深基坑支護新技術現狀及展望

孫 超，郭浩天

(吉林建筑大學 測繪與勘查工程學院，吉林 長春 130118)

0引 言

隨著中國經濟的增長、科技的進步、城市化進程的加速，對地下空間資源的開發(fā)利用及改造已成為社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一。地下空間開發(fā)的規(guī)模越來越大，對深基坑支護技術的要求也越來越高，基坑不斷向“深大近”方向發(fā)展已成為必然趨勢。為了保證復雜環(huán)境下基坑施工、主體地下結構和基坑周邊環(huán)境的安全，踐行綠色環(huán)保施工、建設生態(tài)文明社會的發(fā)展理念，對基坑側壁、周邊土體、周圍環(huán)境的支擋、加固及保護措施的要求就越來越高，為此，深基坑開挖與支護引起了各方面的廣泛重視，新的技術、方法、工藝也隨之不斷涌現。深基坑支護新技術一般是在原有支護技術上產生的，為彌補原有支護技術存在的缺點與不足，對原有技術進行優(yōu)化，擴展支護的應用范圍，使其適應不同的施工環(huán)境，確?；邮┕ぁ⒅黧w地下建筑物結構物及周邊環(huán)境的安全，使其達到安全、適用、經濟、綠色環(huán)保的目的。

1深基坑支護新技術發(fā)展現狀

深基坑支護技術在巖土工程領域是一個實踐性很強而又富有變化的課題，近些年來隨著建設規(guī)模的擴大和地下空間資源的改造、利用，深基坑支護技術在原有的基礎上有了很大的發(fā)展和突破，并在工程實踐中得以廣泛應用。目前常用的支護方式主要分為5類，即墻-撐式、樁-撐式、樁-錨式、復合土釘支護、聯合支護。根據不同的工程地質條件、水文地質條件及場地環(huán)境條件等，目前在深基坑支護工程中使用的新技術主要有復合土釘墻、新型地下連續(xù)墻、排樁支護(樁錨、樁撐、雙排樁、“樁墻合一”)、逆作法、緊鄰建筑物“零占位”基坑支護方法、人工凍結法、聯合支護(土釘墻+樁錨、土釘墻+樁撐、土釘墻+地下連續(xù)墻等)。新型地下連續(xù)墻主要包括“兩墻合一”地下連續(xù)墻、渠式切割深層攪拌水泥土地下連續(xù)墻(TRD)工法、雙輪銑深層攪拌水泥土地下連續(xù)墻(CSM)工法、加筋水泥土地下連續(xù)墻(SMW)工法、鋼管樁連續(xù)墻(WSP)工法、挖掘土再利用地下連續(xù)墻(CRM)工法、超薄型防水地下連續(xù)墻(TRUST)工法、預制地下連續(xù)墻、預應力鋼管混凝土桁架圍護樁墻。

1.1復合土釘墻支護技術

復合土釘墻支護技術是在土釘墻基礎上發(fā)展起來的一種先進、易于施工、經濟合理、綜合性能突出的深基坑支護新技術。該技術是將土釘墻與一種或幾種單項支護技術或止水技術有機組合成的復合支護體系，突破了土釘墻不能應用的領域，同時繼承了土釘墻的許多優(yōu)點，主要由土釘、預應力錨桿、微型樁、止水帷幕、掛網噴射混凝土面層、原位土體等要素構成，適用于黏土、粉質黏土、粉土、砂土、碎石土、全風化及強風化巖，地層中局部夾有淤泥質土也可采用。在軟土地層中基坑開挖深度不宜大于6 m，其他地層中直立開挖深度不宜大于13 m，可放坡時開挖深度不宜大于18 m[1]。復合土釘墻支護能力強，可作超前支護，同時兼?zhèn)渲ёo、止水等效果，具有安全、經濟、方便等優(yōu)越性，得到了設計單位和施工單位的青睞[2]。

