華東地區(qū)深基坑支護技術的現(xiàn)狀與展望

何焱奇

（無錫市龍馬房地產開發(fā)有限公司 江蘇 無錫 214023）

華東地區(qū)是我國經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，高層建筑的發(fā)展更是十分的迅猛。然而，隨著高層建筑的發(fā)展，必不可少的就出現(xiàn)的深基礎，要不可避免的面對深基坑的開挖與支護。華東地區(qū)，特別是類似于上海軟土地區(qū)，深基坑的開挖和支護更是十分有難度，而在發(fā)生的工程事故中，深基坑支護工程事故比例甚高，因而深基坑支護技術是十分復雜的技術之一。

1 深基坑支護技術的發(fā)展概況

1.1 深基坑支護技術的由來

進入21世紀以來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國城市人口密度不斷加大，城市建筑用地也越來越緊張，高層建筑此時應運而生。伴隨著高層建筑的發(fā)展，出現(xiàn)了深基礎，開挖和支護深基坑的問題也隨之產生。

1.2 深基坑支護工程的內容

1.2.1 地質工程勘查與工程調查。勘察確定土層參數(shù)以及地下水情況；測試確定臨近建筑物、地下埋設物、城市道路等工程設施情況。

1.2.2 深基坑支護結構的設計。主要是擋土圍護結構（例如，地下連續(xù)墻等）、錨桿以及土體加固等；依據(jù)當?shù)亟?jīng)驗、土體情況、地下水情況以及相鄰周圍的環(huán)境所允許的地層變形來進行設計；并且要考慮到施工的可行性、簡便性以及工程造價進行設計。

1.2.3 深基坑開挖與支護的施工。

1.2.4 深基坑施工現(xiàn)場的監(jiān)測。根據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)，重點關注土層的變形情況。

2 深基坑支護工程的特點與其發(fā)展的特點

2.1 深基坑支護工程的特點

2.1.1 由于巖土性質、水文地質條件的復雜性和不確定性，給地質勘查帶來很大誤差，導致其精確性不高，給深基坑的設計和施工帶來很大的困難。

2.1.2 在復雜場地（軟弱土、高地下水位等）條件下開挖深基礎，很容易產生基坑失穩(wěn)、土體滑移、坑底隆起、流土等破壞，對地下建筑、管線、相鄰建筑的安全帶來很大威脅。

2.1.3 城市的高層建筑大多數(shù)集中在建筑物和人口密集的狹小場地中，施工場地十分狹窄，基坑支護工程施工條件十分惡劣。

2.1.4 深基坑支護工程往往造價很高，但是又是臨時性工程，一般開發(fā)單位不愿意投入大量資金。但是深基坑工程一旦出現(xiàn)事故，處理起來十分困難，而且給人民群眾帶來安全隱患和經(jīng)濟損失。

2.2 深基坑支護工程發(fā)展的特點

2.2.1 隨著基坑開挖深度與難度的發(fā)展，基坑支護的理論研究和工程經(jīng)驗面臨深基坑發(fā)展的挑戰(zhàn)。華東地區(qū)城市地下空間開發(fā)逐漸向深部地下空間發(fā)展，深基坑和超深基坑成為專家學者的理論研究以及工程人員工程實踐的主題。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，華東地區(qū)的城市高層建筑如雨后春筍般出現(xiàn)，基坑開挖深度逐漸逼近20m，有的甚至超過20m,其中上海外環(huán)觀光隧道浦西豎井（端）24.5m，上海中心基坑31.3m等等。由于深基坑設計施工難度大、風險高，因此深基坑成為基坑工程理論研究和工程實踐的主題。

2.2.2 深基坑主要在城市高層建筑物、道路以及地下設施密集地區(qū)進行，事故影響存在“劣根性”。華東地區(qū)的城市地下工程、高層建筑等深基坑開挖主要在城市高層建筑物、道路以及地下設施密集地區(qū)進行，存在著施工場地狹小，環(huán)境條件制約明顯，一旦出現(xiàn)事故影響大，后果嚴重，社會影響差，存在明顯的“劣根性”。

2.2.3 開挖深度大、周圍環(huán)境限制嚴格，導致深基坑工程進入了變形控制設計年代。較淺的基坑工程主要以放坡和懸臂支護為主要手段，即使需要設置水平支撐或者錨桿，也主要是為了減少結構內力來保證穩(wěn)定的要求，降水也大多采用坑外同時降水。然而現(xiàn)在的深基坑工程，由于主要在城市建筑物、道路等密集的區(qū)域驚醒，導致其施工過程就是雨環(huán)境高度耦合的過程，在這個過程中土層原始平衡狀態(tài)被打破，造成地表沉降、路面開裂、建筑物傾斜等風險。

