淺析基坑支護(hù)技術(shù)

文/王琳 淮南市高新投資（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 安徽淮南 232001

建筑基礎(chǔ)是建筑結(jié)構(gòu)的重要組成部分，它影響著整個(gè)建筑的經(jīng)濟(jì)和安全。由于工程具有工程量大、技術(shù)難度高、不可預(yù)見(jiàn)的因素多得特點(diǎn)，所以對(duì)其安全可靠性嚴(yán)格要求，否則不但會(huì)影響基礎(chǔ)和基坑本身，而且會(huì)影響周邊環(huán)境。因此要求設(shè)計(jì)時(shí)要全面考慮、仔細(xì)、認(rèn)真。

1、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本要求

基坑支護(hù)工程是一門(mén)系統(tǒng)的工程，又是一門(mén)風(fēng)險(xiǎn)工程，技術(shù)人員應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)各類(lèi)支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍。支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求是：不僅要保證支護(hù)結(jié)構(gòu)本身的安全，還要保證周?chē)ㄖ偷叵鹿芫€的安全。所以，在設(shè)計(jì)和施工時(shí)，要嚴(yán)格控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)和周?chē)馏w的變形。確保在安全的前提下，合理設(shè)計(jì)，節(jié)省造價(jià)，方便施工，縮短周期。

1.1 設(shè)計(jì)原則

為保證支護(hù)結(jié)構(gòu)安全正常使用，必須滿足以下要求：(1)支護(hù)結(jié)構(gòu)不能滑動(dòng)；⑵支護(hù)結(jié)構(gòu)不能傾覆；⑶支護(hù)結(jié)構(gòu)不能有過(guò)大的水平位移；⑷支護(hù)結(jié)構(gòu)不能有過(guò)大的沉陷；⑸保證支護(hù)結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度足夠；⑹保證地基的強(qiáng)度足夠；⑺保證周?chē)ㄖ锇踩?，位移及沉降控制在允許范圍內(nèi)；⑻保證基坑底部的隆起、回彈在允許范圍內(nèi)．不發(fā)生滲流及管涌等；⑼支護(hù)方案安全可靠，而且是經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化方案。

1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容

基坑工程圍護(hù)體系設(shè)計(jì)一般包括下述內(nèi)容：(1)圍護(hù)體系的選型，包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式和止水體系；(2)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和變形計(jì)算(對(duì)錨撐結(jié)構(gòu)，包括錨固體系或支撐體系)；(3)止水體系的設(shè)計(jì)計(jì)算；(4)基坑內(nèi)外土體穩(wěn)定性驗(yàn)算；(5)基坑挖土施工組織設(shè)計(jì)；(6)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)及應(yīng)急措施的制定。

2、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論

2.1 常用基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)型式及合理選型

基坑圍護(hù)方案設(shè)計(jì)的首要任務(wù)就是選擇合適的支護(hù)型式，每種支護(hù)型式的適用范圍和特點(diǎn)也很不一樣，造價(jià)相差可能相當(dāng)巨大。因此，合理的選擇基坑支護(hù)型式不僅可以保證施工的安全，還可以節(jié)約大量的人力、物力、財(cái)力。

2.1.1 基坑支護(hù)選型的原則

選用圍護(hù)體系的基本原則是安全、經(jīng)濟(jì)、方便施工和因地制宜。

(1)安全不僅是指支護(hù)結(jié)構(gòu)本身要安全，還應(yīng)當(dāng)保證基坑開(kāi)挖以及地下結(jié)構(gòu)的順利施工，保證鄰近的建筑物、構(gòu)筑物以及市政公用設(shè)施的安全和正常使用。

(2)經(jīng)濟(jì)不僅是指設(shè)計(jì)和施工圍護(hù)體系所需的工程費(fèi)用，而且還要考慮以下幾個(gè)方面：①挖土是否方便；②安全儲(chǔ)備是否足夠；③工期是否合理；綜合考慮以上幾個(gè)方面，確定該方案是否經(jīng)濟(jì)合理。

(3)方便施工也是圍護(hù)體系的選用原則之一。方便施工不僅可以降低挖土費(fèi)用，而且可以節(jié)省工期，提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠性

(4)圍護(hù)體系的設(shè)計(jì)還應(yīng)做到因地制宜，不同地區(qū)的地質(zhì)條件差別很大，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件，選用合適的支護(hù)形式，進(jìn)行圍護(hù)方案的設(shè)計(jì)。

2.1.2 常用基坑支護(hù)類(lèi)型分類(lèi)及其特點(diǎn)和適用范圍

隨著基坑工程技術(shù)的不斷發(fā)展，在實(shí)際工程采用的支護(hù)型式越來(lái)越多，按照支護(hù)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)劃分可歸并為樁墻結(jié)構(gòu)(排樁或地下連續(xù)墻)、土釘墻結(jié)構(gòu)，重力式結(jié)構(gòu)(水泥土墻)、拱墻結(jié)構(gòu)幾種基本類(lèi)型。下面僅介紹幾種常見(jiàn)的支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及適用范圍。

