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摘要：结合工程实践，对江浙一带几种常见的中小基坑围护方案在城市基坑中的运用简要阐述，并对各自的特点进行简要分析，为浙江一带城市中小基坑支护方案选择提供参考。
关键词： 基坑围护方案地下连续墙SMW工法桩 钻孔灌注桩+止水维幕
中图分类号： U213 文献标识码： A
引言
随着我国经济的发展，城市土地资源越来越匮乏，合理利用地下空间已成为人民关注的课题。在现代化的城市建筑中，地下车库、地下停车场、地下仓库、地下人防工程等越来过越多地得到利用，地下工程的数量及规模迅速增大，地下空间已在城市建筑中得到综合开发利用。
在城市建筑中，合理利用地下空间，涉及基坑围护形式的选择。江浙一带，地下水位丰富，大部分地区承压水埋藏较浅，水位较高，基坑围护的重点是保证基坑自身稳定，为此必须采用变形控制与挡土止水防挤土的总体思路，通过有效的支护措施严格控制基坑变形，确保周围建筑安全，同时还得有利于现场施工，兼顾项目投资。从经济、安全及适用性考虑大致有以下几种：
地下连续墙围护形式：
1.1地下连续墙的概念
概念：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，并在其内浇注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。
1.2支护性能分析
此类围护形式将使基坑面积减小，相应的土方开挖量最小。可同时起到挡土与止水防挤土的作用，抗弯刚度大，整体性和防渗性能好，连续施工对周围环境影响小，能适应各种土质条件，可靠性高。
1.3地下连续墙的特点
1.3.1施工时振动较小、噪声较低；
1.3.2墙体刚度大；
1.3.3防渗性能好；
1.3.4可用作刚性基础。
1.3.5施工难度大。
施工工艺较复杂，涉及导墙施工、槽段开挖、泥浆制配及应用、清底排渣、钢筋的制做及吊装、混凝土的浇捣及接头处理等，如果施工方法不当或地质条件特殊，可能出现相邻墙段不能对齐和漏水的问题。
连续墙上需要大量的预埋件，增加了施工的难度。
在一些特殊的地质条件下(如很软的淤泥质土,含漂石的冲积层和超硬岩石等)，更增加了施工难度大。 1.3.6需要的大型设备较多：挖槽机用全液压地下连续墙挖槽机，吊机多台，泥浆制备搅拌机等。
1.3.7造价高。由于所用大型机械设备多，用钢量大、施工工艺复杂等特点决定了其造价较高。地下连续墙如果用作临时的挡土结构，比其他所需的费用要高出许多。
1.3.8在城市施工时，废泥浆的处理比较麻烦。
1.3.9对现场场地要求较高。由于采用设备较大且需多台，成片墙体钢筋网的绑扎要求较大的场地且必须硬化平整，钢筋网吊装路线须满足吊装过程保证钢筋网不变形。
1.4适用范围
此种围护护形式所需施工工期较长，且要求施工人员整体素质较高，一般施工队伍难以实施。且现场有足够的工作面。目前此类支护方式在城市轨道交通中的应用较为广泛，但在房屋建筑工程中的中小型基坑中应用较少。
2、SMW工法桩围护形式：
2.1概念
SMW工法桩亦称劲性水泥土搅拌桩法,是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。
2.2支护性能分析
此种围护形式将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有挡土与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。
SMW工法桩结合内支护结构的支护特点主要为:;有一定的复合结构强度,特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层;挡土防渗性能好,不必另设挡水帷幕;可以配合多道支撑应用于较深的基坑。
2.3 此类围护形式特点：
2.3.1对周边环境影响小。施工时噪音较小,周围居民投诉较少，施工对邻近土体扰动较小,不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害；残士及泥浆量较地连墙少较多，比较容易处理,有利于保护环境卫生。
2.3.2成桩质量可靠。目前SMW工法采用的三轴搅拌钻机为中空叶片螺旋式钻机,在钻进土体的同时置换出大量的原状土。同时利用高压空气压入水泥浆使水泥土得到充分搅拌,使得桩体无分层夹泥现象。桩体中插入型钢后,型钢与水泥紧密结合增加了型钢翼缘厚度,使桩体强度大大增加。 2.3.3连续施工防水效果好。SMW工法钻机的钻杆具有螺旋翼与搅拌翼相间设置的特色,随着钻掘与搅拌反复进行,可使水泥浆与土体得到充分均匀的搅拌,且水泥掺入量高,水灰比大,墙体全长无接缝,这样一方面使得形成的水泥土墙具有较高的抗压、抗剪强度,另一方面可使它比传统的连续墙具有更可靠的止水性。
2.3.4施工进度快。SMW工法每台班可成桩数量较多,在工期要求紧迫且其它相关条件符合时，可优先考虑。