復合土釘墻形式多樣，每種組合類型都有各自的優(yōu)缺點和適用范圍，可根據土層特性、基坑深度、周邊條件的限制以及工程需要進行靈活的有機結合。在實際工程中主要有7種組合類型，如圖1所示，前3種復合土釘支護形式較為常用，其中預應力錨桿復合土釘支護是近年來應用最廣，也是相當有發(fā)展?jié)摿Φ膹秃现ёo形式，能大大提高基坑的穩(wěn)定性[3-4]。當基坑開挖深度越大，變形控制要求越高，工程地質條件和場地環(huán)境條件越復雜時，復合土釘墻組合形式就越復雜。隨著工藝技術的不斷提高和工程實踐的需求，復合支護形式也在不斷改進優(yōu)化。為節(jié)約工期、減少工程造價，改進了預應力錨桿復合土釘墻的腰梁，采用同一排中預應力錨桿和土釘間隔布置的復合土釘墻技術[5]。為了提高支護結構的穩(wěn)定性，改變支護結構的破壞模式，產生了疏排樁-土釘墻組合支護結構[6]。為了發(fā)展新型的節(jié)能環(huán)保型基坑支護技術，產生了毛竹復合土釘墻[7]等，大量的工程應用表明[8-12]，在軟土、富水、特殊土地區(qū)以及地質條件較復雜的地方，該技術也是可行的。復合土釘墻具有傳統(tǒng)土釘墻無法比擬的優(yōu)點，可用于安全等級為一級的基坑，已成為深度不超過18 m的基坑中使用率最高的支護結構[13]。需要注意的是在開挖坑中坑、舊城改造地下工程、基坑開挖過程中地下水滲流作用等作業(yè)條件下對復合土釘墻的安全性有較大的影響，設計時應對地質條件、環(huán)境條件做充分考慮。

1.2新型地下連續(xù)墻

深基坑墻-撐式支護結構中，地下連續(xù)墻以其墻體剛度大、整體性能高、防滲效果好、施工速度快、噪聲小等優(yōu)點，被越來越多地用于超深基坑工程中。為了滿足工程建設的需求和時代的步伐，GFRP筋[14]、TRD工法、TRUST工法、CRM工法、CMW工法[15]等新材料、新工藝、新技術越來越多地用在地下連續(xù)墻結構中。

1.2.1“兩墻合一”地下連續(xù)墻

“兩墻合一”地下連續(xù)墻是一種將圍護結構與主體結構合二為一的深大基坑圍護技術，是一種集圍護、防滲、承重和地下室結構外墻于一體的圍護結構形式，具有十分顯著的技術和經濟效益，近些年來廣泛應用于高層建筑地下室、地下車庫、地鐵、船塢等地下結構的圍護結構和地下室外墻設計施工中的一種新技術。

“兩墻合一”地下連續(xù)墻作為超深基坑的一種支護方法，得到越來越多的應用[16-18]，并已成為深基坑工程技術的發(fā)展方向之一。隨著新型材料的產生和工藝技術的進步，地下連續(xù)墻性能在原來的基礎上有了很大的提高，其優(yōu)點如下：①將兩墻合二為一，能夠在一定程度上降低工程量及節(jié)約資源，具有很好的經濟性；②通過對地下連續(xù)墻設置支腿，成功地解決了整幅地下連續(xù)墻不能進入中風化基巖層的問題，提高了豎向承載能力并解決了主體結構之間的沉降差異問題；③通過將圍護結構和主體結構合二為一的方法，可以很好地發(fā)揮連續(xù)墻本身的抗拔和豎向承載力[19]；④墻體剛度、整體性能、抗?jié)B隔水性能以及結構耐久性都相對較好，應用范圍廣，大量工程實例表明，在城市密集建筑群區(qū)域及沿海軟土地區(qū)較為適用；⑤剛度大，變形小，噪聲低，占地少，工期短，效益高；⑥施工時振動小，能貼近已建建筑物及地下管線施工，對相鄰建筑物和地下設施沉降及變位影響小，墻體可以根據環(huán)境組合成為任意多邊形和圓弧形，并可用于逆作法施工[20]。

1.2.2TRD工法

TRD工法是一種由主機帶動插入地基中的鏈鋸式切割箱橫向移動、切割及灌注水泥漿，在槽內進行攪拌、混合、固結原位巖土體，形成等厚水泥土地下連續(xù)墻的工藝，其施工示意圖如圖2所示。TRD工法水泥土墻既可用作基坑外側的防滲止水帷幕，也可在墻內插入型鋼形成等厚度的型鋼水泥土連續(xù)擋墻[21]。

