深基坑支护施工方法的探讨

□梁 涛（平顶山市河道管理处）

深基坑的开挖支护是基础和高层地下室施工中的一个综合性技术难题，它不仅要保证基坑内能正常作业安全，而且要防止基底及坑外土体的移动，保证基坑附近建筑物或构筑物、道路管线的正常运行，不可避免地触及基坑开挖、工程基础及地下室施工等一系列问题，这既是一个综合性的工程难题，又涉及土力学中的许多问题。涉及到土与支护结构的共同作用，涉及到周边环境的问题，还涉及到施工方法、施工作业的程序、安排等。深基坑的深是相对一定的地质、水文条件，一定的施工技术水平，形成一定的施工难度而言，在目前的施工水平，深基坑一般是指深度5～7m以上的基坑。

90年代以来，随着高层基础埋置深度加大，老城区改造的深入，高层建筑的密度增大，支护结构的设计问题越来越显得重要。城市的高层建筑及其地下工程一般都处在密集的建筑群中，施工场地狭窄，有些工程的基础紧挨着相邻建筑物或者构筑物的基础，在这种环境中进行深基坑的施工，难度可想而知。由于挖土对基坑的卸荷、护坡桩向坑内倾斜变形和基坑内外人工降水等原因，必然引起基坑四周地面与原有建筑物的沉降变形，从而引发基坑安全问题。

基坑事故一般表现为支护结构位移过大、基坑塌方或者滑坡、基坑周边道路开裂或塌陷、基坑周围的地下管网线路因位移过大而破坏、相邻的周边建筑物因不均匀沉降等原因而开裂甚至倒塌等等。造成这些事故的主要原因已不再是支护结构构件的强度破坏，而是因为支护结构的变形过大。因此城市的基坑工程对基坑工程施工提出了严峻的挑战。

深基坑一般是指深度在5～7m以上的基坑，具有施工技术复杂、施工周期长、在狭小场地上施工条件受限、对周边环境的影响较大等工程特征。有支护的基坑工程一般包括：勘察、支护结构设计和施工、地基加固、土方开挖、降水工程、工程及环境监测等施工措施。

常用的深基坑支护方式有：放坡支护、挡墙支护、桩排支护（分悬臂式、单层或多层锚固式、单层或多层内支撑式）、地下连续墙及土钉支护等。

一、钢板桩

钢板桩应用于建筑深基坑的支护，是一种施工简单、投资经济的支护方法，在上海软土地区过去应用较多。但由于钢板桩本身柔性较大，如果支撑或锚拉系统设置不当，其变形会很大，因此对基坑支护深度达7m以上的软土地层，基坑支护不宜采用钢板桩支护，除非设置多层支撑或锚拉杆。在工程中应考虑到地下室施工结束后钢板桩拔出时对周围地基土和地表土变形的影响。

二、地下连续墙

地下连续墙施工工艺是近几十年在地下工程和基础工程中广泛应用的一项技术。地下连续墙在建筑物和构筑物密集的地区可以施工，对邻近的建筑物及基础不产生影响。地下连续墙的刚度大，能够承受较大的侧压力，如土压力和水压力的水平荷载。在基坑开挖时，变形小，因而周围地面沉降小，不会危害邻近建筑物和构筑物，地下连续墙如果与锚杆配合拉结、或用内支撑、地下结构支撑，则可以抵抗更大的侧向压力。

三、柱列式灌注桩排桩支护

柱列式间隔布置包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。柱列式灌注桩作为挡土支护结构也有很好的刚度，但各桩之间的联系差，必须在桩顶浇筑较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠连结。为了防止地下水或者地下水夹带土体颗粒从桩间空隙流入或渗入坑内，应同时在桩间或桩背采用高压注浆、设置深层搅拌桩、旋喷桩等措施，或在桩后面专门构筑防水帷幕。灌注桩施工较连续墙简便，可用机械成孔或人工成孔，成本低于连续墙，可以不用大型机械，又无打入桩的噪音、振动和挤压周围土体带来的危害。排桩支护形式分为悬臂式排桩支护和支锚式排桩支护，支锚式又分为单点支锚和多点支锚。在大多数情况下悬臂式柱列桩适用于安全等级为三级的基坑支护工程，支锚式柱列桩适合于一、二级安全等级的基坑支护工程。

四、锚杆支护

锚杆支护是一种岩土主动加固和稳定技术，锚杆作为技术主体，一端锚入稳定的土体或岩体中，另一端与各种形式的支护结构联结，通过杆体的受拉作用，调用深层土体的潜能，达到基坑和建筑物稳定的目的。锚杆适应性强，基本不受基坑深度的限制，机动灵活，可与多种其他支护型式配合使用，这是锚固支护的两大主要特点。因此，锚固技术在深基坑中的应用具有显著的经济效益。根据目前国内外深基坑锚固支护工程应用的实践经验，锚杆可与各种支挡桩，如钢板桩、灌注桩组成桩锚体系，也可与各种墙，如地下连续墙、土钉墙、钢筋混凝土挡墙组成锚杆挡墙。

五、土钉支护

土钉支护是用于土体开挖和边坡稳定的一种新的挡土技术，所谓“土钉”就是置入于现场土体中以较密间距排列的细长锚杆，如钢筋或钢管等，通常还外裹水泥砂浆或水泥净浆浆体（注浆土钉）。土钉的特点是沿通常与周围土体接触，以群体起作用，与周围土体形成一个组合体，在土体发生变形的条件下，通过与土体接触界面上的粘结力或摩擦力，使土钉被动受拉。并主要通过受拉工作给土体以约束加固或使其稳定。土钉的设置方向与土体可能发生的主拉应变方向大体一致，通常接近水平方向并向下呈不大的倾角。土钉支护由于经济、可靠且施工快速简便，已在我国得到迅速推广和应用。在基坑开挖中，土钉支护现已成为桩、墙、撑、锚支护之后又一项较为成熟的支护技术。