岩土工程中深基坑支护型式的研究

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摘要：深基坑支护工程是建筑基础工程施工的难点，更是重点，目前工程环境复杂多变，工程数量不断增加，深基坑支护技术得到了前所未有的发展。本文主要分析了深基坑支护技术及相关注意事项。

关键词：岩土工程、深基坑支护

中图分类号： TV551.4 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

随着近年来我国经济的快速发展，高层建筑迅速兴起，促进了深基坑支护技术的发展。各地在深基坑开挖和支护技术方面积累了丰富的设计和施工经验，新技术、新结构、新工艺不断涌现。原来的深基坑支护结构的设计理论、设计原则、运算公式、施工工艺等，已不符合深基坑开挖与支护结构的实际情况，导致一些基坑工程出现事故，造成巨大的损失。所以，我们要高度重视深基坑支护的安全问题。

二、深基坑支护技术分析

1、深层搅拌桩支护分析

在施工中用到的深层搅拌桩是利用水泥或者石灰来作为固化剂，通过深层搅拌机械把软土材料和固化剂进行强制性的搅拌来出现一系列的物理化学反应从而让软土可以形成桩体，这种形式产生的桩体其优点就是整体性以及稳定性较强。这种支护结构其结构主要为隔栅形式，具体来说就是重力坝式挡墙。如果基坑是二级和三级的接坑并且其深度小于七米。如果坑边与红线之间有足够距离就可以优先使用这种搅拌桩支护形式。因为水泥有不透水结构所以其挡土和挡水效果较好，并且可以起到防渗的作用。

深层搅拌桩属于一种重力式的结构，所以其内部一般是没有支撑，主要靠其本身的重量就可以起到抵抗侧向力来保持稳定性的作用。这样深层搅拌桩就具有施工简易并且费用较低的优点。并且因为其材料主要为水泥所以其经济性较好。如果因为一些特殊条件而导致无法增大墙厚，但是又必须去严格的进行变形控制时就可以增设腰梁或者冠梁，也可以通过增设支撑或者在基坑内加固以及加大嵌固等来有效的对变形进行控制。

2、钢板桩支护技术分析

在我国施工中使用到的钢板桩其主要组成是由带锁口以及钳口的热轧型钢支撑，将这种钢板桩进行连接就可以形成钢板桩墙，其主要用于挡土以及挡水。在我国长期的实践过程中已经开发出u形以及z形和直腹板形。因为钢板桩在施工中较为简单所以在我国的岩土施工中得到了较广泛的使用，但是同时钢板桩也带来很多问题。例如说钢板桩可能导致相邻地基的变形以及出现较大噪音扰民，同时可能对于周遭环境出现较大影响，所以说在人口密度较大的城市地区往往会因为这些原因而被限制。并且因为钢板桩本身具有柔性较大的缺点，例如支撑或者锚拉系统设置不适当的话会哦导致出现较大的变形，所以说深基坑的支护其深度达到了七米时就不适宜采用此类形式。在对地下室进行施工结束之后需要拔出钢板桩，所以在使用过程中还需要考虑到拔出钢板桩对于周围地基可能会产生的影响。

3、排桩支护分析

这种支护形式其含义就是用柱列式间隔的形式来布置钢筋混凝土挖空或者钻孔灌注桩来达到挡土作用的一种支护形式。这种柱列式间隔布置主要包括两种形式：第一种为桩和桩之间存在间距的疏排形式，第二种桩和桩进行密集相切排列的形式。这种柱列式灌注桩其刚度较好所以作为挡土维护有很好的效果，但是在各桩之间出现的联系差，就一定要在桩顶进行较大截面浇筑的钢筋混凝土帽梁进行可靠的链接。同时为了可以有效的防止地下水中夹带着颗粒通过桩的空隙进入坑内就必须在桩间或者桩背使用高压注浆形式，通过深层搅拌桩以及旋喷来进行加固。因为这种形式具有施工简单以及利用小型机械进行钻孔从而避免使用大型机械等优点，同时因为没有噪声以及避免震动带来的困扰等成为了较长使用的形式，其成本较地下连续墙等形式来说较低。

4、土钉墙分析

对于土钉墙的使用其具体要求就是需要土体可以进行临时自稳，这样就可以利用这段时间进行土钉墙的施工，所以在使用土钉墙之前需要对其地质条件进行严格的检查。因为土钉墙支护其施工速度较快同时可以节省材料所以其成本较低。相比较其他的支护形式来说其工期可以缩短一半以上，这样就可以起到节约造价六成以上的作用。同时因为土钉可以紧贴建筑物进行施工所以可以起到节省地面的作用。在笔者调研的过程中发现土钉墙出现破坏都是因为水导致土钉墙出现软化的原因，这样很容易导致整体破坏或者局部出现不稳现象。所以在使用土钉墙的过程中一定要做好降水，并且土钉墙不适宜作为挡水结构。