TRD工法于2009年從日本引進，目前已經在中國多個省市得到成功應用，實踐證明[22-25]，其在滲透性強的土層或者隔水帷幕超深、深部地層為密實砂層、軟巖地層中形成的墻體隔水性能可靠，圍護效果較好，有如下優(yōu)點：①與其他方法相比，該工法所使用的機械設備高度大大降低，穩(wěn)定性高，使得施工安全性提高；②在水平方向和垂直方向具有較高的施工精度，可控性好，其最大成墻深度可達60 m，垂直度偏差不大于1/250，形成墻體均質性好，離散性??；③適應地層范圍比較廣，適用于黏性土、砂土，對硬質地層(硬土、砂卵礫石、軟巖等)也具有良好的挖掘能力；④造價低，污染小，抗?jié)B性能好，止水性能優(yōu)異，優(yōu)于傳統(tǒng)SMW工法[26-27]；⑤可根據需要通過角度調節(jié)施工斜墻；⑥對周邊環(huán)境影響很小，環(huán)保性能優(yōu)良，節(jié)省材料。

需要注意的是，TRD工法在復雜地層中的施工能力和施工效率會相對較低，需要對切削刀具、工序及施工參數等方面進行優(yōu)化組合，在不同的地層中選用合適的刀頭，在深埋密實卵石夾層中施工成墻前用樁基提前引孔等，防止在進入中等風化基巖時切割速度慢，刀排磨損大，遇到卵礫石夾層時卡鏈，甚至埋入地下，以確保成墻工效和質量。

1.2.3CSM工法

CSM工法是通過配置在鉆具底端的2組銑輪水平軸向旋轉下沉掘削原位土體至設計深度后，提升噴漿(注入固化劑)強制性旋轉攪拌已松化的土體形成矩形水泥土槽段，并通過對已施工槽段的接力銑削作業(yè)將一幅幅水泥土槽段連接構筑成等厚度水泥土連續(xù)墻，其不但可以作為防滲墻，而且可以在其內插入型材，形成集擋土和止水于一體的墻體。

在復雜地層中已經成功應用了該工法[28-30]，其具有如下特點：①占用施工場地小，可在復雜場地環(huán)境條件下施工，施工速度快，效率高；②設備成墻尺寸、深度、注漿量、垂直度等參數控制精度高，垂直度控制精度能達到1/300；③防滲效果好，滲透系數能達到1×10-8～1×10-6cm·s-1；④削銑能力強，可削銑35 MPa以下地層，最大削銑強度達140 MPa[31]；⑤成墻質量高，7 d強度可達3 MPa，墻體強度能達到1～5 MPa，成墻厚度550～1 200 mm，可以插入大型號型鋼；⑥低噪聲和振動，對周邊環(huán)境影響較小，環(huán)保效果好；⑦適用于軟黏土、密實砂土、粒徑20 cm內的卵礫石和單軸抗壓強度20 MPa內的硬巖等各種地層，對地層的適應性更高；⑧設備采用觸摸屏控制系統(tǒng)，自動化程度高，各功能部位設置大量傳感器，信息化系統(tǒng)控制，施工過程中動態(tài)控制施工質量；⑨360°旋轉履帶式主機底盤，便于轉角施工，在緊鄰已有建構筑物可實現零間隙施工；⑩CSM作為圍護結構，在基坑內部結構施工完成后，型鋼可回收重復使用。

通過實例[31]表明CSM工法墻內插型鋼計算原理可依托工藝比較成熟的SMW工法，需要注意的是對于周邊環(huán)境條件要求較高，圍護墻身砂性土、粉土等透水性較高的土層中或對攪拌墻抗裂、抗?jié)B及防腐蝕有較高要求時，宜增加型材插入密度。當基坑周邊環(huán)境條件復雜、保護要求高時，型鋼不宜回收。

