软土地基深基坑支护技术

摘要：随着我国经济的迅速发展，城市人口的增加和建设规模的扩大，可以供投资建设的用地面积越来越少，为了更好的利用空间，建筑物的高度和基础深度也越来越大。因许多高层建筑物常设有多层地下室，在建设施工阶段形成深基坑，基坑侧壁的稳定性直接影响到工程建设工期以及对周围环境的影响。而软土地基因其天然含水量加大、可压缩性高、承载能力低、渗透性能差等特点，常常成为较为棘手的工程地质问题，因此，在深基坑施工过程中需要对其进行支护，以保证软土地基的承载能力。本文就对几种常见的软土地基深基坑支护技术进行简单的描述。

关键词：深基坑；软土地基；开挖；支护；方法

Abstract: with the rapid development of economy in our country, the increase of urban population and the expansion of construction scale, can be used for investment of the construction of the land area of less and less, in order to better use of space, building height and depth of foundation is becoming more and more big. Because many have standing multi-layer basement in high-rise buildings, deep foundation pit in construction stage, and the stability of foundation pit side wall directly affects the project construction period and influence on the surrounding environment. And soft soil gene to its natural water content, high compressibility, low bearing capacity, and poor permeability characteristics and engineering geological problems often become more difficult, therefore, in the process of deep foundation pit construction need to be support, to ensure the bearing capacity of soft soil foundation. This paper of several common soft soil deep foundation pit supporting technology for simple description.

Key words: deep foundation pit; Soft soil; The excavation; Support; methods

中图分类号：TU471.8文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

一、软土地基深基坑施工的定义和特点

基坑支护体系是临时结构，通常在地下工程施工完成以后就不再需要。建设部有明文规定：一般深基坑是指开挖深度超过5m（含5m）或地下室3层以上（含3层），或者深度虽未超过5m，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。

深基坑的施工特点：①施工的难度较大。开挖基坑后，会导致基坑边缘和原有建筑物、交通道路之间的距离过近，在土方开挖和基础施工过程中基坑可能会出现边坡塌方的现象，致使基坑周边原有的建筑物和道路开裂或沉降，情况严重时，甚至会引发重大的安全事故。②施工工期长、成本费用高。由于受作业时间和作业空间的限制，深基坑施工的进度很难达到设计计划的要求，导致组织工作难以实现，施工效率难以保证。③施工方法有限。在深基坑挖掘中，一般常用的施工机械是无法进入现场的，一些常用的施工方法也都会不同程度的受到条件的限制，从而使得施工费用大幅度增涨，施工工期一再延长。④施工质量难以保证。由于深基坑的施工过程过于复杂，施工技术要求较高，施工环境多变，导致施工的质量难以掌控，不易保证。

软土地基指强度低，压缩量较高的软弱土层，多数含有一定的有机物质。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。

二、软土地基深基坑支护施工要点

深基坑支护结构的施工按不同的基坑支护结构形式大体上常用的有护坡类、土钉墙支护、灌注桩（墙）类、地下连续墙、深层搅拌桩类、高压喷射注浆和基坑土体加固等。无论设计选用那种支护结构形式，其施工工艺均类同于其一般的正常工序施工。只是当其用于作为基坑支护结构后，由于其承受的主要是水平力为主，其施工技术要求与质量要求还是略有差别，这点是施工中应加以特别重视的。

2.1护坡类支护

对采取放坡开挖的基坑工程，首先是要确定开挖放坡坡度及坡高，以确保基坑的稳定性与安全；其次要注意开挖时要注意对边坡不要扰动原状土，要预留150～300mm厚的坑壁土层采用人工修理边坡；再者是要对坡面进行保护处理，以防止渗水或风化碎石土的剥落。保护处理的方法有水泥抹面、铺塑料布或土工布、挂网喷水泥浆、喷射混凝土护面以及浆砌片石等；然后是要注意对坡脚处的加固处理，常用的有在坡脚处堆砌草袋或土工织物砂土袋、砌筑砌石墙体以及土锚杆等加固方法。

2.2土钉墙支护

土钉墙是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力；从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆来设置的，一般称砂浆锚杆，也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉。

