深基坑支护施工的探讨

摘要：近年来,随着我国城市建设不断地扩大对地下空间的开发和利用,深基坑支护工程研究已发展成为一门新兴课题。在深基坑支护工程中,由于设计不合理,或施工不当,或自然灾害等原因,经常发生基坑垮坍、建筑物及路面塌陷或开裂、基底隆起等等工程事故,直接影响施工进度和工程造价,甚至危及人们的生命财产安全。越来越多的人已认识到,深基坑支护工程是一项风险性工程。本文从施工的角度来简单阐述了深基坑支护的常见形式，并结合具体案例进行分析。 关键词：民用建筑；深基坑支护；施工质量控制

Abstract: In recent years, along with our country city construction continue to expand for underground space development and utilization, supporting engineering of deep foundation pit has been developed into a new subject. More and more people have realized that, deep foundation pit engineering is a risky project. In this paper, from the angle of construction to simply expounds the common form of deep foundation pit, and combined with the specific case analysis. Key words: civil construction; deep foundation pit; construction quality control

中图分类号：TU74

一、深基坑支护的常见形式及技术要求

1.常见的深基坑支护形式

（1）混凝土挡土墙+基底加固。该支护形式的主要优点是工程造价相对较低、便于施工，并且能够有效地控制基坑边坡的隆起和深层滑动情况；缺点是施工工期长、对环境污染较大、基底加固时的施工质量较难控制、并且无法满足上部结构的施工要求。

（2）土钉墙支护。是在基坑开挖期间采用排列较为密集的钢结构杆件置于原位土体中，并喷射混凝土面层，使土体、杆件以及混凝土面层形成混合土体，达到支护的目的。该支护形式的优点是施工工期短、工艺简单、成本相对较低。

（3）复合土钉墙支护。主要是由混凝土搅拌桩等超前支护组成的防渗帷幕，能够有效地解决喷射面与土体的粘结问题，并且具有较好的隔水性。基坑深度一般为 5～10m，比较适合在距离周围建筑物较远且对变形要求较高的基坑中使用。其优点是工期短、成本低、施工工艺简单。

（4）喷锚网支护。是一种比较先进的支护形式，比较适合在土质条件较差的地方使用，具有施工灵活、设备简单、支护费用低、对基坑附近建筑物影响程度小等优点。

2.深基坑支护的技术要求

深基坑支护的主要作用是在基坑开挖过程中用以挡土和挡水，并以此来确保基坑开挖施工能够顺利进行，防止由于基坑坍塌对周边建筑、地下管线等造成危害。在建筑的支护结构当中一小部分是临时性的，大部分基本都是永久性埋于地下，如地下连续墙等。因此，支护结构不仅应能够确保基础安全，同时还要便于施工、经济合理。建筑深基坑支护的基本要求如下：其一，应采用技术先进、结构简单、可靠性高的施工技术，同时还要确保支护体系能起到挡土的作用，以保持基坑边坡的稳定；其二，应确保基坑周围建筑、道路以及地下管线等的安全；其三，基础施工应在地下水位以上进行；其四，经济上应合理，并注意环保和施工安全。

二、具体案例分析

拟建工程占地面积约 1704 平方米，建筑面积 37936 平方米，地上二十～二十二层，地下一层，最大柱荷载约 25000kN/柱。采用桩基础。该工程±0.00 标高相当于黄海高程 6.900m，场地高程为 6.500m，自然地坪相对标高为-0.40m，新建污水处理中心自然地坪为 6.300m，自然地坪相对标高为-0.60m。，计算开挖深度（按承台底算）为4.80m~9.65m。坑中坑高差最大为 4.30m。本基坑周边条件较差，东面为医疗教学综合楼，管桩基础，桩长 12m，承台边线距其最近 1.0m；西面老污水处理站底板边线距给水管线（直径 200、埋深 0.9 米）距离为 6.50m，距雨水管线（直径 450、埋深 1.30 米）距离为 7.00m，距电力管线（直径 100、埋深 1.50 米）距离为 7.50m，距通讯管线（直径 450、埋深 1.00 米）距离为 8.50m，距污水管线（直径 600、埋深 3.00 米）距离为 12.70m；南面基坑上坎线距电力管线距离为 5.20m，基坑上坎线距雨水管线距离为 6.10m，基坑上坎线距燃气管线距离为 7.00m;北面基坑上坎线距污水管 0.65m（直径 400，埋深 2.5 米），基坑上坎线距给水管1.38m（直径 200，埋深 0.9 米），基坑上坎线距雨水管 2.58m（直径 450，埋深 1.3 米）。

