摘要：市政工程中的地铁车站、排水及污水处理系统、明挖隧道和沟槽、桥梁基础等都面临基坑工程，因基坑支护具有临时性、区域性、独特性，时空效应和环境效应显著等特点，具有较大的危险性，住建部建办质[2018]31号文将深度超过3m的基坑土方开挖、支护、降水定义为危大工程。本文从工程特点入手，对市政工程常用基坑支护结构类型及施工要点进行分析，以选择合适的基坑支护结构类型，确保工程质量安全。
关键词：市政工程；常用基坑支护结构；类型；施工
1 市政工程常用基坑支护类型及适用范围
1.1 放坡开挖
这是基坑支护中常见的类型，对于施工环境要求较高，如果地质条件允许，施工现场有足够的放坡空间，周边没有重要建（构）筑物，使用放坡开挖施工简单方便，施工成本较低。在放坡开挖技术应用中，需要较大的土方回填量，从施工土层的实际性质入手，合理设置好放坡坡度，土层边坡一般将其坡度允许值控制在1：1.5的范围内，将开挖深度控制在6m范围内，能够起到良好的支护效果。通常情况下，当开挖深度超过4m时，宜采用分级放坡的形式，有效降低坡度。当基坑放坡开挖而基坑侧壁无法满足稳定性条件时，采用土钉墙支档形式是较好的加固方式。
1.2 钢板桩支护
钢板桩属于异型型材的一种，随着锁扣密封剂之类治水工具的良好使用，更是扩展了钢板桩的应用范围。如工程深基坑地下水位较高、土层较为柔软，使用钢板桩支护形式，能够有效强化地基稳定性和坚固性。钢板桩在实际应用中，表现出较多优势，最为明显的是耐久性、隔水性较好，对于周围环境基本不作要求，但由于其抗弯能力较差，一般只应用于较浅的基坑支护，再加上钢板桩本身刚度较小，经过开挖后，容易出现变形的情况，需要及时设置好相应的支撑钢柱，实现加固的目标。钢板桩支护是市政工程给排水沟槽开挖中一种常用的支护形式。
1.3 灌注桩支护
灌注桩支护作为排桩支护体系最主要的一种形式广泛应用于深基坑支护中，一般应用的基坑深度为6~10m中等深度基坑，近年来也有应用于开挖深度在20m以内的基坑。灌注桩支护按结构形式可分为悬臂式、锚拉式、内撑式；按施工工艺可分为钻孔灌注桩和人工挖孔灌注桩；按排列布置形式可分为分离式、相切式、咬合式、交错式、双排式、格栅式等。灌注桩支护在实际操作过程中，基本不会产生较大噪音，无震害，无挤土，不会影响到周围环境，再加上其拥有着较高的强度，可以较好实现支护目标。同时需要注意到，当采用分离式、交错式及双排桩等支护形式，且地下水位较高时，需要另行设置止水帷幕，止水帷幕防水效果的好坏，直接关系到基坑工程的安全。所以在选择灌注桩支护体系时，要综合考虑土的性质、地下水条件、基坑深度、施工场地条件、经济指标、环保要求及施工工期等要素。
1.4 预制钢筋混凝土板桩
这一基坑支护方式操作简便，施工周期较短，能够良好应用在多种施工环境中。采用这种基坑支护方式的过程中，多是使用锤击的方式，施打预制钢筋混凝土板桩，作业环节的噪音较大，同时还会扰动周围的土层。当地下水位高时需辅以止水措施，且因自重较大，受起重设备的限制，不适合大深度基坑，国内一般应用于10m以内的基坑，在当前市政工程项目基坑施工中应用较少。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
1.5 地下连续墙
地下连续墙具有刚度大，强度大，变位小，隔水性好，可临近建（构）筑物使用，环境影响小等显著特点，但因其造价高，结合经济性考虑，地下连续墙适合以下条件的基坑工程：（1）对于场地空间狭小，要求基坑变形小，周边环境要求严格的基坑工程；（2）地下连续墙可以做为地下室外墙的一部分，实现“两墙合一”，如地铁车站的外墙结构，体现了地下连续墙的经济性和环保性；（3）地下连续墙可以采取逆作法施工，地上地下同步施工，缩短工期；（4）适用于开挖深度大于10m，且其它围护结构无法满足要求的深基坑工程，或是需要截断深层的含水层，采用其他止水帷幕难以满足要求时的深基坑工程。目前地下连续墙的最大施工深度可达150m，最大施工厚度可达2.5m。
地下连续墙的施工工序主要有导墙砌筑、泥浆制备与处理、成槽施工、钢筋笼制作与吊装、混凝土浇筑等，就是在地面行砌筑导墙，然后采用专门的成槽设备，在特制泥浆护壁的条件下，沿着导墙或深开挖工程的周边，分段开挖一定的沟槽到指定深度，清槽后，利用导管浇筑水下混凝土，筑成一个单元槽段，如此依次循环，相互邻接的槽段在地下构成一道连续的钢筋混凝土墙体。
2 市政工程基坑支护结构的施工分析
2.1 施工准备