1.2.4SMW工法

SMW工法是基于深層攪拌樁工法和地下連續(xù)墻工法發(fā)展起來的一種新型深基坑圍護技術。該法是利用特制的攪拌機械，以水泥漿作為固化劑，在土層中與軟土強行拌合，將軟土與固化劑拌合形成致密的水泥土地下連續(xù)墻，并按一定形式在墻體內插入受力型材，從而形成的一種勁性復合圍護結構。

SMW工法基坑圍護具有卓越的止水性、經濟性、施工工期短等優(yōu)點[32]，因此在軟土等松軟地層的深基坑中應用效果較好。需要注意的是，該工法中型鋼可以回收重復利用，型鋼起拔回收技術直接關系到施工成本的一半左右[33]，但隨著基坑的開挖，擋墻變形使型鋼產生彎曲，導致型鋼的拔出存在困難，或拔出后較難重復使用，其次型鋼起拔時頂拔力過高造成壓頂梁斷裂、壓碎甚至水泥土墻頂碎裂等次生問題。另外成墻的均勻性、攪拌樁搭接厚度、墻身以及插入型材時的垂直度等也是值得關注的問題。

經過許多年的應用，該工法已經逐漸趨于成熟[34-36]，為了滿足工程要求，在SMW工法的基礎上產生了許多新的工藝技術，并得到成功應用，如智能SMW工法樁[37]，在基坑工程安全監(jiān)測中能動態(tài)感知樁身受力變形狀態(tài)，并且能夠實時獲取詳細信息。SMW工法樁+單軸旋噴攪拌斜樁錨桿聯合支護技術[38]在膨脹黏土深基坑支護中有著很好的可行性和優(yōu)越性。SMW工法+預應力錨桿技術[39]大大降低了成本，在滿足基坑支護的同時解決了基坑邊坡止水的問題。SMW工法+斜向加筋水泥土樁技術[40]用于軟弱地層、周圍環(huán)境受限制條件下的基坑工程支護，解決了周邊環(huán)境受限制條件下側向抗力不足的問題。SMW工法+擴孔錨桿聯合支擋技術[41]在含砂量高的地基中適用性很強，特別適用于施工工期緊張的深基坑工程。

1.2.5WSP工法

WSP工法[42]是利用大直徑鋼管樁承擔水土壓力的新型深基坑圍護技術，其施工工藝是將相鄰鋼管樁套接用以阻擋樁間土，在接縫部位設置止水空腔，通過在止水空腔內安裝彈性袋并充水來密封鄰樁接縫，實現“以水堵漏”的目的，形成連續(xù)墻體進行基坑圍護。此圍護結構通過“以水堵漏”方式解決了鋼管樁接縫止水問題，通過“土塞補償”方式實現了鋼管樁連續(xù)墻微擾動全回收。圍護的形式有“半放坡”、“鋼墻斜樁”、“鋼墻斜錨”、“鋼墻排樁”、“鋼墻內支撐”等，相比于地下連續(xù)墻、SMW工法、鉆孔灌注樁等支護結構具有施工速度快、強度高、造價省、環(huán)保等優(yōu)點。

上海順寓國際社區(qū)基坑圍護工程采用鋼管樁連續(xù)墻施工工藝-WSP工法，具有對周圍環(huán)境影響小、材料可回收利用、施工速度快且效率高、圍護強度高等優(yōu)點，可有效解決現有圍護結構不可回收利用、污染大、造價高、施工工期長等問題。尤其是該技術采用的“以水止水”、“土塞補償”等新型理念，為深基坑圍護技術的發(fā)展提供了一個全新的方向。

1.2.6CRM工法

CRM工法[43]是利用挖掘機械挖掘溝槽，以挖掘出的大部分土砂為主要材料，在施工場地制成水泥與土的混合漿體，使用導管在水下澆筑地下連續(xù)墻體的施工方法。CRM工法源于日本，但在中國沒有普及和使用，該方法的主要特點是施工精度高，墻體均勻性好，止水抗?jié)B效果強，可以滿足場地狹窄、臨近施工等需求，適用于市區(qū)地下工程施工、各種土層條件(以砂礫、粗砂為主及含有大量有機質的地基土層)以及大深度施工。