1.场地工程地质条件

本基坑工程所涉及的各地基土层的特征自上而下分述如下：① 杂填土：灰褐色、灰色，湿，松散，主要由粉土组成，含大量植物根茎和少量砾石。该层局部地段为淤填土，黑色、灰褐色，很湿，呈流塑状，有臭味，含树根。② 粉土：灰色、灰黄色，湿，稍密，含云母片和少量贝壳碎屑；无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧度低。③-1 粉土：灰色、灰黄色，很湿，稍密～中密，含云母片和氧化铁，该层以粘质粉土为主夹砂质粉土和粉砂；无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。③-2 粉土：灰色，湿，稍密，含云母片和贝壳碎屑；无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。⑤-1 粉砂：灰色，湿，稍密，含云母片，部分地段含砂质粉土和中砂。⑤-2 粉土：灰色、灰黄色，很湿，稍密，含云母片及氧化铁，该层以粘质粉土为主，为⑤-1 层粉砂和⑦层粉质粘土的过渡层；无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。⑦ 粉质粘土：灰黄色、灰色，可塑，含铁锰斑点：切面稍光滑，干强度中等，韧性中等。⑧ 粉质粘土：灰色，软塑，含腐殖质和未完全分解的植物残骸，局部地段为可塑的粉质粘土；切面稍光滑，干强度中等，韧性中等。⑨-1 粉质粘土：灰色，可塑，含腐殖质和植物残骸，局部地段为粉砂；切面稍光滑，干强度中等，韧性中等。

本场地区域内主要分布二层地下水，上层地下水性质属潜水，下次地下水性质属承压水。上层潜水主要分布于填土、粉土内，潜水埋藏较浅，勘察期间在钻孔内测得其埋深在地表下 1.1～1.7m，该层潜水主要受大气降水的影响，地下水随季节性变化，年变幅约为 0.5～1.0m。

本基坑工程的特点是：(1) 基坑挖深在 4.8m～9.65m 左右。(2) 开挖深度以内场地土层以粉土为主，工程性质较好，但地下水丰富，并对基坑工程影响。(3) 场地周边环境较差，东侧与医疗科教综合楼较近，承台边线距其底板边线最近 1.0m；(4) 场地内存在老污水处理站及其原有土钉墙围护；场地西北角拟建新的污水处理站处存在医疗科教综合楼的土钉墙。

2.基坑围护方案

根据以上特点，从经济、安全、可行的原则出发，本基坑围护方案如下：

(1) 首先对老污水理站及其原有土钉墙进行处理，以免影响施打工程桩；处理方案为：首先将老污水处理站顶部拆除，然后在底板上打设管井降水；利用现状污水处理站西侧的外墙以及原有的土钉墙围护结构对西侧进行围护；对其他侧进行放坡（坡率 1:0.7），边开挖边拔除原有的土钉与钢筋网片，开挖至坑底；清除与拟建医技诊疗中心重叠区域底板与外墙；最后回填土至自然地坪以下 2.50m，再进行工程桩施工。

(2) 场地西北角拟建新的污水处理站处存在医疗科教综合楼的土钉墙；但由于该处工程桩较少，施工中可利用钻机对土钉进行切除，工程桩可以施工；但该处不能打设围护排桩墙，只能采用放坡围护；

(3) 在对老污水处理站及其原有土钉墙处理完毕的基础上，本基坑总体围护方案为：部分采用放坡与土钉墙围护方案，围护剖面采用二级轻型井点降水；由于场地限制，部分采用钻孔桩加内支撑、钻孔桩加拉锚以及悬臂支护的方案；坑内采用直径 800mm 管井降水，保证基坑开挖的顺利进行。对底板底之间及与承台底之间的高差，采取局部放坡措施，坡度系数为 1:0.6。

3.施工监测

为确保基坑、基坑周边建筑物的安全及工程地下室结构施工顺利进行，基坑开挖前在现有管线的基础上再对周边管线进行复查，对周边道路、构筑物及管道的沉降、裂缝作全面调查。施工过程中应及时获取基坑开挖过程中支护结构和周围土体的变形信息，以求掌握基坑开挖对环境的影响，做出安全预报，实行信息化施工，及时调整施工进度，有效控制围护结构及坑后土体变位，应作基坑原位监测。

根据水平位移监测汇总表、水位观测汇总表、沉降观测汇总表数据分析，从监测结果中可以得出该基坑围护方案是可行的。

三、结束语

总而言之，随着各类建筑的发展，深基坑支护的难度会越来越来。只有在施工过程中对施工技术进行严格监察，才能确保整体工程的质量。

参考文献：

[1] DBJ 08-61-97. 基坑工程设计规程[S].

[2] 李元亮. 上海浅层饱和粉细砂层中某基坑的围护及变形监测[J]. 工业建筑. 2008, 38(3):115-119.

[3] GECS 96. 基坑土钉支护技术规程[S].