关于深基坑支护设计与支护设计施工的讨论

关于深基坑支护设计与支护设计施工的讨论

周少丰

广州市市政工程设计研究总院510600

摘要：随着城市建设的日新月异，城市基坑工程越来越复杂，近年来一些基坑支护设计与施工存在的一些问题进行了讨论，也对深基坑支护工程今后的技术应用进行了阐述。

关键词：深基坑；支护结构；设计与施工；应用

前言：深基坑工程是随着城市建设事业的发展而出现的一种较新类型的岩土工程，基坑支护设计是一个综合性的岩土工程问题，既涉及土力学中典型强度与稳定问题，又包含了变形问题，同时还涉及到土与支护结构的共同作用，随着对这些问题的认识及其对策研究的深入，越来越多的新技术在深基坑工程中也得到应用。

1.深基坑支护结构类型

1.1钢板桩支护：钢板桩应用于建筑深基坑的支护，是一种施工简单、投资经济的支护方法。在软土地区过去应用较多，但由于钢板桩本身柔性大，如支撑或锚拉系统设置不当，其变形会很大。因此对基坑支护深度达7m以上软土地层，基坑支护不宜采用钢板支护，除非设置多层支撑或锚拉杆，但应考虑到地下室施工结束后钢板桩拔除时对周围地基和地表变形的影响。

1.2地下连续墙：地下连续墙是在泥浆护壁的条件下分槽段构筑的钢筋混凝土墙体，国内地下连续墙的施工深度已有超过80m，厚度达1.4m。由于地下连续墙具有整体刚度大和防渗性好，适用于地下水位以下的软粘土和砂土等多种地层条件和复杂的施工环境，尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况。

1.3柱列式灌注桩、排桩支护：柱列式间隔布置包括：桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。为减低工程造价和施工方便，柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度，但各桩之间，必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠连结。为防止地下水并夹带土体颗粒从桩间空隙流人坑内，应同时在桩间或

桩背采用高压注浆，设置深层搅拌桩或在桩后专门构筑防水帷幕。灌注桩施工时无振动，对周围邻近建筑物、道路和地下管线影响危害比较少。

1.4土钉墙支护：土钉墙围护结构是边开挖基坑，边在土坡面上铺设

钢筋网，并通过喷射混凝土形成混凝土面板，从而形成加筋土重力式挡墙起到挡土作用。适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、杂填土，不适用淤泥质及地下水位以下且未经降水处理的土层。

1.5搅拌桩支护：由喷浆型深层搅拌桩组成的重力式水泥土挡墙，可

为实体式或格栅式。该挡墙具有挡土和止水双重功能，一般用于开挖深度不大于6m的软土地区基坑支护。当基坑深度超过6m时，可在水泥土中插入加筋杆件，形成加筋水泥土挡墙，必要时还可辅以内支撑或锚杆支护加筋水泥土挡墙，以加大基坑的支护深度。

2.支护设计的方案

2.1桩身应根据受力情况合理地配筋。在很多工程的挡土桩设计中，都采用圆断面内均匀配筋、且沿桩身全长相同配筋的构造，这种设计很不合理，浪费了很多钢筋。挡土桩实际上是在土压力、地面荷载或相邻基础荷载作用下的受弯构件，无论是单跨悬挑梁或多跨带外伸的连续梁，其主筋设置的位置及数量，应根据单跨或多跨连梁计算结果的弯矩值配筋。主筋应设在受拉的一侧，其长度也应根据弯矩的大小适当截断，不应沿桩长通长设置。在受压区配置适量的构造筋即可，钢筋笼制作安装时，应严格按设计图施工，不得任意旋转角度及方向，按此方式配筋至少能减少一半的用钢量。

2.2桩的上端离室外地面2m为宜，上部可在桩身外侧砌砖挡土墙或挖成坡状。桩身缩短后不仅节约材料，而且由于悬臂段长度减小，将使桩身弯矩大为减小，桩长减短部分的土体自重，也可按地面堆载计算。桩顶设一道现浇圈梁，圈梁断面做成扁梁，主筋配在两侧。使相邻的桩共同工作，以增强其整体刚度。