3 深基坑的支護的方法

3.1 地下連續(xù)墻支護

用挖槽機械，在泥漿護臂的情況下開挖一定深度的溝槽，然后吊放鋼筋籠，澆筑混凝土。地下連續(xù)墻的形狀多樣，一般集擋土、承重、截水和防滲于一體，并兼作地下室外墻。

3.2 鋼板樁支護

鋼板樁由鋼板樁、錨拉桿組成。是一種施工簡單、投資經(jīng)濟的支護方法。但是基坑深度達7m以上的軟土地層，基坑不宜采用鋼板樁支護，除非設置多層支撐或錨拉桿。由于鋼板樁本身柔性較大，如支撐或錨拉系統(tǒng)設置不當，其變形會很大。

3.3 土釘墻支護

土釘是用來加固現(xiàn)場原位土體的細長桿件。通常采用鉆孔，放入帶肋鋼筋并沿孔全長注漿的方法做成。它依靠于土體之間的粘結力或摩擦力，在土體發(fā)生變形時被動承受拉力作用。它由密集的土釘群、被加固的土體、用噴射混凝土面層形成支護體系。適用于地下水位以上，開挖深度為5至10m的基坑支護。

3.4 排樁支護

排樁是指隊列式間隔布置鋼筋混凝土挖孔、鉆孔灌注樁，作為主要的擋土結構，其結構形式可分為懸臂支護或單錨桿、多錨桿結構，布樁形式可分為懸臂支護或單錨桿、多錨桿結構，布樁形式可分為單排或雙排布置。

3.5 錨桿或噴錨支護

將錨桿錨入穩(wěn)定土體中，外端與支護結構連接用以維護基坑穩(wěn)定的受拉桿件，并施加預應力。支護體噴射混凝土稱噴錨支護。錨桿可與排樁、地下連續(xù)墻、土釘墻或其他支護結構聯(lián)合使用。

3.6 拱圈支護結構

拱圈分閉合拱和非閉合拱，拱圈形式包括圓拱、橢圓拱和二次曲線拱。這種拱圈擋土能承受水平方向的土壓力，因拱的內力以受壓力為主，彎矩很小，能充分發(fā)揮混凝土抗壓強度高的特性，施工方便，節(jié)省工期。

3.7 加筋水泥土樁錨支護

該方法是一種有效的土體支護加固技術，其特點是鉆孔、注漿、攪拌和加筋可一次完成。支護形式有人字形加筋支護、門架式加筋支護、復合式支護等多種支護結構。

4 深基坑的施工的注意問題

4.1 巖土勘查要細要準

巖土勘查與主體建筑的地基勘查同時進行，結合深基坑設計和支護的施工要求來進行細致的勘查。根據(jù)基坑工程發(fā)生的大量坍塌和質量事故分析，大多數(shù)是對淺層地基沒有足夠重視和施工措施不當而引發(fā)的事故。

4.2 基坑土方開挖必須遵循開挖順序

基坑開挖方式直接影響支護結構的內力和變形，對基坑的穩(wěn)定和安全有重要影響。土方開挖的順序、方法必須與支護結構的設計工況一致，并遵循開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖的原則，一般先里后外、先上后下的挖土順序。

4.3 水的禍患必須調查清楚

水的禍患種類主要有地下水、裂隙水、上層滯水、承壓水、周圍地下管線和水井漏水等等。施工單位往往缺乏經(jīng)驗，容易出問題。

5 深基坑支護工程的展望

深基坑支護工程從20世紀80年代在華東地區(qū)應用，發(fā)展了30多年，支護結構從簡單到復雜，又從復雜到簡單，深基坑的設計和施工已經(jīng)取得很大進步，但是深基坑支護工程各種錯綜復雜的土質和土性條件，單純依賴理論計算和分析往往難以解決，即使有各種理論分析軟件，限于土的參數(shù)測定和建模方面的困難等，也不可能從理論上完善解決。理論研究滯后于工程實踐，在許多時候還不得不依賴現(xiàn)場實測。因此，深基坑支護是一門內涵豐富并且實踐性很強的工程應用學科，從中尋求理論聯(lián)系實際，是分析成果便于為工程服務才是追求之所在。

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