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摘要：地下结构施工及基坑周边环境的安全主要是由支护体所保障。所以深支护体系的设计、其施工质量直接关系到基坑施工的安全性，工程整体的安全可靠。要保证建筑物的稳定性，建筑基础就要与地下埋深嵌固规范要求相符，随着建筑安全等级的要求不断升高，对深基坑支护施工技术水平的要求也越来越高。
关键词：深基坑支护；施工技术；施工流程
引言：
基坑支护施工是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施的施工。随着高层建筑的不断建设，高层建筑的基坑的支护施工技术就越加凸显其重要性。伴随着目前建筑发展趋势，深基坑施工也向大深度、大广度方向发展。基坑施工的规模的加大也直接导致了施工周期变长，施工难度加大。对深基坑支护的方案选择工作要给予足够重视。
一、深基坑工程施工的概述
通常开挖深度超过5m（含5m）或者有支护结构的基坑均称其为深基坑。深基坑工程是一项综合性较强的工程，其包括基坑的开挖、支护、以及降水、检测等，主要作用是为了保证建筑主体地下结构的安全。近几年来为了对安全事故发生率进行控制，住房与城乡建设部规定开挖深度超过5m（含5m）的基坑，其土方开挖、支护以及降水工程，或开挖深度虽未超过5m，但地质条件，周围环境及地下管线复杂的工程等列为超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围，针对这类工程施工前要编制专项方案，并组织专家对专项方案进行论证。
二、我国深基坑工程的特点
（1）基坑的深度越来越大。随着地皮价格的增高以及城市建设发展的需要，地下室的应用范围越来越广，低下室的层数越来越多，导致基坑的深度越来越大，最深的甚至能达到二十米。
（2）基坑支护工程的地质条件日趋复杂，施工难度越来越大。
（3）基坑周围的环境日趋复杂。施工环境的复杂性导致基坑开挖的难度越来越大，在施工过程中，施工人员一方面要保证工程本身的稳定性，另一方面要保证基坑周围环境完好无损。
（4）基坑支护方法呈现多样化趋势。基坑支护方法日益呈现出多样化趋势，除了人工挖孔桩、钢板桩、内支撑等，还有锚钉墙以及锚杆与各种板、墙、撑等各种组合。
三、深基坑支护的结构种类
3.1悬臂式支护结构
悬臂式的支护结构属于深基坑支护结构的一种。悬臂式支护是指在没有加任何支撑或者锚的情况下，仅仅依靠嵌入基坑底下一定深度的岩土体平衡上部土体的主动土压力、地面荷载以及水压力的支护结构。悬臂式支护结构的嵌入深度至关重要，该结构对支护结构构件的要求很高，因为基坑底以上的部分是呈现悬臂的状态，没有任何支点的作用，造成桩顶位移及构件弯矩值比较大，构件的要求很重要。悬臂式的支护结构是运用在土质条件好、基坑深度不大的施工区域，悬臂式的支护结构对基坑的水平位移的要求不大，但在软土场地施工中，其位移最好不要大于5米。
3.2拉锚式支护结构
拉锚式的支护结构也是有挡土结构构成，与内支撑结构不同的是，内支撑是挡土结构与内支撑系统的组合，而拉锚式的支护结构是挡土结构与外拉系统的组合。外拉结构又分为两种结构形式，一种是地面拉锚支护结构，一种是锚杆支护结构。地面拉锚支护结构由挡土结构、拉杆与锚固体组成，该结构一般运用于一些深度不大，规模也不大的基坑工程中。锚杆支护恰好相反，它通常运用于一些规模较大基坑工程中，锚杆支护的结构构成是由挡土结构及锚固于基坑滑动面以外的稳定土体的锚杆。
3.3内支撑结构
内支撑支护结构是挡土结构与内支撑系统组成的一种结构形式。这个组成的关系中，挡土结构只要起到承受基坑开挖所产生的土压力以及水压力的作用，该结构通常情况下，采用排桩与地下连续墙结构。内支撑的主要作用是辅助挡土结构，它为稳定挡土结构，提供足够的支撑力，直接平衡两端围护结构上所承受的侧压力，一般内支撑结构运用钢支撑与钢筋混凝土来支撑。内支撑结构的支护主要运用在市政道路工程施工中。
3.4复合式支护结构与土钉墙支护结构
在施工现场，环境具有很大的不确定性，要求施工人员在进行基坑支护施工的过程中，各种支护结构相互配合使用，弥补各种支护的缺陷。复合式的支护结构是由排桩、地下连续墙、土钉、预应力锚杆及喷射混凝土等组合形成的综合性支护结构。由于其充分考虑了各种支护优点，工程造价低，具有良好的社会经济效益。土钉墙又称为土钉支护技术，它是在原位土中设置密集的土钉，并在土边坡表面构筑钢丝网喷射混凝土面层，通过土钉、面层和原位土体三者的共同作用而支护边坡或边壁。土钉墙体也构成了一个就地加固的类似重力式挡土结构。土钉墙支护结构施工简便，施工设备简易，需要的场地小，开挖与支护可同时进行，在国内外的边坡加固与基坑支护中得到了广泛应用。
四、基坑支护的施工流程
深基坑支护的施工流程包括：施工前准备、支护桩的施工、连系梁等的施工、锚杆的施工、土方开挖。支护桩一般采用旋挖成孔或钻孔桩，再用钢筋混凝土做护壁。连系梁施工时，先开挖基槽，经验收合格后，进行抗渗墙混凝土的浇筑。基坑挖至锚杆标准高度后，开始进行钻孔、制作锚头、穿锚索、注浆，安装连系梁，穿外锚具，然后锚固，最后进行锚杆试验。土方开挖要采用分层开挖，对挖出的土方要随时挖出随时运走，把土清理干净。在施工整个流程中中，需要对工程进行实时监测，随时掌握工程动态情况，确保安全并对后来工作提供决策指导。
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五、基坑支护的方案阶段
5.1水土压力的合算与分算
