华东地区深基坑支护技术的现状与展望

何焱奇

（无锡市龙马房地产开发有限公司 江苏 无锡 214023）

华东地区是我国经济发达地区，高层建筑的发展更是十分的迅猛。然而，随着高层建筑的发展，必不可少的就出现的深基础，要不可避免的面对深基坑的开挖与支护。华东地区，特别是类似于上海软土地区，深基坑的开挖和支护更是十分有难度，而在发生的工程事故中，深基坑支护工程事故比例甚高，因而深基坑支护技术是十分复杂的技术之一。

1 深基坑支护技术的发展概况

1.1 深基坑支护技术的由来

进入21世纪以来，随着经济的发展，我国城市人口密度不断加大，城市建筑用地也越来越紧张，高层建筑此时应运而生。伴随着高层建筑的发展，出现了深基础，开挖和支护深基坑的问题也随之产生。

1.2 深基坑支护工程的内容

1.2.1 地质工程勘查与工程调查。勘察确定土层参数以及地下水情况；测试确定临近建筑物、地下埋设物、城市道路等工程设施情况。

1.2.2 深基坑支护结构的设计。主要是挡土围护结构（例如，地下连续墙等）、锚杆以及土体加固等；依据当地经验、土体情况、地下水情况以及相邻周围的环境所允许的地层变形来进行设计；并且要考虑到施工的可行性、简便性以及工程造价进行设计。

1.2.3 深基坑开挖与支护的施工。

1.2.4 深基坑施工现场的监测。根据监测的数据，重点关注土层的变形情况。

2 深基坑支护工程的特点与其发展的特点

2.1 深基坑支护工程的特点

2.1.1 由于岩土性质、水文地质条件的复杂性和不确定性，给地质勘查带来很大误差，导致其精确性不高，给深基坑的设计和施工带来很大的困难。

2.1.2 在复杂场地（软弱土、高地下水位等）条件下开挖深基础，很容易产生基坑失稳、土体滑移、坑底隆起、流土等破坏，对地下建筑、管线、相邻建筑的安全带来很大威胁。

2.1.3 城市的高层建筑大多数集中在建筑物和人口密集的狭小场地中，施工场地十分狭窄，基坑支护工程施工条件十分恶劣。

2.1.4 深基坑支护工程往往造价很高，但是又是临时性工程，一般开发单位不愿意投入大量资金。但是深基坑工程一旦出现事故，处理起来十分困难，而且给人民群众带来安全隐患和经济损失。

2.2 深基坑支护工程发展的特点

2.2.1 随着基坑开挖深度与难度的发展，基坑支护的理论研究和工程经验面临深基坑发展的挑战。华东地区城市地下空间开发逐渐向深部地下空间发展，深基坑和超深基坑成为专家学者的理论研究以及工程人员工程实践的主题。随着经济的发展，华东地区的城市高层建筑如雨后春笋般出现，基坑开挖深度逐渐逼近20m，有的甚至超过20m,其中上海外环观光隧道浦西竖井（端）24.5m，上海中心基坑31.3m等等。由于深基坑设计施工难度大、风险高，因此深基坑成为基坑工程理论研究和工程实践的主题。

2.2.2 深基坑主要在城市高层建筑物、道路以及地下设施密集地区进行，事故影响存在“劣根性”。华东地区的城市地下工程、高层建筑等深基坑开挖主要在城市高层建筑物、道路以及地下设施密集地区进行，存在着施工场地狭小，环境条件制约明显，一旦出现事故影响大，后果严重，社会影响差，存在明显的“劣根性”。

2.2.3 开挖深度大、周围环境限制严格，导致深基坑工程进入了变形控制设计年代。较浅的基坑工程主要以放坡和悬臂支护为主要手段，即使需要设置水平支撑或者锚杆，也主要是为了减少结构内力来保证稳定的要求，降水也大多采用坑外同时降水。然而现在的深基坑工程，由于主要在城市建筑物、道路等密集的区域惊醒，导致其施工过程就是雨环境高度耦合的过程，在这个过程中土层原始平衡状态被打破，造成地表沉降、路面开裂、建筑物倾斜等风险。

