎn)決定設(shè)計(jì)方案。同時(shí)也要求工程人員在施工前應(yīng)對方案進(jìn)行認(rèn)真審核，理解設(shè)計(jì)意圖，及時(shí)與設(shè)計(jì)人員溝通，在施工組織時(shí)，使各個(gè)組成部分、各道工序協(xié)調(diào)有序等各個(gè)方面保證工程的質(zhì)量和安全。

深基坑是底面積在27平方米以內(nèi)，且底長邊小于三倍短邊，開挖深度超過5米或地下室三層以上，或深度雖未超過5米，但地質(zhì)條件和周圍環(huán)境及地下管線特別復(fù)雜的工程?；又ёo(hù)是為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)措施。建筑基坑支護(hù)原則如下：1）滿足邊坡和支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的要求；不產(chǎn)生傾覆、滑移和局部失穩(wěn)；基坑底部不產(chǎn)生隆起、管涌；錨桿不發(fā)生抗拔失效；支撐系統(tǒng)不失穩(wěn)。2）支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受荷后不發(fā)生強(qiáng)度破壞。3）降水引起的地基沉降不影響鄰近建筑物或重要管線的正常使用。4）止水設(shè)計(jì)應(yīng)控制因滲漏引起水土流失造成的地面下陷。5）支護(hù)結(jié)構(gòu)變形不應(yīng)超過周邊環(huán)境保護(hù)要求的控制值，當(dāng)作為豎向承重結(jié)構(gòu)時(shí)，還需要滿足豎向承重結(jié)構(gòu)的變形要求。

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型、特點(diǎn)及其適用條件：

1、鋼板樁：鋼板樁由帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼制成，把這種鋼板樁互相連接就形成鋼板樁墻，被廣泛應(yīng)用于擋土和擋水。目前鋼板樁常用的截面形式有U形、Z形和直腹板型。鋼板樁由于施工簡單而應(yīng)用較廣。但是鋼板樁的施工可能會引起相鄰地基的變形和產(chǎn)生噪聲振動，對周圍環(huán)境影響很大，因此在人口密集、建筑密度很大的地區(qū)，其使用常常會受到限制。而且鋼板樁本身柔性較大，如支撐或錨拉系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)，其變形會很大，所以當(dāng)基坑支護(hù)深度大于7m時(shí)，不宜采用。同時(shí)由于鋼板樁在地下室施工結(jié)束后需要拔出，因此應(yīng)考慮拔出時(shí)對周圍地基土和地表土的影響。

2、地下連續(xù)墻：利用各種挖槽機(jī)械，借助于泥漿的護(hù)壁作用，在地下挖出窄而深的溝槽，并在其內(nèi)澆注適當(dāng)?shù)牟牧隙纬梢坏谰哂蟹罎B（水）、擋土和承重功能的連續(xù)的地下墻體。地下連續(xù)墻的支護(hù)式的優(yōu)點(diǎn)在于它不會對鄰近建筑物及其基礎(chǔ)造成影響，比較適合用于在建筑物比較密集的地區(qū)施工，而且支護(hù)的剛度比較大，有較強(qiáng)的側(cè)壓承受能力，開挖之后它的變形也比較少、地面沉降也比較小，因此地下連續(xù)墻的支護(hù)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑之中。通常連續(xù)墻的厚度為600mm、800mm、1000mm也有厚達(dá)1200mm的但較少使用。地下連續(xù)墻剛度大，止水效果好，是支護(hù)結(jié)構(gòu)中最強(qiáng)的支護(hù)型式。適用于地質(zhì)條件差和復(fù)雜、基坑深度大、周邊環(huán)境要求較高的基坑。但是造價(jià)較高，施工要求專用設(shè)備。