按照有效应力原理，可知“土、水压力分算”比“土、水压力合算”概念要清楚。但水、土压力合算法在一些软黏土地区的临时性开挖工程中土压力计算值与实测值较为符合。在未搞清水、土耦合效应的前提下，水、土压力合算是一个包含一定的实践经验的综合方法，对工程实践来说是有利的。支护结构计算方法是静力平衡法，亦称自由端支承法。该法假定围护结构是刚性的，并可绕支撑点转动。围护结构的前侧产生被动土压力，后侧产生主动土压力。静力平衡法适用于围护结构的入土深度不太深即底端非嵌固的情况，此时围护结构由于土压力的作用而达到极限平衡状态。利用墙前后土压力的极限平衡条件来求插入深度、结构内力等。
5.2 土压力的计算
土强度指标的选择土的抗剪强度指标C，与土的固结度有密切的关系。土的固结过程就是土中孔隙水压力的消散过程。对于同一种土，在不同排水条件下进行试验，可以得出不同的抗剪指标C和￠，试验条件的选取应尽可能反映地基土的实际工作状态。在基坑支护设计中应采用三轴试验的指标，才能保证选取参数值的客观性和准确性。对于黏性土，计算围护结构背后由自重应力而产生的主动土压力，采用三轴试验的固结不排水剪指标与实际工作状态较一致；计算基坑内被动土压力时，一般宜采用三轴固结不排水剪指标。对于砂土，由于排水固结迅速，可采用排水剪指标，或采用固结不排水剪经孔隙水压力修正后的c值来计算土压力。
5.3重视支护结构理论和材料的试验研究
正确的理论必须建立在大量试验研究的基础上。在深基坑支护结构的实验方面，我国与发达国家有较大距离。但我国由于经济的飞速发展，大量高层超高层建筑拔地而起，积累了拥有大量的第一手施工数据，但缺少科学的测试数据，无法形成理论，以后一定要重视。
六、深基坑支护工程施工
工程案例：本人主持的某市蓝口税务分局综合业务办公用房工程，在工程施工中担任项目技术负责人。
基坑支护施工要综合考虑工程所在地的地理条件、工程类型、基坑开挖规模、周边环境、支护结构等因素。基坑支护施工要注重支护结构的稳定，坑体变形，并根据周边环境条件，控制变形在一定的范围内。控制的关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制，并要根据实际情况适时地调整方案。在进行深基坑支护施工时应注意以下几点：
（1）支护体施工时，要尽量减少支护工程施工产生的环境污染。
（2）施工时要充分考虑工程对周围设施及地下管线的影响或破坏。
（3）合理安排工艺流程，使工程施工在有限场地和时间内运转顺畅。
七、深基坑支护的设计计算
7.1选择岩土层计算指标
在基坑支护设计过程中，要选择岩土层的抗剪强度值，结合实际场地的工程地质资料，利用合理的计算理论选择出合理的抗剪强度指标。试验方法不同，求取的抗剪强度指标也会存在较大差异。目前主要通过直剪试验的快剪与固结快剪、三轴试验以及原位测试的十字板剪切试验等三种方法确定抗剪强度指标。
7.2计算土压力
通常采用朗肯土压力理论或者库伦土压力理论计算基坑支护结构的土压力。有些工程采用的是土压力三角形分布简图，或者梯形简图等方法。一旦墙或者桩顶出现较小的位移，就可以发挥主动土压力；只有出现较大位移时才会发挥出被动土压力，但这种情况实际工程又不允许。对于悬臂式或者单层支撑支护来说，开挖过程通常均可以达到主动土压力的极限状态，对于多层支撑的形式，由于土压力要对复杂，墙或者桩位移会产生拱效应，挖方以下的土压力会相应减小，支撑附近侧压力则有所增加。此外，支撑是否施加预载以及支撑刚度也与侧压力有直接的关系，排桩悬臂式支护多采用三角形简图，要对被动土压力进行相应的折减，减小排桩水平变位。如果排桩内支撑支护以及排桩锚拉支护采用等值梁法进行计算，可以选择梯形简图；一些土层渗透性比较差，可以利用水土合算的方法；而一些渗透性较好的土层，可以利用水土分算的方法；有些基坑支护工程没有止水帷幕，要将渗透力的影响因素考虑进来。计算土压力时要结合实际情况，经过大量现场测试后再确定计算方法，以提高计算结果的准确性。
八、深基坑支护施工注意事项
（1）严格执行有关规范，做到监督和管理的作用，确保施工技术方案的实施。在进行工程施工前，工程管理人员与施工技术人员必须充分认识深基坑支护设计与施工工程质量标准，确保施工过程中的每位工作人员都熟悉施工的每一个环节。
（2）深基坑支护工程的施工必须结合现场环境，严格按照施工设计图进行施工。深基坑支护工程主要用于挡土、防水，加上施工中的一些不确定因素，在施工过程中，施工单位必须结合施工现场的实际情况，及时做出调整，确保施工技术规范。
结束语：
基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分，特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。深基坑施工的安全可靠，直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。良好的基坑支护施工技术，是整个工程施工顺利的前提与保证，是整个庞大工程的重要开端。因此加强对建筑深基坑施工技术的认识与研究意义重大。
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[4]刘志萍.复杂环境下卵石和基岩地基的深基坑支护设计与施工[J].工程技术研究2010（10）.
（2）
论文作者:徐伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/13
标签：基坑论文; 结构论文; 工程论文; 压力论文; 深基坑论文; 悬臂论文; 深度论文; 《基层建设》2017年第18期论文;