2.3.5工程造价低。 一般都能通过一定施工措施回收H型钢等抗弯材料降低施工成本。 “SMW工法桩”的成本中，耗用钢材较少，型钢造价占总造价的40-50%，型钢回收可大大降低造价，一般型钢回收后可降低造价20-30%。
2.4适用范围
经济性较好，在各类土中均可施工。施工速度相当快，但型钢拨出，涉及现场场地条件，而大部分城市密集建筑中建设项目场地条件受到一定的限制，故运用此类支护形式要考虑项目的施工场地是否能够提供拨出型钢的场地。
3、钻孔灌注排桩加止水维幕的围护形式：
3.1概念
采用钢筋混凝土钻孔灌注桩+水泥搅拌桩止水帷幕支护，不用放坡。
3.2支护性能分析
该方法充分利用钻孔灌注桩的强度、刚度和水泥搅拌桩止水效果好的特点，通过组合应用，适用于对基坑周边环境要求较高的软土地区工程，且该方案技术成熟，工程造价相对低廉，“钻孔灌注排桩+止水维幕”可适用于軟粘土地区
此类围护结构本身的强度、稳定和变形可以得到保证，围护结构与主体结构相对独立，施工比较方便。
此围护形在挡土灌注桩桩间设置悬喷桩，或在桩后设置水泥搅拌桩，组成挡土防水帷幕，防止渗水和土体从桩间流失。这种组合结构与连续护壁比较，可以分段施工，灌注桩之间有一定间隔，在不良地质条件下容易成孔，既挡土又止水抗渗，可加快施工速度，节省投资等优点。
3.3特点
此类围护形式除具有水泥搅拌桩的特点外还具有以下：
3.3.1若工程桩也为灌注桩时,可以同步施工,从而有利于施工组织、方便、工期较短。
3.3.2施工时无振动、无噪音等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响较小。
3.3.3钻孔灌注排桩形成的墙身强度较SMW工法桩强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小，且水泥搅拌桩的止水效果不低于SMW工法桩。
3.3.4施工技术成熟。钻孔灌注桩施工方面：由于工程桩采用灌注桩较多，且时间已很长久，故钢筋笼的制做、成孔、下笼、清孔、混凝土的浇捣等各道工序施工工艺均已成熟，三轴水泥桩的质量控制机械化程度也较高，故此类围护形式的质量易保证。
3.3.5造价特点：此类支护形式造价介于连续墙与SMW工法桩之间。
3.4适用范围
由于以上特点，此类围护形式江浙一带城市中小基坑围护中得到广泛的应用。
4、结语：
基坑围护方案的选择，需综合分析场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度及周围环境等多种因素，在确保周围建筑物安全和正常适用、确保基础和地下室施工安全的前提下，在“安全适用，经济合理，确保质量，方便施工”的原则下，经多方案分析比较，最后确定。
关键词： 基坑围护方案地下连续墙SMW工法桩 钻孔灌注桩+止水维幕
中图分类号： U213 文献标识码： A
引言
随着我国经济的发展，城市土地资源越来越匮乏，合理利用地下空间已成为人民关注的课题。在现代化的城市建筑中，地下车库、地下停车场、地下仓库、地下人防工程等越来过越多地得到利用，地下工程的数量及规模迅速增大，地下空间已在城市建筑中得到综合开发利用。
在城市建筑中，合理利用地下空间，涉及基坑围护形式的选择。江浙一带，地下水位丰富，大部分地区承压水埋藏较浅，水位较高，基坑围护的重点是保证基坑自身稳定，为此必须采用变形控制与挡土止水防挤土的总体思路，通过有效的支护措施严格控制基坑变形，确保周围建筑安全，同时还得有利于现场施工，兼顾项目投资。从经济、安全及适用性考虑大致有以下几种：
地下连续墙围护形式：
1.1地下连续墙的概念
概念：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，并在其内浇注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。
1.2支护性能分析
此类围护形式将使基坑面积减小，相应的土方开挖量最小。可同时起到挡土与止水防挤土的作用，抗弯刚度大，整体性和防渗性能好，连续施工对周围环境影响小，能适应各种土质条件，可靠性高。
1.3地下连续墙的特点
1.3.1施工时振动较小、噪声较低；
1.3.2墙体刚度大；
1.3.3防渗性能好；
1.3.4可用作刚性基础。
1.3.5施工难度大。
施工工艺较复杂，涉及导墙施工、槽段开挖、泥浆制配及应用、清底排渣、钢筋的制做及吊装、混凝土的浇捣及接头处理等，如果施工方法不当或地质条件特殊，可能出现相邻墙段不能对齐和漏水的问题。
连续墙上需要大量的预埋件，增加了施工的难度。
在一些特殊的地质条件下(如很软的淤泥质土,含漂石的冲积层和超硬岩石等)，更增加了施工难度大。 1.3.6需要的大型设备较多：挖槽机用全液压地下连续墙挖槽机，吊机多台，泥浆制备搅拌机等。
1.3.7造价高。由于所用大型机械设备多，用钢量大、施工工艺复杂等特点决定了其造价较高。地下连续墙如果用作临时的挡土结构，比其他所需的费用要高出许多。
1.3.8在城市施工时，废泥浆的处理比较麻烦。