5、地下连续墙

地下连续墙指的就是在通过泥浆进行护壁的条件下进行分槽构筑的钢筋混凝土墙体，这种最早在上世纪五十年代于欧洲开始兴起的地下建筑形式在上世纪六十年代传入我国之后开始在一些城市的深基坑维护结构中得以使用，已经成为一种较常用的维护形式。在我国的一些施工工程中地下连续墙的深度已经达到了80米之上，厚度在一米半作用。这种形式其主要优点就是刚度大以及防渗效果好，所以在一些软粘土和砂土地层中得以适用，尤其是在一些在基坑底之下存在深层的泥土需要将墙体进行深度插入的情况因此在国内外的大量工程中都得以广泛使用。现在随着技术进步以及施工方式的改进这种形式已经在具备挡土维护作用的同时还可以成为主体结构的侧墙，如果支撑合适的话就可以很好的对软土地层的变形进行控制。

6、锚杆支护形式

作为一种对岩土进行主动加固的稳定技术，锚杆蜘蛛作为技术主体的锚杆其中一端在土体之中，另外一端与支护结构进行连接，同时通过施加预应力来达到维护基坑稳定的作用。因为锚杆支护其具有较强的适应力所以可以不受到深度的闲置，并且可以与多种形式的支护连结使用，比如土钉墙以及地下连续墙等。但是对于有机质土等就不适用，比如相对密度低于0.3的砂土等。

除了上述六种形式之外还包括了加筋水泥土墙，这种形式是在水泥土桩中插入H形钢组成。由于这种钢形受到侧向荷载同时水泥抗渗能力较好所以其挡土效果以及抗渗能力都较好。

三、深基坑施工注意事项

1、做好工程勘察工作

在岩土施工的准备阶段不仅要根据岩土条件进行初步勘察，而且要对需要支护的工程做专门的勘察工作。由于每个场地的岩土条件不同，所以勘察的范围也要视情况而定，要根据地层结构，科学地提出土的有效强度，并且要对施工的应变条件、地下水位等对土体的影响做客观的评价，提出有效的应对措施。当然，工作人员更要查清施工现场附近的建筑物的现状，以及对施工震动的承受能力等。

2、做好检测与监测工作

在基坑支护系统的施工过程中，如果由于客观条件的影响，支护的主要结构或者是尺寸等不能与设计相符合，那么施工人员要与设计人员协商解决，必须按施工顺序进行。地下水的监测工作要有固定的周期，在地下水控制装置安装好以后开始监测。施工现场要有专门的负责人巡视施工状况，巡检也要有周期，而且巡检要有完整的记录。

3、保证深基坑支护系统的施工质量

基坑支护系统的质量通常表现在支护系统的材料、构造尺寸等方面。施工质量的好坏直接决定了整个支护结构的稳定性的强弱，一个科学合理的基坑支护系统不仅能够保证整个系统的工作状态正常，而且能够有效避免因施工问题造成的安全事故的发生，最大程度地降低了安全隐患。

4、保护深基坑四周管线与建（构）物

在岩土工程施工的挖土工程中，要及时做好施工场地周围管线与建（构）物。深基坑在施工过程中，支护结构可能产生位移。因此围护结构在保证自身结构安全的前提条件下，还应满足周边环境的变形安全。

5、避免地下水的影响

地下水位是影响基坑支护工程施工的重要因素，地下水渗透地区会产生地面下沉事件。如果周围环境许可，可以采取适当的降水措施，通过采取降水措施，可以减轻基坑支护结构的压力，改善土质条件，非常有利于施工的进行。如果周边环境不允许采取降水措施，则可以建立止水帷幕，起到挡水的作用，提高土木工程施工的质量。

四、结语

作为一个系统工程，岩土工程基坑的开挖与支护结构涉及工程地质、建筑材料、工程结构、水文地质、施工工艺和施工管理等多方面内容，是集土力学、水力学、材料才学和结构力学等于一体的综合性学科。支护结构又是由若干具有独立功能的体系组成的整体。总之，在结构设计以及施工组织均需从整体功能出发，组织协调好各组成部分关系，保证工程安全可靠、经济合理。

参考文献：

匡明：《关于岩土工程中深基坑支护设计的探讨》，《中国新技术新产品》， 2011年10期

乔松柏 向海涛 刘海 庞鑫：《探讨岩土工程施工中深基坑支护问题》，《门窗》， 2012年10期

王建清：《探讨岩土工程施工中深基坑支护问题的分析》，《科技风》， 2010年22期

李贞龙：《岩土工程中深基坑支护问题研究》，《建筑设计管理》， 2010年04期