浅谈深基坑支护方法

崇庆高

摘要：近些年来，由于大量的高层建筑的崛起，使得深基坑工程越来越多。深基坑支护问题开始越来越被关注。本文介绍了基坑支护选择原则以及常见支护形式它们之间的优缺点和适用条件。

关键词：深基坑；支护结构；支护方法

一、深基坑支护结构选型的基本原则

对于所有的基坑，不管是深基坑或者是浅基坑都须遵循“安全，经济，合理”的原则。如何选择一个合理的支护结构，具体来说，我们需要综合考虑工程概况、基坑周边环境概况、施工条件、开挖的基坑尺寸、工程地质环境条件等等因素。一个合理的基坑支护的选择不仅为施工节约时间，而且为施工方施工安全提供保障。

二、基坑支护设计原则

（一）基坑支护设计应规定其使用年限。一般情况下应该≧1年。

（二）基坑支护设计时，不同的部位安全等级及重要性系数也不同。见表2-1.

（三）支护结构设计时应采用的极限状态。

1.承载能力极限状态。①地下水流动造成的土体渗透破坏。②支护结构或者连接所承受的承载能力达到极限状态而不能继续承受荷载。③坑底隆起而丧失稳定。④重力式水泥挡土墙由于不能继续承受载荷而使得整个墙体产生倾覆或滑移。⑤支档式结构由于土体丧失嵌固能力使得不能继续承载而使得支护结构产生滑移或倾覆。

2.正常使用极限状态。①因正常使用而造成周围建筑物、地下管线产生的损坏或支护结构位移和土体变形。②地下主体结构地下水渗流和支护位移。

三、基坑支护结构的类型及其适用条件[1][2][3][4][5][6]

（一）放坡开挖

放坡开挖指的是在土方施工过程中为防止土壁崩塌和保持边坡稳定需要加大挖土上口宽度，保持挖土面具有一定坡度，使得边坡稳定。

优点：造价便宜

缺点：土方回填量较大

适用条件：场地开阔，周围没有重要的建（构）筑物工程

（二）围护墙深层搅拌水泥土

深层搅拌水泥土围护墙是利用深层搅拌机就地将土和水泥浆利用强制式搅拌机搅拌后形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。

优点：一般坑内无支撑利于机械化施工且具有止水和挡土双向功能，经济、无振动、污染少、无噪声

缺点：长基坑中不适用，需要加固定墩以增强基坑的稳定。

适用：密集度较大地区

（三）高壓旋喷桩

高压旋喷桩利用高压将旋转的水泥浆喷入土层与土形成结合体并相互搭接形成排桩而后用来止水和挡土。

优点：施工机械噪声低、振动小、小体积、占地面积小

缺点：易污染，对水流过大、无填充物的岩溶地段永冻土和有腐蚀性土慎用

适用：施工空间狭小区域工程

（四）槽钢钢板桩

槽钢钢板桩是利用槽钢的正反扣搭接或并排组成的一种简易的钢板桩围护墙。

优点：耐久性、经济性、施工工艺简便、施工工期短

缺点：刚度小、变形大、抗弯能力弱、隔水能力差

适用：浅基坑（H≤4m）或沟槽

（五）钻孔灌注桩

灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。

优点：承载能力高、沉降小、施工噪声小、无振动、环境影响小、施工工期短

缺点：桩间缝隙过大而造成水土流失

适用：软黏土和砂土区域，基坑深度达7-15m的基坑工程

（六）地下连续墙

地下连续墙利用已有的施工工艺和技术在泥浆护壁的作用下，向地下开挖一定长度和深度的基坑，并在基坑内吊放已经加工好的钢筋笼，之后向坑内灌注一定量的混凝土，形成一段段钢筋混凝土墙，并逐渐连接一条连续封闭的地下墙体。

优点：刚度大、安全性好、整体性好、可作为永久性主体结构承重墙、止水性好、施工振动小、噪声低、对周围建筑物影响小、地层适应性强。

缺点：造价高、施工技术要求高、工期长

适用：深基坑，地质条件差，对挡土、承重和止水有三重要求的深基坑支护

（七）土钉墙

土钉墙主要起嵌固作用，在基坑边坡周围你设置土钉使得边坡稳定的一种支护方式，在开挖后保持破面稳定的一种新型的挡土墙结构。

优点：经济，最大限度利用自身强度和承载力，施工速度快，工期短，施工工艺简单

缺点：土质质量要求高，需要较大的地下空间，基坑变形有严格的要求

适用：基坑深度≤12m，粉土、粘性土、杂填土，地下水位以上的基坑

（八）SMW工法

SMW（劲性水泥土搅拌桩法）即在水泥土桩内插入钢板桩而形成的支护式挡土墙。

优点：对周围环境影响小，止水防渗性好，结构强度可靠，部分型钢可回收使得经济，一定条件下可代替连续墙

缺点：随着开挖深度的加深，smw工法水泥暴露在空气中使得基底下水泥抗剪强度不能够满足H型钢之间水泥土局部抗剪强度的要求，使得基坑隆起和失稳。

适用：粘性土、砂土、砂砾土、粉土中使用

（九）桩撑支护结构

桩撑支护结构是由围护结构和内支撑体系组成的支护体系。围护结构利用钻孔灌注桩或者是钢板桩而内支撑形式采用水平支撑或者是斜支撑，而不是外拉锚支撑体系。

优点：内支撑在整个基坑内处于受压构件，可以使得混凝土的特性充分发挥，施工质量控制简单，在软土地基中适用性广泛

缺点：施工工期长，对于基坑尺寸大的基坑不经济，内支撑结构的影响减小了作业面空间

适用：尺寸不大的基坑，对于较大尺寸基坑可利用空间支撑改善受力情况和内支撑的支护形式，环境保护要求较高和变形要求有严格要求的基坑，安全等级为一、二、三级的各类土层的深基坑支护，需要注意的是尤其在软土地区中特别合适。

四、结论

对于不同的地质条件、工程概况、施工工艺等等我们可能需要以上一种或者多种以上的组合形式。而对于不同基坑施工的要求，我们应当采用相应的基坑支护形式显得非常重要，但是不管是哪种形式我们都需要遵循“合理、经济、安全”原则使得以最优的设计方案而使得资源化的合理使用，同时也能减少对周围环境的影响。

参考文献：

[1]龚晓南，高有潮.深基坑工程设计施工手册[M]。北京：中国建筑工业出版社，1998

[2]徐栋.土钉墙支护技术在深基坑支护中的作用[J]。建筑技术开发，2001（1）：10-12

[3]邓修雨.锚桩支护体系的受力和变形研究[J]。焦作工学院学报（自然科学版），2003（5）：1108-1110

[4]陈书申.软土基坑内撑式支护设计改进的关键问题[J]。福州大学学报（自然科学版），2002（12）：860-862

[5]吕建国.地下连续墙施工工艺与发展前景[J].施工技术研究与应用，2003（1）：59-60

[6]中华人民共和国国家标准。建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）