1.3.9对现场场地要求较高。由于采用设备较大且需多台，成片墙体钢筋网的绑扎要求较大的场地且必须硬化平整，钢筋网吊装路线须满足吊装过程保证钢筋网不变形。
1.4适用范围
此种围护护形式所需施工工期较长，且要求施工人员整体素质较高，一般施工队伍难以实施。且现场有足够的工作面。目前此类支护方式在城市轨道交通中的应用较为广泛，但在房屋建筑工程中的中小型基坑中应用较少。
2、SMW工法桩围护形式：
2.1概念
SMW工法桩亦称劲性水泥土搅拌桩法,是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。
2.2支护性能分析
此种围护形式将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有挡土与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。
SMW工法桩结合内支护结构的支护特点主要为:;有一定的复合结构强度,特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层;挡土防渗性能好,不必另设挡水帷幕;可以配合多道支撑应用于较深的基坑。
2.3 此类围护形式特点：
2.3.1对周边环境影响小。施工时噪音较小,周围居民投诉较少，施工对邻近土体扰动较小,不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害；残士及泥浆量较地连墙少较多，比较容易处理,有利于保护环境卫生。
2.3.2成桩质量可靠。目前SMW工法采用的三轴搅拌钻机为中空叶片螺旋式钻机,在钻进土体的同时置换出大量的原状土。同时利用高压空气压入水泥浆使水泥土得到充分搅拌,使得桩体无分层夹泥现象。桩体中插入型钢后,型钢与水泥紧密结合增加了型钢翼缘厚度,使桩体强度大大增加。 2.3.3连续施工防水效果好。SMW工法钻机的钻杆具有螺旋翼与搅拌翼相间设置的特色,随着钻掘与搅拌反复进行,可使水泥浆与土体得到充分均匀的搅拌,且水泥掺入量高,水灰比大,墙体全长无接缝,这样一方面使得形成的水泥土墙具有较高的抗压、抗剪强度,另一方面可使它比传统的连续墙具有更可靠的止水性。
2.3.4施工进度快。SMW工法每台班可成桩数量较多,在工期要求紧迫且其它相关条件符合时，可优先考虑。
2.3.5工程造价低。 一般都能通过一定施工措施回收H型钢等抗弯材料降低施工成本。 “SMW工法桩”的成本中，耗用钢材较少，型钢造价占总造价的40-50%，型钢回收可大大降低造价，一般型钢回收后可降低造价20-30%。
2.4适用范围
经济性较好，在各类土中均可施工。施工速度相当快，但型钢拨出，涉及现场场地条件，而大部分城市密集建筑中建设项目场地条件受到一定的限制，故运用此类支护形式要考虑项目的施工场地是否能够提供拨出型钢的场地。
3、钻孔灌注排桩加止水维幕的围护形式：
3.1概念
采用钢筋混凝土钻孔灌注桩+水泥搅拌桩止水帷幕支护，不用放坡。
3.2支护性能分析
该方法充分利用钻孔灌注桩的强度、刚度和水泥搅拌桩止水效果好的特点，通过组合应用，适用于对基坑周边环境要求较高的软土地区工程，且该方案技术成熟，工程造价相对低廉，“钻孔灌注排桩+止水维幕”可适用于軟粘土地区
此类围护结构本身的强度、稳定和变形可以得到保证，围护结构与主体结构相对独立，施工比较方便。
此围护形在挡土灌注桩桩间设置悬喷桩，或在桩后设置水泥搅拌桩，组成挡土防水帷幕，防止渗水和土体从桩间流失。这种组合结构与连续护壁比较，可以分段施工，灌注桩之间有一定间隔，在不良地质条件下容易成孔，既挡土又止水抗渗，可加快施工速度，节省投资等优点。
3.3特点
此类围护形式除具有水泥搅拌桩的特点外还具有以下：
3.3.1若工程桩也为灌注桩时,可以同步施工,从而有利于施工组织、方便、工期较短。
3.3.2施工时无振动、无噪音等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响较小。
3.3.3钻孔灌注排桩形成的墙身强度较SMW工法桩强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小，且水泥搅拌桩的止水效果不低于SMW工法桩。
3.3.4施工技术成熟。钻孔灌注桩施工方面：由于工程桩采用灌注桩较多，且时间已很长久，故钢筋笼的制做、成孔、下笼、清孔、混凝土的浇捣等各道工序施工工艺均已成熟，三轴水泥桩的质量控制机械化程度也较高，故此类围护形式的质量易保证。
3.3.5造价特点：此类支护形式造价介于连续墙与SMW工法桩之间。
3.4适用范围
由于以上特点，此类围护形式江浙一带城市中小基坑围护中得到广泛的应用。
4、结语：
基坑围护方案的选择，需综合分析场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度及周围环境等多种因素，在确保周围建筑物安全和正常适用、确保基础和地下室施工安全的前提下，在“安全适用，经济合理，确保质量，方便施工”的原则下，经多方案分析比较，最后确定。