摘要：随着市政给排水工程的不断发展，以及新型大体量的工程的建设推广，对建设中基坑支护设计的应用越来越频繁，设计遇到的问题越来越复杂。本文对市政工程常用基坑支护结构类型、特点及其适用范围进行了介绍，针对市政给排水工程基坑支护结构的设计要求进行了简要阐述。
关键词：市政给排水工程；常用基坑支护结构类型；适用原则
1 概述
基坑支护一般用于开挖深度>5m，表层土软弱、松散、湿度大的土体，或者建设场地附近有特殊要求限制，不能进行放坡开挖。传统的市政给排水工程，一般指给、排水厂（即净水厂、污水处理厂），泵站、管道等工程，传统的市政给排水工程中，单体埋深较浅，一般支护深度不大于10m，需要基坑支护的单体开挖平面尺寸较小，而且常用基坑支护的结构形式较为单一。近年来，随着地下污水处理厂与综合管廊等创新型工程的推广与建设，对市政给排水工程中的基坑支护设计与选用也提出了新的要求。
基坑工程中采用的围护墙、支撑（或土层锚杆）、围檩、防渗帷幕等结构体系总称为支护结构。目前经常采用的主要基坑支挡类型有
（1）深层搅拌水泥土挡墙（以下简称搅拌桩）：将土和水泥强制搅和成水泥土桩，结硬后成为具有一定强度的整体壁状挡墙，一般用于开挖深度不超过7m的基坑，适合于软土地区，环境保护要求不高，施工低噪声、低振动，结构止水性较好，造价经济，但围护较宽，一般取基坑开挖深度的0.7～0.8倍。
国内外试验研究和工程实践表明，搅拌桩适宜于加固淤泥、淤泥质土和含水量较高而地基承载力小于120kPa的粘土、粉质粘土、粉土等软土地基。当土中含高龄石、蒙脱石等矿物时，加固效果较好，土中含伊利石、氯化物等矿物时，加固效果较差。
（2）钢板桩：用槽钢正反扣搭接而组成，或用U型、H型和Z型截面的锁口钢板桩。用打入法打入土中，相互连接形成钢板桩墙，既用于挡土又用于挡水，用于开挖深度3～10m的基坑。钢板桩具有较高的可靠性和耐久性，在完成支挡任务后，可以回收重复利用；于多道钢支撑结合，可适合软土地区的较深基坑，施工方便，工期短。但钢板桩刚度比排桩和地下连续墙小，开挖后绕度变形较大，打拔桩振动噪声大，容易引起土体移动，导致周围地基较大沉陷。
（3）钻孔灌注桩挡墙：直径φ600～φ1000mm，桩长15～30m，组成排桩式挡墙，顶部浇筑钢筋混凝土圈梁，用于开挖深度为6m～13m的基坑。具有噪声和振动小，刚度大，就地浇制施工，对周围环境影响小等优点。适合软弱地层使用，接头防水性差，要根据地质条件从注浆、搅拌桩等方法中选用适当方法解决防水问题，整体刚度较差，不适合兼做主体结构。桩身质量取决于施工工艺及施工技术水平，施工时需作排污处理。
（4）地下连续墙：在地下成槽后，浇筑混凝土，建造具有较高强度的钢筋混凝土挡墙，用于开挖深度达10m以上的基坑或施工条件较困难的情况。具有施工噪声低，振动小，就地澆制、墙接头止水效果较好，整体刚度大，对周围环境影响小等优点。适合于软弱土层和建筑设施密集城市市区的深基坑，高质量的刚性接头的地下连续墙可作永久性结构，并可采用逆筑法施工。
2 市政给排水工程中基坑支护的设计特点
2.1建设场地的特点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（1）市政给排水工程中的给、排水厂的选址一般远离城市中心城区，根据给、排水厂的功能性要求，建设场地经常选择在临近水库、河道等水系丰富地方，因此，场地地下水水量丰富，抗浮水位较高，而且表层土通常为软弱、松散土体；（2）综合管廊、给排水管道工程的建设一般位于城市城区，场地周边情况复杂，一般不存在进行基坑大开挖条件。