1.2.7TRUST工法

TRUST工法[43]是一種超薄型地下防水連續(xù)墻的施工方法。利用這種工法，在200 mm超薄型墻壁厚的情況下，連續(xù)墻的開挖深度可達150 m，同時施工精度非常高，施工時低振動、低噪聲，對環(huán)境影響較小，對于一般土砂層到中等硬度巖石(巖石標準試樣的單向極限抗壓強度qu=5 kN·cm-2)都較適用，經濟性能好，對中國地連墻施工有很強的借鑒意義，也為深基坑支護技術的發(fā)展提供了一個較好的研究方向。

1.2.8預制地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻技術眾多的優(yōu)點使得其在中國得到了廣泛的應用，但常規(guī)的地下連續(xù)墻依然存在著許多問題，如在一些特殊的地質條件下，施工難度大、施工方法不當或施工地質條件特殊，可能出現相鄰墻段錯縫、滲水、廢棄的泥漿對環(huán)境造成污染等。相對而言，預制裝配式地下連墻則具有常規(guī)地下連續(xù)墻所沒有的很多優(yōu)勢，如預制時可采用不同的構造措施來改善和加強地下連續(xù)墻受力的均勻性，從而使墻體質量能夠得到保證，連續(xù)墻整體性好，抗?jié)B效果強，施工速度快且符合未來綠色施工的發(fā)展方向。

目前，中國已有大型地下連續(xù)墻的運輸、吊裝工藝[44]，如有必要可以在施工現場進行預制，為了提高連續(xù)墻體的整體性能，可對地下連續(xù)墻施加預應力，胡堅尉[45]通過模擬分析得出，在同樣的支撐條件下，后張法預應力地下連續(xù)墻在控制圍護墻體自身變形及保護周邊環(huán)境方面，效果明顯好于常規(guī)地下連續(xù)墻及先張法預應力地下連續(xù)墻，而且墻身厚度可以更薄，支撐數量可以更少，可有效減少混凝土用量，縮減施工工期，從而節(jié)約工程造價。

1.2.9預應力鋼管混凝土桁架圍護樁墻

預應力鋼管混凝土桁架圍護樁墻[46]是一種新型基坑支護工藝，用鋼管、混凝土、鋼絞線三者構成桁架的弦桿，用角鋼、鋼板、細鋼管三者中的一個構成桁架的腹桿，后將桁架插入之前施工完成的水泥土溝槽中，從而形成預應力鋼管混凝土桁架圍護樁墻。在施工過程中無泥漿外排，與SMW工法、混凝土地下連續(xù)墻等圍護結構相比具有施工速度快、工程成本低、防滲效果好及綠色環(huán)保等優(yōu)勢。

1.3排樁支護

排樁支護結構形式主要有樁錨式、樁撐式及懸臂式等，其中樁錨式、樁撐式因其安全經濟、施工便利、適用性強等優(yōu)勢，被廣泛地應用于深基坑支護工程中，成為深基坑常用的支護形式之一。根據不同的開挖深度、地層條件、施工環(huán)境等，用到的支護樁體有鉆孔灌注樁、旋噴攪拌加勁樁、鋼樁、鋼板樁、水泥攪拌樁、預應力高強混凝土矩形支護樁[47]、PHC管樁，其中預制預應力樁因其施工速度快、綠色環(huán)保等優(yōu)越性有望成為支護樁中的一種常用樁體。

樁撐式支護結構中，支撐體系將由鋼筋混凝土支撐、鋼管支撐技術逐漸被預應力型鋼組合支撐技術、裝配式預應力魚腹梁支撐技術(IPS)等新型內支撐技術所取代。與傳統(tǒng)的支撐結構相比，預應力型鋼組合支撐技術具有方便施工(每道支撐均由數根型鋼組合而成，所有節(jié)點均采用高強螺栓連接[48]，無現場焊接，土方開挖及外運空間較大)、剛度大、冗余性高、適用性強(基坑形狀大小不受限制)、安全合理(支撐結構施加預應力，同時可根據現場情況進行調整)及綠色經濟(無污染，大部分構件都可回收重復使用)的優(yōu)點，但對施工作業(yè)水平要求較高。裝配式預應力魚腹梁支撐技術使得內支撐體系的穩(wěn)定性和整體剛度有了極大的提高，大幅限制圍護結構位移，降低基坑工程的環(huán)境影響，適用于深大異性基坑[49]，近年來在中國基坑工程中被推廣應用并取得一系列顯著成效[50]。