3、鉆孔灌注樁：具有承載能力高、沉降小等特點(diǎn)。鉆孔灌注樁圍護(hù)墻是排樁式中應(yīng)用最多的一種，在我國得到廣泛的應(yīng)用。其多用于坑深7～15m？的基坑工程，在我國北方土質(zhì)較好地區(qū)已有8～9m？的臂樁圍護(hù)墻。鉆孔灌注樁的施工，因其所選護(hù)壁形成的不同，有泥漿護(hù)壁方式法和全套管施工法兩種。鉆孔灌注樁支護(hù)墻體的特點(diǎn)有：施工時(shí)無振動、無噪音等環(huán)境公害，無擠土現(xiàn)象，對周圍環(huán)境影響?。粔ι韽?qiáng)度高，剛度大，支護(hù)穩(wěn)定性好，變形小；當(dāng)工程樁也為灌注樁時(shí)，可以同步施工，從而施工有利于組織、方便、工期短；樁間縫隙易造成水土流失，特別時(shí)在高水位軟粘土質(zhì)地區(qū)，需根據(jù)工程條件采取注漿、水泥攪拌樁、旋噴樁等施工措施以解決擋水問題；適用于軟粘土質(zhì)和砂土地區(qū)，但是在砂礫層和卵石中施工困難應(yīng)該慎用；樁與樁之間主要通過樁頂冠梁和圍檁連成整體，因而相對整體性較差，當(dāng)在重要地區(qū)，特殊工程及開挖深度很大的基坑中應(yīng)用時(shí)需要特別慎重。

4、土釘墻：由天然土體通過土釘墻就地加固并與噴射砼面板相結(jié)合，形成一個(gè)類似重力擋墻以此來抵抗墻后的土壓力；從而保持開挖面的穩(wěn)定，這個(gè)土擋墻稱為土釘墻。土釘墻是通過鉆孔、插筋、注漿來設(shè)置的，一般稱砂漿錨桿，也可以直接打入角鋼、粗鋼筋形成土釘。土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護(hù)，其作用與被動的具備擋土作用的上述圍護(hù)墻不同，它是起主動嵌固作用，增加邊坡的穩(wěn)定性，使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。基坑深度不宜大于12m；當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，應(yīng)采取降水或截水措施。 土釘墻應(yīng)用于基坑開挖支護(hù)和挖方邊坡穩(wěn)定有以下特點(diǎn)：1）形成土釘復(fù)合體、顯著提高邊坡整體穩(wěn)定性和承受邊坡超載的能力。2）施工設(shè)備簡單，由于釘長一般比錨桿的長度小的多，不加預(yù)應(yīng)力所以設(shè)備簡單。3）隨基坑開挖逐層分段開挖作業(yè)，不占或少占單獨(dú)作業(yè)時(shí)間，施工效率高，占用周期短。4）施工不需單獨(dú)占用場地，對現(xiàn)場狹小，放坡困難，有相鄰建筑物時(shí)顯示其優(yōu)越性。5）土釘墻成本費(fèi)較其他支護(hù)結(jié)構(gòu)顯著降低。6）施工噪音、振動小，不影響環(huán)境。7）土釘墻本身變形很小，對相鄰建筑物影響不大。

5、SMW工法：SMW工法亦稱勁性水泥土攪拌樁法，即在水泥土樁內(nèi)插入H？型鋼等（多數(shù)為H？型鋼，亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等）？，將承受荷載與防滲擋水結(jié)合起來，使之成為同時(shí)具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護(hù)結(jié)構(gòu)的圍護(hù)墻。SMW？支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)特點(diǎn)主要為：它可在粘性土、粉土、砂土、砂礫土、Φ100以上卵石及單軸抗壓強(qiáng)度60MPa以下的巖層應(yīng)用?？沙蓧穸?50～1300mm，常用厚度600mm；成墻最大深度目前為65m，視地質(zhì)條件尚可施工至更深。施工時(shí)基本無噪音，對周圍環(huán)境影響?。唤Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠，凡是適合應(yīng)用水泥土攪拌樁的場合都可使用，特別適合于以粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層；擋水防滲性能好，不必另設(shè)擋水帷幕；可以配合多道支撐應(yīng)用于較深的基坑；此工法在一定條件下可代替作為地下圍護(hù)的地下連續(xù)墻，在費(fèi)用上如果能夠采取一定施工措施成功回收H？型鋼等受拉材料；則大大低于地下連續(xù)墻，因而具有較大發(fā)展前景？。SMW工法最常用的是三軸型鉆掘攪拌機(jī)，其中鉆桿有用用于粘性土及用于砂礫土和基巖之分，此外還研制了其他一些機(jī)型，用于城市高架橋下等施工，空間受限制的場合，或海底筑墻，或軟弱地基加固。

深基坑事故近年來發(fā)生較多，各方面人員都應(yīng)該高度重視，由于影響基坑的因數(shù)較多，基坑支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容要全面考慮，提倡概念設(shè)計(jì)，重視工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)避免漏項(xiàng)，且應(yīng)考慮各種不利條件下的工況，做好基坑總體方案的選擇。重視地下、地表水的控制。采取信息化施工措施，最終保證工程建設(shè)的安全質(zhì)量。