（1）放坡開(kāi)挖

當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)有足夠大的放坡場(chǎng)地，開(kāi)挖深度不深(一般小于5M)并且地基土質(zhì)較好時(shí)可以考慮采用放坡開(kāi)挖。放坡開(kāi)挖一般費(fèi)用較低，能節(jié)約施工成本。在放坡開(kāi)挖的過(guò)程中，為了增加基坑邊坡穩(wěn)定性，減少挖土土方量，放坡開(kāi)挖常結(jié)合簡(jiǎn)易圍護(hù)。

（2）土釘支護(hù)

在基坑開(kāi)挖坡面，用洛陽(yáng)鏟成孔或機(jī)械鉆孔，孔內(nèi)放鋼筋，并注漿，在坡面安裝鋼筋網(wǎng)并噴射混凝土，使土體、鋼筋與噴射混凝土面板結(jié)合，成為深基坑土釘支護(hù)。土釘支護(hù)施工設(shè)備較簡(jiǎn)單；施工速度較快，節(jié)省工期，造價(jià)較低。

土釘支護(hù)適用于地下水位較低的黏土、砂土、粉土地基，基坑深度一般在15m以?xún)?nèi)。不足之處是土釘在基坑外，一般會(huì)侵占紅線外的地下空間，對(duì)以后的地下空間開(kāi)發(fā)應(yīng)用會(huì)造成一定的影響

（3）水泥土重力式擋墻

水泥土重力式擋土結(jié)構(gòu)一般適用于軟土地基，支護(hù)的深度不宜超過(guò)7M，基坑周邊需有一定的施工場(chǎng)地。平面布置有格構(gòu)式和密排式。

（4）排樁支護(hù)

當(dāng)基坑的開(kāi)挖深度在6～10m，開(kāi)挖場(chǎng)地有限，而不能使用放坡開(kāi)挖或者攪拌樁支護(hù)時(shí)，可以考慮使用排樁支護(hù)。排樁是采用密排或者具有一定間距排列的樁組成的擋土結(jié)構(gòu)。當(dāng)基坑不大深時(shí)，可以采用無(wú)支撐式（懸臂式）；當(dāng)基坑較深時(shí)，可以結(jié)合鉗桿、支撐等配合組成擋土結(jié)構(gòu)。

排樁的樁型通常有人工挖孔樁和鉆孔樁兩類(lèi)，一般人工挖孔樁的樁徑不宜小于800mm，鉆孔樁的樁徑不宜小于600mm，排樁的樁型和樁徑應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件再結(jié)合施工條件確定。

（5）地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻主要有現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)墻和預(yù)制鋼筋混凝土連續(xù)墻兩種，通常地下連續(xù)墻一般指前者。地下連續(xù)墻有如下優(yōu)點(diǎn)：施工震動(dòng)小、噪聲低，墻體剛度大，對(duì)周邊地層擾動(dòng)小。

（6）復(fù)合型

為了節(jié)省工程造價(jià)，根據(jù)工程地質(zhì)條件的好壞，同一個(gè)基坑的不同地段可以采用不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)。例如很多深基坑工程在開(kāi)挖時(shí)先放坡開(kāi)挖1～2米，然后再采用別的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

（7）鋼板樁

鋼板樁支護(hù)一般適用于土質(zhì)較松軟的或?qū)ψ冃我筝^低小規(guī)模的基坑工程項(xiàng)目中，鋼板樁的抗彎剛度小，變形大．施工快，一般需要加支撐。根據(jù)其加工制作工藝的不同可以分為：熱軋/拉森鋼板樁、冷彎薄壁鋼板樁。

（8）支撐體系

支撐形式一般有混凝土支撐、鋼支撐和錨桿等。支撐體系的選擇不同的地區(qū)很不一樣，視各地的工程地質(zhì)條件而定，例如上海地區(qū)軟土比較多，主要以撐為主，而在廣東等一些地質(zhì)條件較好的地區(qū)，則常常采用錨桿。撐和錨各有其優(yōu)、缺點(diǎn)。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，要想合理的選擇基坑的支護(hù)型式，我們必須深刻地了解各種支護(hù)型式的優(yōu)、缺點(diǎn)以及合理性，只有這樣，當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)才能做到有的放矢。

[1]楊海林.建筑深基坑支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究及應(yīng)用[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），2013.

[2]白洪潮.深基坑支護(hù)技術(shù)方案的選擇及其優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].長(zhǎng)江大學(xué)，2012.