水工建筑深基坑支護的常用技術淺談

摘要：水工建筑物施工建設過程中，首先要把基礎做好，基礎建筑是其他工序的開始，在基礎工程開始前必然要挖掘深基坑，如今基坑開挖深度、平面尺寸及使用領域等方面都不同程度的變化，加上有些地方土質情況差，周邊環(huán)境緊張，簡單的放坡開挖或少量的鋼板樁支護已經難以保證深坑以下結構施工及周邊環(huán)境的安全。所以必須要采用新的支護技術以保證施工的順利進行。

關鍵詞：深基坑；排樁；水泥擋墻

中圖分類號：TU753文獻標識碼：A文章編號：1674-0432（2012）-09-0254-1

1 排樁

1.1 懸臂式排樁。懸臂高度不宜超過6m，對深度大于6m的基坑可結合冠梁頂以上放坡卸載使用，坑底以下軟土層厚度很大時不宜采用；嵌入巖層、密實卵礫石、碎石層中的剛度較大的懸臂樁的懸臂高度可以超過6m。大截面灌注樁一般用于地下水位較高、土質較弱和基坑較深的支護工程中，樁徑為0.6～1.2m，樁長可由計算決定，一般為大于基坑深度的兩倍。

1.2 雙排樁。雙排樁一般是兩排鉆孔灌注樁，頂部鋼筋混凝土橫梁連結，必要時對樁間土進行加固處理。使用雙排樁可在一定程度上彌補單排懸臂樁變形大支護深度有限的缺點，適宜的開挖深度應視變形控制要求經計算確定；當設置錨桿和內支撐有困難時可考慮雙排樁；坑底以下有厚層軟土，不具備嵌固條件時不宜采用。雙排樁一般適合基坑深度為5～9m。雙排樁支護結構的布樁形式非常靈活，常見的形式有梅花形、丁字式、雙三角形式、矩形格式、連拱式等，雙排樁連梁的形式也是多種多樣，有整體板式圈梁、橫梁與縱梁連接形成的格柵式等。

1.3 錨固式鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預制樁，板樁加預應力或非預應力灌漿錨桿、螺旋錨或灌漿螺旋錨、錨定板（或樁）?？捎糜诓煌疃鹊幕樱ёo體系不占用基坑范圍內空間，但錨桿需伸入鄰地，有障礙時不能設置，也不宜錨入毗鄰建筑物地基內；錨桿的錨固段不應設在靈敏度高的淤泥層內，在軟土中也要慎用；在含承壓水的粉土、粉細砂層中應采用跟管鉆進施工錨桿或一次性錨桿。

1.4 內支撐式鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預制樁，板樁加型鋼或鋼筋混凝土支撐，包括各種水平撐（對頂撐、角撐、桁架式支撐），豎向斜撐，能承受支撐點集中力的冠梁或圍檁，限制水平撐變位的立柱，提高整個圍護體系的整體強度和剛度以及有效控制基坑變形。

水平支撐整體或單獨受力單元宜組成幾何不變體系或超靜定體系。其布置的基本形式有斜支撐及角撐、水平對頂式支撐、長邊對頂加角撐、加強圍檁式、格構式支撐、加強角撐式、環(huán)梁式支撐等。圍檁、水平支撐、鋼立柱和立柱樁是內支撐體系的基本構件。深基坑開挖中采用內支撐系統的圍護方式已得到廣泛應用，特別對于軟土地區(qū)基坑面積大、開挖深度深或是基坑外側空間資源有限的情況。可用于不同深度的基坑和不同土質條件，變形控制要求嚴格時宜選用；內支撐優(yōu)點是墻體變形小，支護方法可靠。但預埋件多，要求的施工精度高，對地下結構施工影響大，需分層換撐，工期長，經濟性較差，且布置要考慮后續(xù)施工的方便。內支撐結構各構件可采用鋼結構和鋼筋混凝土結構。鋼支撐施工工期相對鋼筋混凝土支撐施工工期較短，但用鋼量大，造價高，鋼筋混凝土支撐工期長，拆除有諸多不便，但造價低。