樁錨式支護結構中，經過大量的科學研究和工程實踐，已研制出了多種新型錨桿(索)[51]，為了解決錨桿超出規(guī)劃紅線、污染地下環(huán)境等問題，產生了多種可回收錨索(壓力分散型的U形回收式錨索、直列無級調壓式回收錨索、JL可回收錨索等)技術。為了防止錨桿失效，提高錨桿與土體間的黏結摩阻力，產生了擴體型錨桿(索)和二次高壓灌漿錨桿(索)等。在復雜地質回填條件下，為了避開部分不可遷移地下構筑物，產生了錨桿(索)變角度預應力錨固技術[52]。

由于實際工程的需求，深基坑排樁支護新技術也在不斷地發(fā)展和應用，為了充分合理地利用建筑紅線內的面積，減少相應主體地下結構投入等，產生了將圍護排樁作為正常使用階段主體地下結構的一部分的“樁墻合一”技術[53]。為了使支護結構具有更大的側向剛度，減小基坑的側向變形及錨索越界問題，產生了雙排樁支護技術，并在工程中應用越來越多[54]。

1.4逆作法技術

逆作法施工技術是在修建建筑物地下結構時自上而下施工的一種技術，與傳統(tǒng)的深基坑支護方法相比，其能夠很好地利用地下主體結構，具有節(jié)約社會資源、保護環(huán)境、施工進度快等優(yōu)點，克服了常規(guī)臨時支護存在的諸多不足之處，具有顯著的經濟和社會效益。逆作法分為：上下同步施工的“全逆做法”、僅施工下部結構的“半逆作法”[55]、部分逆作法和分層逆作法。大多數逆作法工程外圍護結構采用地下連續(xù)墻“二墻合一”、“樁墻合一”的形式，既降低了工程量，節(jié)約了資源，又增加了地下空間的利用率。

“半逆作法”由于挖土效率不高，地下室結構施工不便，對于大型深基坑工期較長，故實際應用不多[56]，而“半順作半逆作”、“坑邊逆作”等也存在一些缺陷，為此產生了一些新型逆作施工工藝和技術[57-58]，通過工藝技術的創(chuàng)新提高了豎向支撐立柱的垂直精度、施工速度，解決了地下連續(xù)墻與內襯墻之間滲漏水、單樁承載力不足[59]等問題。

1.5人工凍結法技術

人工凍結法是借助人工制冷手段暫時加固含水地層和隔斷地下水，起到承受荷載和密封防水作用的一種特殊施工方法。此法除對含水率非常小或地下水流速相當大的地層不適用外，幾乎不受地層條件的限制，在復雜和特殊地層環(huán)境中具有很大的優(yōu)越性。人工冰結法因具有適應性強、綠色環(huán)保、保護地下水資源等優(yōu)勢，越來越多地被應用在深基坑支護工程中，基坑越深、開挖體積越大，凍結法施工越具優(yōu)越性[60]。

人工凍結工藝技術也在不斷地優(yōu)化中，例如凍結方法除傳統(tǒng)的氨-鹽水外，產生了液氮、干冰凍結法。在淤泥質土體中，為解決凍結溫度低、凍結擴展速度慢、形成凍結壁的強度低等問題，在排樁凍結法的基礎上出現了三圈凍結法[61]等。值得關注的是，人工凍結形成的凍土墻是一個具有一定長、寬、深的三維空間結構，應注意凍脹融沉對圍護結構及周邊環(huán)境的影響、土體含鹽量對凍土墻強度的影響等。凍結法在深基坑支護工程中除了起到止水圍護作用外還能用于搶險堵漏等，特有的優(yōu)越性使其具有相當廣泛的應用前景。

