淺談深基坑支護方法

崇慶高

摘要：近些年來，由于大量的高層建筑的崛起，使得深基坑工程越來越多。深基坑支護問題開始越來越被關(guān)注。本文介紹了基坑支護選擇原則以及常見支護形式它們之間的優(yōu)缺點和適用條件。

關(guān)鍵詞：深基坑；支護結(jié)構(gòu)；支護方法

一、深基坑支護結(jié)構(gòu)選型的基本原則

對于所有的基坑，不管是深基坑或者是淺基坑都須遵循“安全，經(jīng)濟，合理”的原則。如何選擇一個合理的支護結(jié)構(gòu)，具體來說，我們需要綜合考慮工程概況、基坑周邊環(huán)境概況、施工條件、開挖的基坑尺寸、工程地質(zhì)環(huán)境條件等等因素。一個合理的基坑支護的選擇不僅為施工節(jié)約時間，而且為施工方施工安全提供保障。

二、基坑支護設(shè)計原則

（一）基坑支護設(shè)計應(yīng)規(guī)定其使用年限。一般情況下應(yīng)該≧1年。

（二）基坑支護設(shè)計時，不同的部位安全等級及重要性系數(shù)也不同。見表2-1.

（三）支護結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)采用的極限狀態(tài)。

1.承載能力極限狀態(tài)。①地下水流動造成的土體滲透破壞。②支護結(jié)構(gòu)或者連接所承受的承載能力達到極限狀態(tài)而不能繼續(xù)承受荷載。③坑底隆起而喪失穩(wěn)定。④重力式水泥擋土墻由于不能繼續(xù)承受載荷而使得整個墻體產(chǎn)生傾覆或滑移。⑤支檔式結(jié)構(gòu)由于土體喪失嵌固能力使得不能繼續(xù)承載而使得支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滑移或傾覆。

2.正常使用極限狀態(tài)。①因正常使用而造成周圍建筑物、地下管線產(chǎn)生的損壞或支護結(jié)構(gòu)位移和土體變形。②地下主體結(jié)構(gòu)地下水滲流和支護位移。

三、基坑支護結(jié)構(gòu)的類型及其適用條件[1][2][3][4][5][6]

（一）放坡開挖

放坡開挖指的是在土方施工過程中為防止土壁崩塌和保持邊坡穩(wěn)定需要加大挖土上口寬度，保持挖土面具有一定坡度，使得邊坡穩(wěn)定。

優(yōu)點：造價便宜

缺點：土方回填量較大

適用條件：場地開闊，周圍沒有重要的建（構(gòu)）筑物工程

（二）圍護墻深層攪拌水泥土

深層攪拌水泥土圍護墻是利用深層攪拌機就地將土和水泥漿利用強制式攪拌機攪拌后形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。

優(yōu)點：一般坑內(nèi)無支撐利于機械化施工且具有止水和擋土雙向功能，經(jīng)濟、無振動、污染少、無噪聲

缺點：長基坑中不適用，需要加固定墩以增強基坑的穩(wěn)定。

適用：密集度較大地區(qū)

（三）高壓旋噴樁

高壓旋噴樁利用高壓將旋轉(zhuǎn)的水泥漿噴入土層與土形成結(jié)合體并相互搭接形成排樁而后用來止水和擋土。

優(yōu)點：施工機械噪聲低、振動小、小體積、占地面積小

缺點：易污染，對水流過大、無填充物的巖溶地段永凍土和有腐蝕性土慎用

適用：施工空間狹小區(qū)域工程

（四）槽鋼鋼板樁

槽鋼鋼板樁是利用槽鋼的正反扣搭接或并排組成的一種簡易的鋼板樁圍護墻。

優(yōu)點：耐久性、經(jīng)濟性、施工工藝簡便、施工工期短

缺點：剛度小、變形大、抗彎能力弱、隔水能力差

適用：淺基坑（H≤4m）或溝槽

（五）鉆孔灌注樁

灌注樁系是指在工程現(xiàn)場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。

優(yōu)點：承載能力高、沉降小、施工噪聲小、無振動、環(huán)境影響小、施工工期短

缺點：樁間縫隙過大而造成水土流失

適用：軟黏土和砂土區(qū)域，基坑深度達7-15m的基坑工程

（六）地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻利用已有的施工工藝和技術(shù)在泥漿護壁的作用下，向地下開挖一定長度和深度的基坑，并在基坑內(nèi)吊放已經(jīng)加工好的鋼筋籠，之后向坑內(nèi)灌注一定量的混凝土，形成一段段鋼筋混凝土墻，并逐漸連接一條連續(xù)封閉的地下墻體。

