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【摘要】深基坑工程是随着城市建设事业的发展而出现的一种较新类型的岩土工程，基坑支护设计既涉及土力学中典型强度与稳定问题，又包含了变形问题，同时还涉及到土与支护结构的共同作用以及结构力学等问题。随着城市建设的快速发展，深基坑工程项目也越来越多。深基坑工程支护技术是特殊土质道路施工过程中常常遇见的工程。本文着重阐述较成熟的深基坑支护类型及适应范围，对深基坑支护工程技术应用方向进行探讨。
【关键词】深基坑支护，原则，特点
近年来，在我国改革开放和国民经济持续高速增長的形势下，全国工程建设亦突飞猛进，促使建筑科学技术跟上时代步伐，迅速适应施工技术、施工机械和建筑材料的发展与更新。为了确保保建筑物质量，建筑基础必须深入和坚固，其埋置深度也就越深，对基坑工程的要求就越高，对这给建筑施工、特别是城市中心区的建筑施工带来极高的挑战。
一、深基坑工程主要内容和原则
深基坑工程主要包括工程调查与岩土工程勘察，支护结构设计、基坑开挖与支护的施工以及地层位移预测与周边工程保护和施工现场量测与监控等。深基坑支护设计的一般原则安全可靠性和经济合理性。在设计中要考虑两种极限状态，包括正常使用极限状态和承载能力极限状态。正常使用极限状态指的是支护结构的变形非常大，可能破坏基坑周边的环境平衡状态。承载能力极限状态，主要指支护结构、被支护士体的破坏及基坑底失稳、管涌等因素导致的土体或支护结构破坏；另外，深基坑施工，要充分坚持经济合理性原则。主要是从设备、材料、工期、环保、人工以等方面入手，统筹选择具有明显技术和经济效果的支护方案 。
二、基坑支护技术的基本类型
1自立式支护。包括水泥搅拌桩挡墙支护和悬臂式派桩支护。水泥搅拌桩主要适用于淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土、素填土等土层。基坑开挖深度不宜大于8m。这种支护结构的优点是挡墙厚度大，整体性、稳定性、隔水性良好，坑内无支撑结构，便于机械挖土和地下室工程施工；其缺点是挡墙占地面积大，且其强度受到土层含水量和有机质含量的影响。悬臂式排桩支护。悬臂式排桩支护一般采用冲、钻孔或人工挖孔灌注桩，个别采用预制桩，如预应力管桩。
2 排桩内支撑支护。目前，排桩大多采用冲、钻孔灌注桩（桩径Ф800~1200）；个别工程采用地下连续墙或预应力管桩。这种支护型式大多用在软土层较厚、且基坑深度较深的工程；目前，基坑深度在6~10m 之间的多采用单道撑，基坑深度大于10m 的采用两道以上支撑。内支撑的布置应尽量简单，以方便基坑机械挖土和地下室施工；该支护型式的优点是支护系统较安全可靠；缺点是基坑挖土和地下室施工较为不便；一旦有某个节点破坏，将导致整体失稳。
3． 桩锚支护。这种支护方式主要适用于软土层较薄的场地和土层性能较好的场地。对于基坑深度比较大的工程，岩土锚杆应采用以下标准：设计轴向抗拔力一般小于600kN；与水平夹角在15°～40°之间；长在35m 以内；锚筋材料有钢筋或3~4 条钢铰线。锚索锁定时都施加预应力，施加的预应力越大，限制桩顶的变位效果就越好，但是其支护桩承受的压力更加接近静止土压力。
4 喷锚支护。喷锚或土钉墙支护是锚杆、钢丝网、喷射混凝土相结合的联合支护型式。适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土。常用在单层地下室、且淤泥较薄、地下水较少的基坑。但不适用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层，不能用于自稳能力极差的厚淤泥层，基坑深度不宜大于12m。
5 组合型支护。当基坑内有几种深度、或者土层分布变化较大、或者基坑各侧的环境条件有较大差别时，可因地制宜地采用不同的组合支护方式，以充分发挥各种材料及支护结构类型的优越性，降低工程造价。
此外，还可见到其它的一些支护型式，例如钢板桩、逆作法、半逆作法、闭合挡土拱圈、地面拉锚排桩等。2006 年，土钉墙项目约占60%，排桩支护占23%，重力式挡墙占2%，自然放坡占14%；2007年，土钉墙项目占37%，排桩支护占39%，重力式挡墙占5%，自然放坡占17%，由此可见，排桩或土钉墙支护为近几年来基坑支护的主要形式。
三 基坑工程水效应
