组合式边坡支护技术在深大基坑工程中的实践分析

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[摘 要]现如今高层建筑已经随处可见，且向着超高层建筑的趋势在发展，但是建筑物的高度越高，其基础设计的深度意味着也就会变得更深。地下空间的开发和利用正成为当今建筑研究的新热点，随之深基础的施工技术也在不断的更新和发展。深大基坑边坡边坡支护是一项综合性的系统工程，需要兼顾各方面的因素，通过多方面综合考虑，科学合理论证，多方案多组合进行优化，才会找到更经济更合理更安全的支护方式。

[关键词]基坑 边坡稳定性 灌注桩 土钉墙

中图分类号：TU554 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0262-02

经济的飞速发展，使得城市人口也越来越多，而如何利用有限的土地去解决民众的房屋居住问题摆在了城市管理者的面前，于是高层建筑如雨后春笋般出现。现如今高层建筑已经随处可见，且向着超高层建筑的趋势在发展，但是建筑物的高度越高，其基础设计的深度意味着也就会变得越深。而深基础的施工技术也就随之在不断的更新和发展。基坑开挖是一项系统的工程，特别是深基础的开挖涉及到水文、地质、建筑结构等因素的影响，是集结构力学、流体力学、工程管理、施工技术等学科的一门综合性学科。深基坑开挖安全性最为重要，只有科学合理的进行边坡支护才能确保工程项目安全顺利的建设。

一、边坡失稳的原因及支护的功能分类

基坑开挖其边坡是否稳定关系到整个工程项目能否安全顺利进行。造成边坡不稳定的因素可分为外在因素和内在因素。内因主要指地基土质的性质及地质结构构造。地基土的性质直接决定了土层的承载力等性质，如粉砂质土层，遇水后便会迅速软化，其性质非常不稳定。外因则主要是包括水作用、边坡的开挖坡度及相关的支护措施。由于水对地基稳定性的影响最大，如果不能抓住时机进行合理的边坡支护，使水下渗到地基土的孔隙中，就会增加土层的自重，从而迅速导致边坡失稳。边坡支护可以根据其设置目的分为止水、挡土、支撑三大类。

1、止水

止水支护措施常见于松软地基土或地下水较多的地基。设置止水支护的目的就是为了阻止外侧的水渗入建筑物，对建筑物形成水破坏，如我国的南方地区常年雨水较多，因此地基也比较松软，基底土含水量较高，如不采取相应的防水措施，会对建筑物内的钢筋造成锈蚀，经年累月就会对建筑结构造成安全隐患。常见的止水支护方式有地下边续墙、水泥搅拌桩等。

2、挡土

挡土支护的目的，是为了阻止外侧的土发生位移对造成挤压，从而对建筑物的结构安全构成威胁。常见的挡土支护方法有钻孔灌注柱、混凝土板桩等。

3、支撑

所谓支撑支护即是对结构起到辅助支撑的作用。此种支撑方式多见于高层或超高层建筑当中，因为高层建筑结构需要对主体加强支撑维护，于是在不影响建筑物美观的前提下，在基础底部设置内支撑，以增强建筑物的刚度和稳定性，常见的支撑方式有钢筋混凝土内支撑或钢结构内撑等。

二、基坑支护的特点

现阶段基坑工程的相关理论研究还不成熟，不像建筑结构工程可以通过相关的力学理论对各项荷载计算的较为准确从而实现精准设计。基坑工程受地域影响，其基础的土层结构和土的力学性质也不尽相同，从而使得基坑支护也在不断的发生变化。主要有以下几个特点：

1、地域性强

由于不同地区的土体性质不尽相同，反映在力学性质上则有着千差万别的变化，有时即使在相同的地区，在不同地段上岩土的各项性质也有所不同，所以对于基坑边坡支护就需要根据实际情况科学合理的进行选择，不能完全依按照相关的知识或经验硬套。

2、综合性较强

基坑支护涉及的学科并不是单一的，不仅涉及到土力学、岩石力学，而且还涉及到结构力学等学科，是一项相互交叉的学科，特别是在深基坑支护中还需要上述力学的相关计算理论，所以只有综合多方面的知识，才能合理的设计、选择边坡支护类型。

3、理论不成熟

尽管高层建筑和超高层建筑在如火如荼的建设和发展当中，但是深基坑支护的相关理论却并不成熟，纠其原因有多方面，但主要是由于土体性质随地域和气候环境影响，在不断的发生变化，而且同一地区的土体在不同时间段的力学性质也有所不同。因此相关的的理论并不完全，这就造成边坡支护设计和类型选择就具有相当程度的不确性。

4、作用因素存在不确定性

基坑边坑支护结构一旦选定施工后其承受的最大荷载就是确定的，但是对于工程项目的外部环境而言，随着时间的推移，自然条件就会有所变化，进而导致基坑周围土体的结构和应力就会发生变化，而一旦周围土体的压力大于支护结构所能承受的最大荷载就会造成结构性损坏，从而影响整个建筑物的安全性。

三、常见的深基坑支护技术分析

1、钢板桩支护

钢板桩是由带锁口的热轧型钢制成的，在实际施工的过程中只要将钢板之间相互连接即可，由于其施工简单、适用范围广（此方法适用于深度小于7m的基坑）、成本造价相对较低，且止水、挡土效果比较好，因此广泛的被用于深基坑支护当中。但是由于其施时噪音较大，如果工程项目处于人烟稀少的位置还可采用此种支护方法，但是对处于人口密集区的工程项则为了保护周围环境就无法采用此支护方法。

2、地下连续墙

地下连续墙无论是止水效果还是挡土效果都是非常出色的，特别是对于复杂地质条件的地基有非常强的适应能力，实践证明地下连续墙不仅能够有效的适应深层有软土的地基，而且还可以适应有地下水的地质环境。但是地下连续墙最大的缺点在于基坑开挖成本费用较高，且材料消耗量大，因此造成的工程费用也是巨大的，许多工程项目只是在局部采用地下连续墙支护技术。

3、挡土墙支护

临时挡土墙费用造价低廉，施工操作简单，且在施工过程中质量控制相对比较容易，但是局限性也比较明显，对于深度小于5米且土质情况较好的地基采用临时挡土墙不仅效果较好，而且经济效益也比较可观，而对于软弱地基土或是开挖深度较大的基坑则无法胜任。