優(yōu)點：剛度大、安全性好、整體性好、可作為永久性主體結(jié)構(gòu)承重墻、止水性好、施工振動小、噪聲低、對周圍建筑物影響小、地層適應(yīng)性強。

缺點：造價高、施工技術(shù)要求高、工期長

適用：深基坑，地質(zhì)條件差，對擋土、承重和止水有三重要求的深基坑支護

（七）土釘墻

土釘墻主要起嵌固作用，在基坑邊坡周圍你設(shè)置土釘使得邊坡穩(wěn)定的一種支護方式，在開挖后保持破面穩(wěn)定的一種新型的擋土墻結(jié)構(gòu)。

優(yōu)點：經(jīng)濟，最大限度利用自身強度和承載力，施工速度快，工期短，施工工藝簡單

缺點：土質(zhì)質(zhì)量要求高，需要較大的地下空間，基坑變形有嚴(yán)格的要求

適用：基坑深度≤12m，粉土、粘性土、雜填土，地下水位以上的基坑

（八）SMW工法

SMW（勁性水泥土攪拌樁法）即在水泥土樁內(nèi)插入鋼板樁而形成的支護式擋土墻。

優(yōu)點：對周圍環(huán)境影響小，止水防滲性好，結(jié)構(gòu)強度可靠，部分型鋼可回收使得經(jīng)濟，一定條件下可代替連續(xù)墻

缺點：隨著開挖深度的加深，smw工法水泥暴露在空氣中使得基底下水泥抗剪強度不能夠滿足H型鋼之間水泥土局部抗剪強度的要求，使得基坑隆起和失穩(wěn)。

適用：粘性土、砂土、砂礫土、粉土中使用

（九）樁撐支護結(jié)構(gòu)

樁撐支護結(jié)構(gòu)是由圍護結(jié)構(gòu)和內(nèi)支撐體系組成的支護體系。圍護結(jié)構(gòu)利用鉆孔灌注樁或者是鋼板樁而內(nèi)支撐形式采用水平支撐或者是斜支撐，而不是外拉錨支撐體系。

優(yōu)點：內(nèi)支撐在整個基坑內(nèi)處于受壓構(gòu)件，可以使得混凝土的特性充分發(fā)揮，施工質(zhì)量控制簡單，在軟土地基中適用性廣泛

缺點：施工工期長，對于基坑尺寸大的基坑不經(jīng)濟，內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的影響減小了作業(yè)面空間

適用：尺寸不大的基坑，對于較大尺寸基坑可利用空間支撐改善受力情況和內(nèi)支撐的支護形式，環(huán)境保護要求較高和變形要求有嚴(yán)格要求的基坑，安全等級為一、二、三級的各類土層的深基坑支護，需要注意的是尤其在軟土地區(qū)中特別合適。

四、結(jié)論

對于不同的地質(zhì)條件、工程概況、施工工藝等等我們可能需要以上一種或者多種以上的組合形式。而對于不同基坑施工的要求，我們應(yīng)當(dāng)采用相應(yīng)的基坑支護形式顯得非常重要，但是不管是哪種形式我們都需要遵循“合理、經(jīng)濟、安全”原則使得以最優(yōu)的設(shè)計方案而使得資源化的合理使用，同時也能減少對周圍環(huán)境的影響。

參考文獻：

[1]龔曉南，高有潮.深基坑工程設(shè)計施工手冊[M]。北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998

[2]徐棟.土釘墻支護技術(shù)在深基坑支護中的作用[J]。建筑技術(shù)開發(fā)，2001（1）：10-12

[3]鄧修雨.錨樁支護體系的受力和變形研究[J]。焦作工學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2003（5）：1108-1110

[4]陳書申.軟土基坑內(nèi)撐式支護設(shè)計改進的關(guān)鍵問題[J]。福州大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2002（12）：860-862

[5]呂建國.地下連續(xù)墻施工工藝與發(fā)展前景[J].施工技術(shù)研究與應(yīng)用，2003（1）：59-60

[6]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程（JGJ120-99）