2.2新型市政给排水工程中的基坑特点。（1）新型地下污水处理厂，其中全地下污水厂基坑开挖深度一般为地下12～20m，基坑平面占地面积一般为30000㎡～70000㎡，基坑的规模及支护设计难度均超越传统污水厂；（2）综合管廊的基坑开挖深度，由覆土深度与管廊结构设计高度共同决定，一般情况管廊的埋深>6m，综合管廊基坑的平面宽度通常较小，但是纵向长度一般为数公里甚至数十公里，因此基坑支护的选择对工程造价以及工程建设工期的影响非同一般。
2.3市政给排水工程常用基坑支护结构类型分析。（1）人工挖孔灌注桩：人工挖孔灌注桩是非常典型传统的市政工程基坑支护结构，该支护结构的施工简单，且稳定性高，不易变形，能够承受较大的水平荷载和纵向荷载。其缺点是不适用于软土、松散易发生流沙的场地和地下水水位较高的场地；近年来随着人工成本的增加，对大规模工程时效性的要求，以及对工人施工安全意识的增强，市政工程中人工挖孔灌注桩的应用已经非常稀少。（2）钢板桩：钢板桩支护结构具有较为显著的优势，其耐久性强，具有较强的隔水性，施工措施简便，且可以循环利用；缺点是基坑边缘施工误差较大，钢板桩刚度较小，形成的基坑上部易变形，一般适用于深度<5m的基坑。（3）钻孔灌注桩：钻孔灌注桩一般采用大直径桩針对不同的实际情况要求，选择更适用的排列方式，并可以结合顶部冠梁和锚桩、拉杆形成非常稳定且有效的基坑支护体系，适用于开挖面积大，有一定深度的基坑，也适用于没有条件放坡开挖的基坑。在地下水丰富的地区通常结合深层搅拌桩等止水帷幕的形式，形成多层保护。其不足是综合造价较高，且施工周期较长。（4）土钉墙：土钉墙的支护形式有一定的地区性特点，土钉与喷射砼相结合，作用方式类似于重力式挡墙，适用于开挖土质较好，有一定强度，现场有开挖条件的场地，且经济指标良好；不足是对厂区影响面较大，土方量巨大，对浅层土有一定的要求，不适用于较深的基坑。（5）地下连续墙：地下连续墙的适用性非常广，对基坑的稳定性，防水性有一定的优势，但是其施工专业性要求与较高的经济成本，往往不作为设计选择的优先方案。
3 市政给排水工程常用基坑支护结构的适用原则
3.1安全性原则。随着社会的发展，安全问题越来越受到重视，在已发生的某些基坑工程事故中，设计图纸以及施工质量均满足相关规范要求，事故一般源于建设场地周边的自然及人为环境因素；需要设计及施工人员重视对所选用基坑支护形式的外在影响因子。但是，也应该避免过度设计造成成本浪费的情况。
3.2成本性原则。包括经济成本、时间成本与空间成本，不同的基坑支护形式，对工程的总投资，对工程的建设周期影响非常大，目前工程中实际情况是对经济成本与时间成本摆在第一位的；其次，由于我国幅员辽阔，常用施工措施存在地区差异，会存在适用方法不通用的情况，需要设计人员在满足相关规范的前提下，了解当地的施工方式。
3.3创新性原则。在进行市政工程基坑支护结构设计的过程中，应该坚持创新性原则。由于基坑工程的复杂性，常用的支护结构形式不一定通用，设计人员应该结合自身的设计经验以及自身的专业水平进行有效的创新，使设计出的基坑支护结构能够进一步满足市政给排水工程的建设需求，
3 结论
市政给排水工程基坑支护结构类型较多，因此，在实际的工作中，应结合工程的实际特点，科学的选择不同类型的基坑支护结构，并且对该结构进行科学的设计，以满足市政工程的建设要求，从而进一步提高市政工程建设的质量，实现最佳的经济效益和社会效益，促进社会的发展和进步。此外，在进行市政工程基坑支护结构设计的过程中，还应该坚持相应的原则，这样才能够保证市政工程基坑支护结构设计的科学性和合理性。
参考文献
[1]宋美权，建筑深基坑支护优化设计研究及应用，建材与装饰，2015.
[2]白晓峰，关于深基坑支护结构设计方案的优选和优化设计探讨[J]，建筑规划与设计，2016.
论文作者:贾玉莉
论文发表刊物:《防护工程》2017年第12期
论文发表时间:2017/9/20
标签：基坑论文; 工程论文; 结构论文; 给排水论文; 市政论文; 挡墙论文; 深度论文; 《防护工程》2017年第12期论文;