1.6緊鄰建筑物“零占位”基坑支護技術

“零占位”基坑支護技術[62]是在緊鄰既有建筑物基坑一側地面處，采用工程機械按特定順序鉆斜孔，斜孔鉆至緊鄰建筑物基礎下方土層中的設計深度時，再將水泥漿液高壓旋噴射入切割孔周土體，通過一系列有序的旋轉、噴射、提升使水泥漿液和切割下的土體攪拌形成圓柱狀水泥土體，經固化后得到排列有序的圓柱狀水泥土組合體，在緊鄰建筑物基礎下方形成基坑支護結構體的一種新型基坑支護方法，與一般支護結構對比如圖3所示。此方法結構簡單，施做方便，支護可靠，受力合理，其最大優(yōu)點是支護結構本身不占據基坑的空間位置，同時集基坑支護、擋土、止水、承載和保護緊鄰建筑物為一體，使城市密集地區(qū)緊鄰建筑物的新建基坑側土地面積達到100%的充分利用，且在整個基坑施工期間不影響緊鄰建筑物的正常使用。

1.7深基坑支護新技術綜合對比

深基坑支護新技術綜合對比見表1。

表1深基坑支護新技術綜合對比Tab.1Comprehensive Comparison of New Supporting Technique for Deep Foundation Pit

續(xù)表1

2深基坑新技術發(fā)展趨勢

深基坑支護技術是基坑工程中一個很有發(fā)展?jié)摿Φ恼n題，不斷增加的工程數量，差別迥異的地質條件，復雜多變的工程環(huán)境為基坑的發(fā)展提供了一個廣闊的舞臺。在今后的發(fā)展中，深基坑支護技術發(fā)展趨勢主要表現在以下8個方面。

2.1信息監(jiān)測監(jiān)控與信息化施工技術

深基坑工程施工是一個動態(tài)的過程，其空間大小和形狀的變化、周圍環(huán)境條件的漸變、工程地質條件與水文地質條件的遞變、開挖深度及施工過程中的擾動等眾多不確定性因素都會對圍護體系的工作性狀產生較大的不良影響，對施工作業(yè)環(huán)境及周邊環(huán)境造成威脅，因此在施工過程中要遵循“邊觀察、邊施工”的原則，實施動態(tài)監(jiān)測，動態(tài)施工，動態(tài)設計。其中，監(jiān)測工作是信息化施工的前提，是在施工過程中進行科學決策的重要依據，也是確保施工安全與經濟安全的重要保證，所以制定完整的監(jiān)測方案，實時同步監(jiān)測數據，根據監(jiān)測數據分析調整施工參數，實施信息化施工，才能做到安全生產，智能SMW工法樁技術[37]等的產生預示著未來在深基坑工程領域信息化監(jiān)測施工新設備、新技術的發(fā)展將成為必然趨勢。

2.2復合土釘墻

復合土釘支護技術可根據土層特性、基坑深度、周邊條件的限制以及工程需要進行靈活的有機結合，適用范圍較廣，方便設計施工，可大大縮短建設工期，降低工程造價。隨著材料和技術的不斷更新，及其在凍土、濕陷性黃土、膨脹土、鹽漬土等特殊土地區(qū)的應用研究，復合土釘墻在中國建筑工程領域具有良好的發(fā)展前景，必將在工程中得到廣泛應用。

2.3新型地下連續(xù)墻

新型地下連續(xù)墻在國內外大量的深基礎工程中都得到了應用，此種技術無論是作為地下結構的主體(或主體的一部分)還是作為防水、擋土結構，都是一種使用價值非常高的施工技術。隨著工程實踐的積累、技術的不斷進步、新型材料的不斷產生，新型地下連續(xù)墻的設計方法、施工工藝、防滲漏措施以及整體性能等方面都有了進一步的發(fā)展和完善?！皟蓧弦弧钡叵逻B續(xù)墻、TRD工法、CSM工法等新技術將是深大基坑支護技術的主要發(fā)展趨勢，預制裝配式地下連續(xù)墻、預應力地下連續(xù)墻符合現代社會倡導綠色施工需求，在深基坑支護領域將是一個新的研究方向。

2.4排樁支護

排樁支護目前廣泛地應用于深基坑支護工程中，一系列新型支撐體系、新型錨桿(索)技術的持續(xù)發(fā)展和完善，使得排樁支護結構在深基坑支護工程中保持著旺盛的生命力。

