深基坑支护施工技术要求及合理选择
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【摘 要】随着现代高层建筑的日益发展，人们对地下空间的开发利用更加广泛，深基坑施工已经越来越普遍。基坑支护施工是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施的施工。
0.前言
近年来，随着建设用地的日趋紧张，出现了越来越多的高层和超高层建筑，建筑高度增加，基础埋深也随之不断增加，从而产生了大量的深基坑工程。有的深基坑深度达十多米， 为降低成本、加快施工进度，业主、施工单位往往采用简单、廉价的基坑支护方案，而忽略了基坑支护方案的适用性、复杂性和安全性，致使深基坑施工时安全质量事故时有发生，不仅延误了工期，还造成了人员伤亡和经济损失。
各种支护方案都有它们的适用范围和优缺点。在实际应用中，应综合考虑各种因素，经比较后最终确定合理的支护方案。
1.深基坑施工的技术要求
深基坑施工的特点决定了深基坑施工的技术要求。主要包括：首先，施工时技术手段要先进可靠，确保基坑受力可靠以及支护的保护作用完全体现；其次，大型高层建筑通常都建在城市中心，周围建筑物繁多复杂，地下市政管线众多，所以施工必须充分保证不能影响周围相邻的建筑物的安全和稳定，不能破坏周围的地下管线等。再次，基坑开挖期间，地下水控制也属于基坑支护的一部分。因此，必须合理运用明排、降水、截水和回灌等形式控制地下水，保证基础施工安全。最后，根据实际工程需要选取经济合理的施工方案，实现工程最优化。
2.基坑支护的设计
基坑支护体设计要根据实际施工需求，结合基坑侧壁安全等级及重要性系数科学严谨的制定设计方案，应充分做到以下几点：
（1）充分利用新技术、新理念，具体事物具体分析，不要生搬硬套传统的设计理念。在现今的深基坑支护结构的设计领域，还没有公认的、权威的的计算公式，基本上都是摸着石头过河。深基坑支护结构的设计要区别其他设计领域，要改变传统观念，利用施工监测反馈的动态信息指引设计体系。
（2）重视支护结构理论和材料的试验研究，实践是检验真理的唯一标准。正确的理论必须建立在大量试验研究的基础之上。在深基坑支护结构的实验方面，我国与发达国家有较大距离，还有大量的路要走。不过，我国由于经济的飞速发展，大量高层超高层建筑拔地而起，所以积累了拥有大量的第一手施工数据，但缺少科学的测试数据，无法形成理论，我们以后一定要重视。
（3）勇于创新，设计支护结构时，开拓思路，多进行新的尝试。在施工中深基坑支护结构各元素往往是相互结合的，各结构相互结合，这就要求我们从全局出发，寻求新的设计思路，探索更好的计算方法。
3.深基坑支护的施工
3.1基坑支护的施工流程要求
①深基坑支护的施工流程一般包括：施工前准备、支护桩的施工、联系梁等的施工、锚杆的施工、土方开挖。支护桩一般采用人工挖孔桩，然后用钢筋混凝土做护壁。联系梁施工时，先开挖基槽，经验收合格后，进行抗渗墙混凝土的浇筑，最后再对联系梁施工。基坑挖至锚杆标准高度后，开始进行钻孔、制作锚头、穿锚索、注浆，安装连系梁，穿外锚具，然后锚固，最后进行锚杆试验。土方开挖要采用分层开挖，对挖出的土方要随时挖出随时运走，把土清理干净。 在施工整个流程中，需要对工程进行实时监测，随时掌握工程情况，确保安全并对后来工作提供决策指导。
②施工单位必须严格按设计图纸施工，并根据勘察报告和设计图纸的要求，预先编制施工方案和施工组织设计。设计单位要切实做好技术交底工作，并深入施工现场，当发现地质情况与勘察报告不相符时，应会同建设、勘察、施工、监理和监测单位研究解决，必要时应提出补充勘察要求和修改设计。
3.2基坑支护的类型
根据场地和施工条件，深基坑可采用的支护结构型式分为两大类：支护型和加固型。支护型基坑支护包括板桩墙、排桩、地下连续墙等；加固型包括水泥搅拌桩、高压旋喷桩、注浆和树根桩等。实际施工中往往将两者结合。常见的支护类型有以下几种。