基坑支护工程应由具备资质的设计单位根据地勘探资料、地下管线及周边环境情况进行设计，选择合适的基坑支护形式。施工单位施工前应熟悉支护体系图纸，了解设计意图，掌握支护及开挖的形式、方式及周边环境保护的要求，编制专项施工方案，施工方案应按规定履行审批手续，对于超过一定规模（开挖深度超过5m的）的基坑支护、开挖降水工程要由总包单位组织专家论证，通过后方可实施。
2.2 支护体系施工要点
施工过程中选取合理的施工方法和施工机械。施工参数要与土层条件相匹配，结合土层特点调整施工参数，配置合适的动力设备，如在黏土区施工搅拌桩可以采用大功率电机，在浅层松散砂土中施工灌注桩、地下连续墙可辅助低掺量的搅拌桩地基加固等。
保持施工的整体性和连贯性。经验表明，施工参数合理，施工连贯，一气呵成的支护体系一般缺陷和问题少，施工质量稳定，而计划安排不合理，准备不充分或现场限制条件较多，往往容易造成施工冷缝，引起强度和质量不稳定，成为开挖阶段的安全隐患。
保证施工质量的及时控制和检验。施工过程控制是保证支护体系质量的最重要环节，发现问题及时调整施工参数和加强补救措施，特别是在冬雨季或高温季节要制定专门的防范措施，确保支护体系质量可控。
注意施工对周边环境影响。有些支护结构形式对周边环境的影响本身就大，如高压旋喷桩或搅拌桩的挤土效应，钻孔灌注桩成孔的水平位移等，有些变形甚至超过了基坑开挖造成的影响，所以施工时要针对各种支护形式，合理设置施工参数，防止出现“未挖先报警”的现象。
2.3 基坑开挖控制
基坑开挖应综合考虑基坑的支护结构形式、开挖深度、平面尺寸、地质水文条件、施工方法及气候条件等因素。基坑开挖应遵循“分层、分块、对称、平衡、限时”和“先撑后挖、限时支撑、严禁超挖”的原则确定开挖的方法和顺序，合理对施工机械通道、土方驳运、建材堆放等进行布置。基坑开挖前，支护结构的强度应达到设计要求，且降水及坑内加固应达到要求。
基坑开挖应满足下列要求：（1）机械挖土宜挖至坑底以上200mm~300mm，余下土方进行人工修底。（2）无支撑基坑坡顶不宜堆载，有内支撑基坑的坡顶应按照设计要求控制堆载。（3）雨期基坑开挖宜逐段逐片进行，并应采取针对性措施保证边坡稳定。（4）施工过程中，挖土机械应避让工程桩，若无法避让应采取桩顶铺设路基箱等保护措施。（5）基坑开挖应根据设计工况、安全等级，采用分层开挖或台阶式开挖的形式，分层厚度不宜大于3m，分层的坡度应根据地基加固、降水、和土质情况确定，一般不大于1：1.5。
2.4 基坑监测及信息化施工
基坑工程监测是为了确保基坑工程施工过程中支护结构和毗邻建（构）筑物、地下管线的安全。通过对基坑本身内部有关结构的位移、内力及基坑外环境保护对象的变形参数监测，验证基坑支护结构设计和基坑开挖施工组织设计的正确性，并根据施工中支护结构的应力和变形及环境的变化情况，及时科学、合理地调整施工步骤。
基坑监测一般应由建设单位委托第三方监测单位进行监测，编制监测方案，确定监测项目、监测内容及预警值，监测单位及时对监测数据进行整理和分析，并形成监测报表及时向建设、监理单位进行报告。在合适条件下使用远程监控系统，通过自定义的方式设定报警指标以达到系统进行自动识别和报警功能。通过前期大量的信息、数据比较和分析，预测后续工程可能出现的新动态，如此反复循环，不断修改设计并指导施工，实现信息化管理。
结束语
基坑工程技术伴随着我国工程建设的快速发展而不断进步，优化设计计算的理论和方法，完善相关的工程控制标准，发展新型支护结构形式，推广动态设计和信息化施工技术，深基坑支护技术将为人类地下工程的开发提供更广阔的空间。
参考文献
[1]李美玲.市政工程常用基坑支护结构类型及设计[J].低碳世界，2017（4）
[2]李刚，王霞.市政工程常用基坑支护结构的类型及设计原则[J].山东工业技术，2017（19）：95.
[3]《深基坑支护技术指南》/中国土木工程学会力学及岩土工程分会主编.-北京：中国建筑工业出版社，2012.4
[4]孔德森 吴燕开.《基坑支护工程》-北京：冶金工业出版社，2012.4
论文作者:朱君秦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/8/1
标签：基坑论文; 结构论文; 工程论文; 形式论文; 深度论文; 地下论文; 市政工程论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;