2 地下連續(xù)墻

2.1 懸臂式

懸臂式地下連續(xù)墻主要有平板懸臂式和組合斷面懸臂式。平板懸臂式適用于土質較好，開挖深度較淺的基坑護壁。其頂部宜作大圈梁，以承擔部分水平力。組合斷面懸臂式是將地下連續(xù)墻作成t形、π形或工字形，可用于較深的基坑。

2.2 內支撐式

內支撐式地下連續(xù)墻主要有單層水平支撐式、多層水平支撐式、斜撐式、逆作式。單層水平支撐式是在地下連續(xù)墻頂部或接近頂部設一道水平內支撐，下端彈性嵌固于天然巖、土層或加固土層中，可用于開挖深度較大的基坑。多層水平支撐式可用于開挖深度很大的基坑。斜撐式利用建筑物基礎底板或靠近邊緣的承臺作為支點設置斜撐，可代替單層支撐。采用此種支撐時應與土方開挖和基礎施工密切配合，在支撐生效之前保留邊緣護壁土體不挖除，以保證施工過程中墻體的穩(wěn)定并控制其位移。逆作式是自上至下施工地下室梁板，以各層地下室梁板支撐地下連續(xù)墻，某層支撐生效后再挖除該層梁板以下至下一層梁板施工深度之間的土方。

2.3 錨拉式

采用類似樁錨支護結構的方法，邊開挖邊設置錨桿，或設置頂部拉錨（錨碇板或錨碇塊）。地下連續(xù)墻對設置一層以上內支撐或錨桿的地下連續(xù)墻應按照施工順序對不同工況逐一進行計算，包括內支撐的設置過程和拆除過程，并按最不利工況進行墻體的設計。地下連續(xù)墻作為地下室外墻或作為地下室外墻的一部分時，應將其作為永久性結構納入主體結構設計范疇。

3 水泥擋墻

水泥擋墻是由水泥土樁相互搭接形成的壁狀、格柵狀、拱狀等形式的重力式結構。利用墻體自重和嵌入基坑底面下得嵌固深度對基坑側壁土體進行支護，可單獨作為一種支護方式，也可與混凝土灌注樁、預制樁、鋼板樁等結合，形成組合式支護結構，同時還可作為其他支護方式的止水帷幕。水泥土墻主要構件是水泥土樁。水泥土樁主要是采用水泥土攪拌法形成的攪拌樁和高壓旋噴注漿法形成的旋噴樁。一般由于考慮造價問題，在基坑支護問題上選用攪拌樁居多。水泥土擋墻適用于開挖深度不大于6m且墻底有較好持力層的基坑工程。組成“擋墻”的水泥土樁可由深層攪拌（漿噴、粉噴）或高壓旋噴形成。水泥土樁的布置可采用格構式或實腹式，其形狀可為直線形、直線加扶壁形或連拱形。水泥土樁連體樁應采用梅花形布置，優(yōu)先采用多頭深層攪拌設備施工，相鄰樁的搭接不宜小于150mm。格構式擋墻的內部墻肋凈距不宜大于1.5m；水泥土擋墻頂部應設置厚100mm～200mm的鋼筋混凝土壓頂板，配筋百分率不宜小于0.15。壓頂板在墻頂前緣宜加厚成肋狀。壓頂板與擋墻用插筋連結，插筋長度不宜小于1.0m，直徑不宜小于φ12，每樁一根；為增強擋墻的整體性，提高水泥土的抗拉性能，特別是墻寬不大時，可在水泥土墻受拉區(qū)插入型鋼等材料。

作者簡介：張林（1980-），男，本科學歷，畢業(yè)于中國人民解放軍信息工程學院，就職于公主嶺市水利建設開發(fā)總公司。