摘要：进行深基坑围护的时候，要因地制宜，选择最适合施工现场实际情况的方案，而深基坑围护结构拥有多样性，能够满足各种需求。在基坑开挖和基础施工进行时，对于围护结构的选择，需要进行综合的评比，根据现场最需要的因素来选择更合适的结构。施工进行时，要把握好技术要点，保证建筑的质量。在进行深基坑围护结构设计时，首要的任务就是根据工程场地的地质水文、建筑物分布及周边管线等工程环境，进行围护结构选型和支护结构的设计。本文对深基坑围护结构选型与设计进行了分析。
关键词：深基坑；围护结构；选型；设计；分析
1深基坑围护施工概述
桥梁深基坑围护施工技术存在着和任何技术种类应用过程同样的情况，以对其施工特点进行详细了解为前提，使之在实践过程中发挥积极作用。第一，深基坑围护结构施工技术和其他的技术种类有一些区别，支护体系属于一个临时结构是其主要的体现点，其在桥梁与公路的建设完毕后要马上拆除。因此，这项技术在施工过程中缺乏一定的安全标准，并且存在着较高的危险性，对施工工人生命安全的威胁性也比较大。第二，深基坑围护施工方面存在着区域性比较强的特点。我国国土辽阔，各个地区的地质结构差异较大，在不同地区的桥梁工程建设，其深基坑支护技术的差异也比较大。此外，深基坑围护结构施工技术与自然环境因素的关联较为紧密，所以自然条件对深基坑施工则有极为重要的影响。因此，根据当地实际情况来合理规划是每个地区桥梁施工中所需要认真对待的环节。第三，深基坑围护结构施工技术在一定程度上属于地基型技术种类，周围相关建筑物的地基以及水位等可能在实际施工过程中受到影响。因此，在此过程中要加强对周围建筑物的监测，以免因深基坑施工导致周围建筑结构发生沉降、倾斜，甚至坍塌。第四，基坑工程具备一定的时空效应。基坑结构特性参数、地基土特性、施工工艺参数等都是相互影响共同对控制变形发挥作用的基本要素，对基坑支护体系的内部稳定性以及变形都有一定的影响。基坑工程的土体有一定的蠕变性，其相关的作用能随时间方面的变化带来支护结构的土压力变化。因此，在基坑支护体系设计过程必须要考虑到深基坑工程的空间效应。
2围护结构选型
2.1一般区域围护结构选型
根据本工程的挖深，一般可采用被动支护形式（放坡开挖、重力式水泥土搅拌桩挡墙等）和主动支护形式（板式支护等）。被动式支护形式通过调动坑内土体的变形增加被动区土压力，围护变形控制效果要弱于主动支护形式。鉴于周边环境保护要求较高，因此本工程确定采用主动支护形式。根据本工程挖深，常规板式支护的围护形式可选择钻孔灌注桩和SMW工法[2]，为便于分析，以下按主要区域（挖深5.95m）的情况，对这2种方案作简单介绍：
（1）SMW工法方案采用φ850mm三轴搅拌桩内插H700×300×12×14型钢作为挡土止水结构，型钢底标高为地面下13.5m，间距1.2m，搅拌桩底标高为地面下14.0m。
（2）钻孔灌注桩方案采用φ650mm三轴搅拌桩止水+φ650mm@850mm灌注桩挡土，灌注桩底标高为地面下13.5m，搅拌桩底标高为地面下12.0m。
2.2围护结构形式比较
基坑围护结构设计过程中，主要有4个要点：安全、造价、工期、施工方便。应根据每个工程的不。同特点来取得这4个方面的最佳结合点。下面比较钻孔灌注桩+止水帷幕和SMW工法这2种围护结构形式。
（1）安全比较。SMW工法围护结构的刚度为241100kN/m；钻孔灌注桩围护结构刚度为309260kN/m；时会产生二次变形，最终对周边环境影响要大于同刚度的钻孔灌注桩。因此从安全性来看，钻孔灌注桩要优于SMW工法。
（2）造价比较。该基坑开挖面积达13086m2，考虑搅拌桩的养护时间，型钢租赁时间可按12个月考虑，3个月租赁+打拔费用为1500元/t，超过3个月型钢租赁费按6元（/t·d）计，则型钢租赁费为3120元/t（见表1）。
表1围护结构造价对比
注：以上工程不考虑支撑体系，仅为围护结构的造价
从表1可知，两围护结构造价相当，因此对于面积较大的基坑工程，由于型钢租赁时间较长，租金较贵，故SMW工法造价优势减弱。
（3）工期比较。SMW工法1台机器可施工18m/d；钻孔灌注桩1台机器可施工2.5根桩/d，即需8~9台钻孔桩机器才能同1台三轴搅拌桩施工速度持平。所以一般情况下，SMW工法的施工速度要优于钻孔灌注桩。
（4）施工便利比较.钻孔灌注桩需先施工止水帷幕，后再跟进围护桩的施工，而SMW工法仅需施工一排搅拌桩即可，相对简单，但后期地下结构施工完成并回填后，SMW工法需回收型钢，对主体施工工期有一定的影响。若型钢拔除不需要利用±0.00板作为机械施工场地，则SMW工法施工更加方便。该工程周边环境保护要求较高；基坑面积较大，基坑工程周期较长；围护桩的施工工期相对来说要求不高，为此，最终选择桩孔灌注桩的围护结构。经以上对比分析可知：对于周边环境复杂的基坑工程，可优先考虑选用钻孔灌注桩；对于面积较大的基坑工程，使用钻孔灌注桩在造价上更为经济；在工期和施工方便方面，则SMW工法优势明显。
3北侧重要环境保护区域围护结构选型本工程北侧临近3层天然地基建筑，且该建筑位于1倍基坑挖深范围内，该区域环境保护等级为一级，围护结构容许变形为0.18%H（H为基坑挖深）=10.7mm，为此围护结构一般可从如下方面进行加强。
3.1围护加强措施
（1）工程将环境保护等级一级区域灌注桩由φ650mm增至φ800mm，围护结构刚度增至603186kN·m2，同时也将桩加长，以增加坑底稳定性，进一步减少坑外土体沉降。（2）坑内设置加固搅拌桩，改善坑内土质，增加坑内土体强度。（3）增加支撑刚度，同时设置斜换撑，减少拆撑工况下围护结构位移。
3.2有限元分析
通过连续介质有限元分析，采用以上措施后围护结构和周边保护建筑的位移情况。理论计算结果表明：基坑开挖引起保护建筑最大水平位移为4.8mm，最大竖向位移为10.9mm。
4结语
（1）围护结构设计前，需进行现场踏勘，了解基坑周边环境情况，确定环境保护要求，才能有的放矢，为方案选型提供依据。
（2）基坑围护结构作为一项施工措施，设计过程中要注意以下4个要点：安全、造价、工期、施工方便。这4个方面是相互联系的，我们应根据每个工程的不同特点来取得最佳结合点。
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论文作者:范晓燕
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
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