3.基坑支护的施工质量控制

3.1严格按设计方案组织施工：施工前有关人员应熟悉地质资料、设计图纸及周围环境降水系统，应确保正常工作必须的施工设备正常运转。在施工过程中不得随意改变锚杆位置、长度、型号、数量、钢筋网间距、加强筋范围、放坡系数等，设计方案变更时必须重新经专家评审。

3.2坚持见证取样制度对进场材料：（1）严格把关，水泥、钢筋、钢铰线、砂子、石子、掺加剂等必须按规定报验“两证一单”齐全并见证取样送检。（2）核验水准点及坐标控制点的正确性和保护措施，审查施工单位的水平及竖向施工放线是否正确，开挖过程中工程师要随时对基坑的开挖尺寸、水平标高和边坡坡度进行检查，随时注意基坑的变化。

3.3基坑支护单位要与挖土单位紧密配合，坚持分层分段开挖与支护的原则。土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则，减少开挖过程中土体的扰动范围，缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间，对称开挖均衡开挖合理利用土体自身在开挖过程中控制位移的能力。基坑开挖过程中应采取措施防止碰撞支护结构、工程桩或挠动基底原状土。发生异常情况时应立即停止挖土，并应立即查清原因和采取措施方可继续挖土。

3.4做好隐蔽工程验收：施工过程中工程师应对锚杆位置、钻孔直径、深度及角度、锚杆插入长度、注浆配比、压力及注浆量、喷锚墙面厚度及强度、锚杆应力等进行检查，按规定留置混凝土试块、水泥浆试块等。

3.5基坑开挖完成后：应提醒建设单位尽快组织勘察、设计、质监、监理、施工等部门进行验槽，及早开始地下结构工程的施工，严禁基坑长时间暴露，基坑回填前支护层不能被破坏，特别是坡脚部分。

4.地下水或水患的影响措施

在基坑开挖过程中土层滞水、砂土中的微承压水、裂隙水、承压水、管道漏水、地面排水、雨水等处理不当都会给边坡支护和周围建筑、管线带来危害。

4.1明排水治理法，在填土、浅层黏性土中开挖基坑，经计算和现场试验判断不可能发生坑底突涌或侧壁渗漏、流土，可采用明沟盲沟排水方法。

4.2井点降水治理法，该方法适用以下条件：（1）地下水位较浅的砂石类或粉土类土层；（2）周围环境容许地面有一定的沉降；（3）止水帷幕密闭，坑内降水时坑外水位下降不大；（4）基坑开挖深度与抽水量均不大，或基坑施工期较短；（5）有效措施足以使邻近地面沉降控制在容许值以内；（6）具有地区性成熟经验，验证降水对周围环境不产生大的不良影响。填土、粉土及含薄层粉砂的粉质黏土含水层涌水量不大时，适用轻型井点降水。

4.3隔渗治理法，该治理方法适用以下条件：（1）开挖深度以上或坑底以下接近坑底部位分布有粉土、粉砂，有可能产生流土时；（2）邻近基坑有地表水体，与基坑之间没有可靠隔水层时；（3）有承压水突涌可能，且无降水措施。

5.加强对基坑的管理预防事故发生

基坑设计与施工一般情况下都没有问题，但在运行管理期间，施工单位在基坑周边附近堆放重物超载、施工过程破坏了边坡整体面或基坑周边来回跑车时也极易造成基坑失稳事故。因此支护完毕后应要求支护施工单位与总承包单位办理阶段验收和文字移交手续，将基坑支护情况、监测结果、注意事项等书面转交总包单位，同时要求继续委托有资质的检测单位加强监测，以便出现问题时界定责任。

结束语：深基坑支护工程是建筑基础工程施工中的难点和重点，它的成败不仅对工程的造价、质量和工期有着重大的影响，而且对周围的建、构筑物等的影响同样不可忽视。应注重设计控制，在施工过程中，严格控制质量，加强管理，重视安全。

参考文献：

[1]李钟.深基坑支护技术现状与发展趋势{J}.基坑与边坡工程，2001（11）

[2]徐金刚.浅谈深基坑支护应用{J}.建筑科学，2006（12）

[3]刘建航.侯学渊.基坑工程手册{J}.北京中国建筑工业出版社，2001.