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摘要:随着中高层及超高层建筑的大量涌现，深基坑工程越来越多，同时，密集的建筑物，大深度基坑周围的复杂地下设施，都使得深基坑支护问题愈来愈重要。据此本文系统地阐述了深基坑支护的原则，支护结构的分类及适用条件和深基坑开挖和支护的工艺流程。研究了深基坑支护结构的计算和设计原理，特别是支护结构破坏形式，支护结构的稳定性计算，深基坑周围土体变形计算和支护结构的设计。
关键词:深基坑；支护技术；工程实例；支护方式；应用
0.引言
随着我国经济的发展，社会的进步，大城市的高层建筑越来越多，而同时为了节省土地，充分利用地下空间，地下建筑，还有隧道等工程的大幅度增加，与之相应的基坑开挖越来越深，深基坑工程也随之不断增加。因此，科学的深基坑支护技术使用对未来城市建设有着重要的意义。本文重点对深基坑支护在工程中的应用进行探讨。
1.深基坑支护的类型及应用
深基坑支护根据施工方法的不同其支护方式也不同，主要有以下几种方式：
1.1明挖法
常见的深基坑支护类型主要有：直接开挖或放坡开挖、挡土、挡水支护系统、支撑支护系统等。
1.2暗挖法
暗挖法有单拱单跨和多拱多跨暗挖施工技术。也有三连拱、四连拱、五连拱地铁车站、公路隧道和地下商场。还有平直墙暗挖施工技术。国际上传统的暗挖法其顶部都是拱形结构，我国创造出平顶直墙超浅埋暗挖施工技术，如北京长安街过街道。
1.3盖挖法
指的是边坡支护为连续墙、混凝土灌注桩，其上为盖板所构成的框架结构，并在其保护下开挖及结构施工的方法。它具有快速、经济、安全的优点，是较明挖法对环境影响少，较暗挖法成本低的一种方法。适于市区高层建筑密集区
1.4盾构法
指的是全断面推动园筒状钢盾构进行开挖的方法。施工方法有人工、半机械及全机械化多种。盾构由液压千斤顶推进。用盾构法能完成直径几十厘米至十多米尺寸的隧道，以及双联、三联和四联盾构的大型工程。它适于稳定和不稳定松散含水地层。
1.5沉管（箱）法
沉管箱法是采用将事先预制的钢筋混凝土结构，焊封头部钢板、然后放水浮运沉入到设计的位置来建造水下岩土工程的方法。国外及我国煤矿均有大量施工实例。广州珠江隧道采用了这种方法。适于修建过江、过海隧道的水中部分及浅表土层中的竖井施工。
1.6钻井法
钻井法是一种用途广泛、技术先进的岩土井、孔施工方法，其全部开挖工程在地面操作，工人不需“入地”，劳动强度小，它是通过专门的大直径钻机我国最大钻井直径驱动钻杆及钻头钻进，泥浆护壁，压气排渣，井壁漂浮下沉，壁后充填固井等工序，一次超前钻进，分级扩孔成井。我国煤矿己成功采用此法完成个深井井筒。此外还有由下而上施工的反井钻进技术。钻井法在我国矿山、铁路、交通、国防、水电等复杂及水下岩土工程中得到感功应用田
1.7注浆法
注浆法指的是通过注浆设备，以选定的注浆工艺利用钻孔进行岩土加固的一种施工技术。它早就被广泛应用。根据注浆材料不同有单液和双液注浆，水泥注浆、粘土水泥和化学材料注浆根据注浆机具不同有重力注浆和压力注浆，有渗透注浆和喷射注浆等。近年来发展起来的高压喷射注浆法，在岩土工程的加固和治水中更是发挥了独特作用，例如高压旋喷桩法、高压定喷墙法以及水平旋喷法州。三重管高压旋喷桩法在上海地铁1#线的施工中，对淤泥地层进行帷幕堵水、防渗加固，效果十分理想。高压旋喷桩与灌注桩结合法在高层建筑地基基坑护坡工程中更是得到广泛应用。
2.应用案例
2.1工程概况
某新建高层住宅楼，地上30层，地下2层，为钢筋砼剪力墙结构，平面呈矩形，东西轴线间距71.4m，南北轴线间距17.5m，基坑开挖面积约1500㎡，本工程地基基础采用钢筋砼灌注桩，设计桩径700mm。室外自然地坪标高-1.2m，基础垫层标高-7.8m，基坑开挖深度为现施工场地下6.6m。
新建建筑物东侧外墙皮距离某教学楼（三层砖砼结构)仅2.6m（东北侧约10m范围）支护结构需紧贴旧建筑物施工，且建工系教学楼对基坑支护结构产生较大附加荷载。