土钉墙应用于基坑开挖支护和挖方边坡稳定有以下特点：

①形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。

②施工设备简单，由于钉长一般比锚杆的长度小的多，不加预应力所以设备简单。

③随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短。

④施工不需单独占用场地，对现场狭小，放坡困难，有相邻建筑物时显示其优越性。

⑤土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。

⑥施工噪音、振动小，不影响环境。

⑦土钉墙本身变形很小，对相邻建筑物影响不大。

2.3灌注（桩）墙支护结构

无论是人工挖孔灌注（桩）墙，还是机械成孔灌注（桩墙的施工，均要注意采取间隔施工；桩位偏差、轴线和垂直轴线方面均不宜超过50mm，垂直度偏差不宜大于0.5%；非均匀配筋的（桩）墙的钢筋笼在绑扎、吊装和埋设时，应保证钢筋笼的安放方面与设计方向一致；施工完成后在进行下层土方开挖之前，应采用低应变动测法检测桩身完整性，检测数量不宜少于总桩数的10%，且不得少于5根。此外，还应注意对土方开挖后出露的桩间土的保护和排水的处理。

2.4地下连续墙

地下连续墙是利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇筑适当的材料而形成一道具有防渗（水）、挡土和承重功能的连续的地下墙体。地下连续墙的优点：

①施工时振动小，噪音低，非常适用于城市深基坑施工；

②墙体刚度大。用于基坑开挖时，可承受很大的土压力，极少发生地基沉降或者塌方事故，已经成为深基坑支护工程中必不可少的挡土结构；

③防渗性能好。由于墙体接头形式和施工方法的改进，使得连续墙几乎不透水。

④可以贴近施工。可以贴近原有建筑物建造地下连续墙；

⑤占地少，可以充分利用建筑红线内的有限地面和空间，充分发挥投资效益。

⑥功效高、工期短、质量可靠、经济效益高。

2.5深层搅拌法

深层搅拌法是用于加固饱和粘性土地基的一种方法，利用的是水泥或石灰等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，就地将软土和固化剂强制搅拌，有固化剂和软土间所产生的一系列物理化学反应，是软土硬解乘具有整体性、水温行和一定强度的加固体，从而提高软土地基的强度和增大变形模量。

深层搅拌法的特点：

①深层搅拌法是将固化剂和原地基软土搅拌混合，最大限度的利用了原土；

②搅拌时不是使地基侧面挤出，对周围原有建筑物的影响很小；

③施工时无振东、无噪音、无污染，可以在市区内和密集建筑群进行施工；

④土体加固后重度基本不变，可灵活多样的采用桩状、格栅状和块状等进行加固。

2.6高压喷射注浆

高压喷射注浆是利用喷射化学浆液与土混合搅拌来处理地基的一种方法。高压喷射注浆一般是利用工程钻机孔作为倒空，将带有喷嘴的注浆管插入土层的预定位置后，以高压设备使浆液或者水成20MPa左右的高压流从喷嘴中喷射而出，冲击破坏土体，同时钻杆以一定的速度渐渐向上提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个固结体，从而达到加固地基的目的。

高压喷射注浆形式有旋喷、摆喷、定喷，可采用单管法、二重管法和三重管法。应根据不同的地质条件和技术要求选择机具设备、喷射参数和浆液配方，并应通过现场试喷确认后方可正式施工。高压喷射注浆孔应间隔施工，且应在注浆施工24hrs并初具强度后，再施工相邻的注浆孔，同时还要特别注意对标高的控制，施工过程中的安全防范措施也应给予充分的重视。

2.7基坑土体的加固

基坑土体加固有坑内被动区土体加固和坑外主动区土体加固，常用的方法有注浆法、高压喷射注浆法以及深层搅拌法等。应严格按照现行地基处理规范中的要求规定进行施工。除进行应急抢险加固的项目外，基坑土体加固施工宜在围护结构施工完成后，基坑开挖前进行。在确定施工方案时，应充分评估其施工对地基土扰动及对相邻结构的不良影响并加强对环境影响的监测。

结束语

软土地基的深基坑支护是一项对技术要求较高的工作，因此在施工开始之前，应结合深基坑的各个参数选择出一套最适宜的施工方案和支护技术，并根据施工方案进行严格施工，施工期间应以人为本，杜绝各种安全隐患，并将对周围环境的影响降到最低，使深基坑的工作做到完善、尽好。

参考文献

[1]建筑工程施工质量验收规范汇编[M].北京：中国建筑工业出版社,2005.

[2]徐攀.深基坑支护墙移对插入深度及土压力的影响[D].武汉科技大学.2009.

[3]熊轶.建筑深基坑支护施工技术[J].江西建材.2012年01期.

[4]周红丽.高层建筑深基坑支护施工技术[J].岩土力学.2003年11期.

[5]宋昌龙,李英波.对深基坑工程施工技术的简要探讨[J].黑龙江科技信息.2009(17)

[6]田高超,李维滨.软土地基深基坑支护工程设计[J].山西建筑.2007(28)

[7]葛恒毕.深基坑工程特点及支护技术在我国的发展[J].山西建筑.2010(09)