基坑工程施工对场地周边环境产生影响较为普遍，其主要表现为建筑物倾斜，产生或大或小的裂缝；地面工程破损；地下管线，导致漏气，甚至起火；地下水管严重破裂，城市供水造成影响。造成上述问题的主要原因，除了基坑支护结构、人工挖孔桩流泥以及失稳问题外，最重要的因素是是大面积的深层降水，导致大量沉降和严重的不均匀沉降的结果。
1 淤泥层排水固结的影响。沿海一带及绝大部分旧市区，大多发育有厚度、含水量大小不一的淤泥层；旧市区的淤泥在自重的作用下都有一定的固结，孔隙比及含水量相对较低；加上一般基坑开挖过程及开挖后基坑暴露时间至少半年，若开挖后，再进行工程桩（人工挖孔桩）施工，则降水时间更长，有的达两年之久，长时间降水致使淤泥产生较大的固结沉降，对周围环境影响较大，且降水对基坑周边的影响往往有滞后效应。
2 淤泥下卧中粗砂层的影响。当淤泥下卧有中粗砂层时降水影响半径很大，可达百米以上，产生的附加沉降也较大；因该层多为承压层，其承压水头等于或大于上覆荷重；降水时，由于承压水的释放，土层的水力状态急剧改变，除了该砂层压实外，上覆淤泥层渗透固结速度将加快，从而增加了沉降量。
3 深基坑支护地下水处理。深基坑工程的地下水处理，主要是两种形式，即排水或止水。采取哪种处理方式，需因地制宜，根据基坑周边环境复杂程度而定。近年来在濒海地带深基坑支护施工中，开始采用以冲孔桩、素混凝土桩与钢筋混凝土桩相间咬合搭接分布的混凝土灌注排桩并与锁口梁、内支撑、喷锚等组成联合支护体系，从而在防止边坡失隐和阻止地下水侧向渗漏方面（止水帷幕），取得较好的效果。
众所周知,深基坑地基土的类别,周边环境以及地下水位的高低等条件都是选择深基坑支护结构时，必须考虑重要因素,如果支护结构型式选择不够合理,不但会危及基坑，而且对整个建筑物的安全造成重大隐患,周边环境也会岌岌可危,所以，深基坑工程的发展，必须以选择合理支护类型为工作的重中之重。研究适用地质条件的新深基坑支护技术，也必将任重而道远。
参考文献：
[1]刘建航,侯学渊.基坑工程手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，1997.
[2]龚晓南.深基坑工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.
[3]黄强 建筑基坑支护技术规程应用手册，中国建筑工业出版社,1999
[4]陈忠汉等.深基坑工程,机械工业出版社,2002
【关键词】深基坑支护，原则，特点
近年来，在我国改革开放和国民经济持续高速增長的形势下，全国工程建设亦突飞猛进，促使建筑科学技术跟上时代步伐，迅速适应施工技术、施工机械和建筑材料的发展与更新。为了确保保建筑物质量，建筑基础必须深入和坚固，其埋置深度也就越深，对基坑工程的要求就越高，对这给建筑施工、特别是城市中心区的建筑施工带来极高的挑战。
一、深基坑工程主要内容和原则
深基坑工程主要包括工程调查与岩土工程勘察，支护结构设计、基坑开挖与支护的施工以及地层位移预测与周边工程保护和施工现场量测与监控等。深基坑支护设计的一般原则安全可靠性和经济合理性。在设计中要考虑两种极限状态，包括正常使用极限状态和承载能力极限状态。正常使用极限状态指的是支护结构的变形非常大，可能破坏基坑周边的环境平衡状态。承载能力极限状态，主要指支护结构、被支护士体的破坏及基坑底失稳、管涌等因素导致的土体或支护结构破坏；另外，深基坑施工，要充分坚持经济合理性原则。主要是从设备、材料、工期、环保、人工以等方面入手，统筹选择具有明显技术和经济效果的支护方案 。
二、基坑支护技术的基本类型
1自立式支护。包括水泥搅拌桩挡墙支护和悬臂式派桩支护。水泥搅拌桩主要适用于淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土、素填土等土层。基坑开挖深度不宜大于8m。这种支护结构的优点是挡墙厚度大，整体性、稳定性、隔水性良好，坑内无支撑结构，便于机械挖土和地下室工程施工；其缺点是挡墙占地面积大，且其强度受到土层含水量和有机质含量的影响。悬臂式排桩支护。悬臂式排桩支护一般采用冲、钻孔或人工挖孔灌注桩，个别采用预制桩，如预应力管桩。