2.2基坑支护方案
因本基坑工程周围环境复杂，基坑支护结构变形要求严格，设计支护结构南侧、西侧和北侧采用格栅深层搅拌水泥土墙东侧采用钢筋混凝土悬臂桩加支护结构。现场情况和具体做法如下，具体见图1所示：
（1）本工程基础底标高-7.8m，基坑周边场地标高-0.5m~1.2m，基坑开挖深度为6.6m~7.3m（西侧地面标高-0.5m，基坑深度7.3m）场地地下水水位埋深在2.7m~2.8m。
（2）基坑南、西两侧局部卸载，卸载宽度3m，卸载深度分别为2.5m和1.5m采用深层搅拌格栅档土结构；挡土墙顶标高分别为-3.7m和-2.0m，宽度分别为2.4m和3.3m。
（3）基坑北侧采用墙顶卸载坑内放破形式挡土墙顶标高-3.7m，设三排套打深层搅拌桩，墙宽1.2m。
（4）深层搅拌桩桩径500mm，桩间距、排距350mm，南、北侧桩长为11m，西侧为12.7m，水泥用量60kg/m，采用32.5#矿渣硅酸盐水泥。
（6）基坑东侧采用钢筋混凝土灌注桩加钢管支撑支护方法，灌注桩桩径800mm，桩间距1300mm，桩长15m，桩顶标高-2.7m，桩顶设900mm×500mm钢筋混凝土冠梁，冠梁内侧设两道钢管斜支撑，钢管选用圆400mm×10mm，钢管支撑与冠梁预埋的15mm厚钢板焊接连接，冠梁和灌注桩的混凝土强度等级为C30。
（7）基坑东侧灌注桩之间设高压旋喷止水桩，桩径600mm，桩间距0.4m，桩长12m，桩顶标高-2.7m，水泥喷浆量250kg/m，桩数68根。水泥浆中须掺入早强减水剂，掺量按水泥用量的1.5%计算。
（8）场地降水采用大口径管井降水法，降水井井深15m，井距12~15m，井数8口，井位设置应尽量均匀，但应避开基础梁、柱、墙部位，图中井
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位布置仅供参考基坑外围设6口回灌井，井深10m。
图1.深基坑支护布置示意图
2.3监测结果与分析
本工程采用变形观测方法对深基坑进行监测，根据相关规范及本工程特点，进行下列及环境项目的监测。检测内容如下
（1）水平位移监测
（2）降水监测
（3）沉降量监测
监测结论如下：
通过进行实际监测，可以得知天气的变化对基坑围护结构的安全会产生一定的影响。在基坑的土方开挖施工过程中，基坑的深层侧位移和圈梁水平位移都在允许值范围内，整个基坑施工过程中，其支护结构没有出现过工程安全方面的事故同时测得基坑地下管线和周围建筑物的沉降量也比较小，也都在规范允许值的范围中，对周围建筑物和地下各种管线均没产生损害。由于该基坑场区的地质条件较差，开挖段土层分布也不均匀，当时基坑的施工难度较大，但基坑施工从开挖到最后的结束，均没有出现过工程质量、安全事故。在基坑的整个施工过程中，基坑施工中都严格按既定方案做了充分的监测，同时对工程存在的隐患处理及时得当，所以没有出现基坑安全事故，是一个很成功的深基坑支护工程。
3.结 论
深基坑工程支护技术是特殊土质下的房屋建筑和道路施工过程中常常遇见的工程，虽己在全国不同地区、不同的地质条件下取得了不少成功的经验，甚至在一些技术方面达到了国际水平，但仍存在一些问题需进一步研究或提高，以适应现代化经济建设的需要。本文通过对深基坑支护类型，并通过实际案例应用的，希望能够为深基坑项目施工中科学的选取支护方式提供指导。
参考文献:
[1]范迎春.深基坑支护结构选型决策方法的研究与应用[D].重庆:重庆大学硕士论文，2010
[2]尉希成，周美玲.支挡结构设计手册（第四版）[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2012.
论文作者:雷显高
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/24
标签：基坑论文; 深基坑论文; 工程论文; 结构论文; 标高论文; 注浆论文; 盾构论文; 《防护工程》2017年第26期论文;