①钢板桩。
钢板桩是由带锁口或钳口的热轧型钢制成，钢板桩互相连接就形成钢板桩墙，主要用于挡土和挡水。常见的截面形式有U形、Z形和直腹板型。
②水泥（灰土）深层搅拌桩。
深层搅拌桩（水泥土墙）是利用水泥（或石灰）等材料作为固化剂，在基坑开挖前，通过深层搅拌机械，将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体（块体或墙体）。水泥土桩的受力以墙后受拉为主，应力大小随深度变化，表现出中间大两头小的特征，最大拉应力均产生在基坑开挖面附近。应力随开挖进程逐渐增大，基坑变形稳定后约有下降，深层搅拌水泥土桩属重力式结构，本身重量即可抵抗侧向应力以保持稳定。水泥属不透水材料，既能挡土又能挡水，具有良好的防渗效果。便于基坑内机械作业和结构施工，施工简便。
③钢筋混凝土排桩。
钢筋混凝土排桩支护是指以柱列式间隔布置挖孔、钻（冲）孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。各桩之间在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠连接。
④地下连续墙。
地下连续墙是于基坑开挖之前，沿基坑周边已铺筑的导墙，在泥浆护壁的情况下用专业设备开挖基槽，待开挖完毕后，安装钢筋笼网并浇筑混凝土形成一道连续的地下墙体。
⑤土钉墙。
土钉墙是由被加固土体、锚固用土钉和喷射混凝土面板组成的重力式挡土墙，土体与土钉共同抵挡侧向压应力，保障土方开挖面的稳定性；土钉间的变形则通过钢筋网喷射混凝土面层加以约束。土钉墙的使用要求土体具有临时自稳能力，以便给出一定时间进行土钉墙施工，因此对土钉墙适用的地质条件应加以限制。《建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）》规定了土钉墙适用于二、三级基坑、非软土场地，基坑深度不宜大于12m。
⑥锚杆支护。
锚杆支护是一种岩土主动加固的稳定技术，锚杆一端锚人稳定的土（岩）体中，另一端与各种形式的支护结构连接，并施加预应力，通过杆体的受拉作用，调动深部土层的潜能，达到维护基坑稳定的目的。
⑦组合式挡墙。
深基坑工程施工条件日渐复杂，当单一类型挡墙不能满足特定功能要求时，两种或几种挡墙组合使用的优势就显现无疑，组合式挡墙因其适应性相对较强、经济效益较好，在实践中得到广泛采用。
⑧其它支护形式。
其他形式的支护结构（如拱型、门型支护结构等等）。门型支护和拱型支护可看作桩支护的变异和创新，他们都能够更有效的利用土体与支护结构之间的相互作用。
深基坑支护实质上就是如何保证基坑的整体刚度和稳定性，即基坑支护结构是否会发生变形、是否会产生沉降及水平方向的位移或倾斜、支护结构是否有裂缝以及基坑底是否产生隆起和变形，若发生这些问题都将导致基坑支护结构的失效。深基坑的支护，不仅要保证基坑内正常作业安全，而且要防止基坑及坑外土体移动，保证基坑附近建筑物、道路、管线的正常运行。
4.结束语
基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分，特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。深基坑施工的安全可靠，直接关系着建筑的安全性、稳定性和长久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两方面着手，确保质量。良好的基坑支护施工技术，是整个工程施工顺利的前提与保证，如何合理选择深基坑支护结构，应在保证结构安全的前提下尽量选择费用低、周期短、对周边环境影响小的支护方案。支护结构的选用应经过多方案比较，根据实际情况，选用最佳的支护方式。