2.5逆作法

逆作法施工是進行可持續(xù)發(fā)展城市地下空間，開發(fā)和建設節(jié)約型社會的有效經濟手段，是解決深基坑支護難題的一種較好的施工方法[63]，其施工已日趨成熟。目前在實際工程實踐過程中支撐樁與柱、支撐柱與梁板、梁板與地墻間的節(jié)點處理、豎向立柱的穩(wěn)定性、圍護結構的設計施工等問題已經得到不斷發(fā)展和完善。隨著材料設備及工藝技術的不斷更新進步，相繼產生了新型逆作施工工藝方法，成功解決了傳統(tǒng)逆作法存在的缺陷和不足。逆作法由于自身的優(yōu)越性將在城市交通環(huán)境復雜及建設密集區(qū)的深、超深基坑支護工程中得到廣泛運用。

2.6凍結法

凍結法可在各種復雜工程條件下應用，不受基坑形狀和尺寸的限制，能夠很好地保護城市地下水資源，且施工設備和工藝方法也日趨成熟，符合綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的建設理念，其除了可以用作深基坑的止水圍護結構外，還可以用于事故搶險，在深基坑支護工程中占有越來越重要的地位。需要注意的是，凍結使深基坑的受力過程變得較為復雜，凍脹融沉對圍護結構和周邊環(huán)境可能產生不利影響，在使用此法時應該加強信息化監(jiān)測監(jiān)控、信息化設計與信息化施工，以確保圍護結構的安全性、穩(wěn)定性。

2.7聯合支護

深基坑支護工程中，為實現技術、經濟與環(huán)境安全等控制目標，沿基坑深度方向運用一種支護結構已經難以滿足復雜工程要求，支護結構從單一結構向多種結構聯合支護方向發(fā)展已成為必然趨勢。聯合支護技術可以發(fā)揮各種支護技術的優(yōu)點，適用性好[64]，其中土釘墻+樁錨是常用的聯合支護方式，除此之外還有土釘墻+樁撐、土釘墻+地下連續(xù)墻等。在確定選擇聯合支護的類型時，應充分利用各種支護方法的特點，根據工程地質條件及場地環(huán)境條件等因素因地制宜地選用支護類型，合理地優(yōu)化設計方案，從而達到較好的經濟技術效果。

2.8緊鄰建筑物“零占位”基坑支護技術

在城市建筑密集地區(qū)，基坑工程常常緊鄰周邊既有建筑物，現有的支護結構需要占用基坑一側部分空間，使得城市密集區(qū)“寸土寸金”的土地面積不能達到100%的充分利用，造成空間使用上的損失和浪費。緊鄰建筑物“零占位”基坑支護技術則集承載、基礎延伸、基坑支護、擋土、止水、提高基坑空間利用率、有效控制緊鄰基坑建筑物位移和沉降為一體，有效確保基坑和緊鄰建筑物的安全穩(wěn)定，其在城市密集地區(qū)緊鄰建筑物的深基坑支護中使用將成為一種趨勢。

3結語

(1)深基坑工程中由于受復雜的工程地質條件、水文地質條件及施工環(huán)境等各種因素的影響，往往運用多種支護技術而不是單一的某種支護技術。在深基坑支護技術中擋土止水以樁、墻為主，支撐穩(wěn)定以錨、撐為主，為解決外錨土質較差及錨桿占用紅線外地下空間等問題，發(fā)展了內支撐支護結構，為解決內支撐帶來的材料浪費及給地下結構施工帶來的不便，發(fā)展了雙排樁、“樁墻合一”、“零占位”等技術，為了避免施工對社會環(huán)境的影響和提高社會效益出現了逆作法工序等。同時，通過支護技術的復合、支撐方法的組合以及錨撐結合，解決了單一支護方法和支護技術難以解決的安全、經濟、環(huán)保等深基坑支護問題。

(2)隨著人們對地下空間資源需求的不斷增加，這些深基坑支護新技術無論在工程實踐中，還是在理論研究上都會有很大的進展，使得基坑工程更加安全、適用、經濟、環(huán)保，從而滿足工程建設和社會發(fā)展的需求。在未來如何根據工程建設的實際需求，對圍護結構進行優(yōu)化，發(fā)展新型基坑圍護體系和圍護新技術，將是深基坑工程領域的主要發(fā)展趨勢。

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