2 排桩内支撑支护。目前，排桩大多采用冲、钻孔灌注桩（桩径Ф800~1200）；个别工程采用地下连续墙或预应力管桩。这种支护型式大多用在软土层较厚、且基坑深度较深的工程；目前，基坑深度在6~10m 之间的多采用单道撑，基坑深度大于10m 的采用两道以上支撑。内支撑的布置应尽量简单，以方便基坑机械挖土和地下室施工；该支护型式的优点是支护系统较安全可靠；缺点是基坑挖土和地下室施工较为不便；一旦有某个节点破坏，将导致整体失稳。
3． 桩锚支护。这种支护方式主要适用于软土层较薄的场地和土层性能较好的场地。对于基坑深度比较大的工程，岩土锚杆应采用以下标准：设计轴向抗拔力一般小于600kN；与水平夹角在15°～40°之间；长在35m 以内；锚筋材料有钢筋或3~4 条钢铰线。锚索锁定时都施加预应力，施加的预应力越大，限制桩顶的变位效果就越好，但是其支护桩承受的压力更加接近静止土压力。
4 喷锚支护。喷锚或土钉墙支护是锚杆、钢丝网、喷射混凝土相结合的联合支护型式。适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土。常用在单层地下室、且淤泥较薄、地下水较少的基坑。但不适用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层，不能用于自稳能力极差的厚淤泥层，基坑深度不宜大于12m。
5 组合型支护。当基坑内有几种深度、或者土层分布变化较大、或者基坑各侧的环境条件有较大差别时，可因地制宜地采用不同的组合支护方式，以充分发挥各种材料及支护结构类型的优越性，降低工程造价。
此外，还可见到其它的一些支护型式，例如钢板桩、逆作法、半逆作法、闭合挡土拱圈、地面拉锚排桩等。2006 年，土钉墙项目约占60%，排桩支护占23%，重力式挡墙占2%，自然放坡占14%；2007年，土钉墙项目占37%，排桩支护占39%，重力式挡墙占5%，自然放坡占17%，由此可见，排桩或土钉墙支护为近几年来基坑支护的主要形式。
三 基坑工程水效应
基坑工程施工对场地周边环境产生影响较为普遍，其主要表现为建筑物倾斜，产生或大或小的裂缝；地面工程破损；地下管线，导致漏气，甚至起火；地下水管严重破裂，城市供水造成影响。造成上述问题的主要原因，除了基坑支护结构、人工挖孔桩流泥以及失稳问题外，最重要的因素是是大面积的深层降水，导致大量沉降和严重的不均匀沉降的结果。
1 淤泥层排水固结的影响。沿海一带及绝大部分旧市区，大多发育有厚度、含水量大小不一的淤泥层；旧市区的淤泥在自重的作用下都有一定的固结，孔隙比及含水量相对较低；加上一般基坑开挖过程及开挖后基坑暴露时间至少半年，若开挖后，再进行工程桩（人工挖孔桩）施工，则降水时间更长，有的达两年之久，长时间降水致使淤泥产生较大的固结沉降，对周围环境影响较大，且降水对基坑周边的影响往往有滞后效应。
2 淤泥下卧中粗砂层的影响。当淤泥下卧有中粗砂层时降水影响半径很大，可达百米以上，产生的附加沉降也较大；因该层多为承压层，其承压水头等于或大于上覆荷重；降水时，由于承压水的释放，土层的水力状态急剧改变，除了该砂层压实外，上覆淤泥层渗透固结速度将加快，从而增加了沉降量。
3 深基坑支护地下水处理。深基坑工程的地下水处理，主要是两种形式，即排水或止水。采取哪种处理方式，需因地制宜，根据基坑周边环境复杂程度而定。近年来在濒海地带深基坑支护施工中，开始采用以冲孔桩、素混凝土桩与钢筋混凝土桩相间咬合搭接分布的混凝土灌注排桩并与锁口梁、内支撑、喷锚等组成联合支护体系，从而在防止边坡失隐和阻止地下水侧向渗漏方面（止水帷幕），取得较好的效果。
众所周知,深基坑地基土的类别,周边环境以及地下水位的高低等条件都是选择深基坑支护结构时，必须考虑重要因素,如果支护结构型式选择不够合理,不但会危及基坑，而且对整个建筑物的安全造成重大隐患,周边环境也会岌岌可危,所以，深基坑工程的发展，必须以选择合理支护类型为工作的重中之重。研究适用地质条件的新深基坑支护技术，也必将任重而道远。
参考文献：
[1]刘建航,侯学渊.基坑工程手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，1997.
[2]龚晓南.深基坑工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.
[3]黄强 建筑基坑支护技术规程应用手册，中国建筑工业出版社,1999
[4]陈忠汉等.深基坑工程,机械工业出版社,2002