3 深基坑的支护的方法

3.1 地下连续墙支护

用挖槽机械，在泥浆护臂的情况下开挖一定深度的沟槽，然后吊放钢筋笼，浇筑混凝土。地下连续墙的形状多样，一般集挡土、承重、截水和防渗于一体，并兼作地下室外墙。

3.2 钢板桩支护

钢板桩由钢板桩、锚拉杆组成。是一种施工简单、投资经济的支护方法。但是基坑深度达7m以上的软土地层，基坑不宜采用钢板桩支护，除非设置多层支撑或锚拉杆。由于钢板桩本身柔性较大，如支撑或锚拉系统设置不当，其变形会很大。

3.3 土钉墙支护

土钉是用来加固现场原位土体的细长杆件。通常采用钻孔，放入带肋钢筋并沿孔全长注浆的方法做成。它依靠于土体之间的粘结力或摩擦力，在土体发生变形时被动承受拉力作用。它由密集的土钉群、被加固的土体、用喷射混凝土面层形成支护体系。适用于地下水位以上，开挖深度为5至10m的基坑支护。

3.4 排桩支护

排桩是指队列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻孔灌注桩，作为主要的挡土结构，其结构形式可分为悬臂支护或单锚杆、多锚杆结构，布桩形式可分为悬臂支护或单锚杆、多锚杆结构，布桩形式可分为单排或双排布置。

3.5 锚杆或喷锚支护

将锚杆锚入稳定土体中，外端与支护结构连接用以维护基坑稳定的受拉杆件，并施加预应力。支护体喷射混凝土称喷锚支护。锚杆可与排桩、地下连续墙、土钉墙或其他支护结构联合使用。

3.6 拱圈支护结构

拱圈分闭合拱和非闭合拱，拱圈形式包括圆拱、椭圆拱和二次曲线拱。这种拱圈挡土能承受水平方向的土压力，因拱的内力以受压力为主，弯矩很小，能充分发挥混凝土抗压强度高的特性，施工方便，节省工期。

3.7 加筋水泥土桩锚支护

该方法是一种有效的土体支护加固技术，其特点是钻孔、注浆、搅拌和加筋可一次完成。支护形式有人字形加筋支护、门架式加筋支护、复合式支护等多种支护结构。

4 深基坑的施工的注意问题

4.1 岩土勘查要细要准

岩土勘查与主体建筑的地基勘查同时进行，结合深基坑设计和支护的施工要求来进行细致的勘查。根据基坑工程发生的大量坍塌和质量事故分析，大多数是对浅层地基没有足够重视和施工措施不当而引发的事故。

4.2 基坑土方开挖必须遵循开挖顺序

基坑开挖方式直接影响支护结构的内力和变形，对基坑的稳定和安全有重要影响。土方开挖的顺序、方法必须与支护结构的设计工况一致，并遵循开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖的原则，一般先里后外、先上后下的挖土顺序。

4.3 水的祸患必须调查清楚

水的祸患种类主要有地下水、裂隙水、上层滞水、承压水、周围地下管线和水井漏水等等。施工单位往往缺乏经验，容易出问题。

5 深基坑支护工程的展望

深基坑支护工程从20世纪80年代在华东地区应用，发展了30多年，支护结构从简单到复杂，又从复杂到简单，深基坑的设计和施工已经取得很大进步，但是深基坑支护工程各种错综复杂的土质和土性条件，单纯依赖理论计算和分析往往难以解决，即使有各种理论分析软件，限于土的参数测定和建模方面的困难等，也不可能从理论上完善解决。理论研究滞后于工程实践，在许多时候还不得不依赖现场实测。因此，深基坑支护是一门内涵丰富并且实践性很强的工程应用学科，从中寻求理论联系实际，是分析成果便于为工程服务才是追求之所在。

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