[深基坑支护方案的选择与应用]深基坑支护方案专家论证

　　摘要：在城市狭窄的场地进行深基础、地下室等工程施工时，基坑开挖深度大，但没有足够放坡空间，需要采用先进适用的深基坑支护技术进行支护。本文对常用深基坑支护方法的选择和应用进行介绍，可在实际工程应用中起到借鉴作用。
　　关键词：深基坑；基坑支护；方法；选择
　　中图分类号：TU47文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）05-0091-02
　　0引言
　　近几年来，由于土地资源逐渐减少，高层建筑迅速兴起,建筑物向地上、地下要空间。但是，在城市狭窄场地施工高层建筑深基础、地下室或地下建筑物，由于场地狭小大多数情况下都不允许放坡大开挖。为了保证工程安全、顺利施工，我们常常要维持天然地基土的平衡状态，需采取一种特殊有效的支护方式，即在深基坑的四周采取保护，使基坑土方可以垂直开挖，不用放坡，为基础施工提供广阔的空间，同时减少大量土方开挖量和劳动力，加快工程进度，深基坑支护技术在高层建筑深基坑施工中得到广泛应用同时也极大地促进了该技术的发展。
　　1深基坑支护方案选择
　　在对支护方案进行选择时，应根据基坑周围环境，土层结构、工程地质、水文情况，基坑形状、开挖深度，施工拟采用的挖方、排水方法，施工作业设备条件、安全等级和工期要求以及技术经济效果等因素加以综合全面地考虑而定。可以选择应用其中1种，亦可2~3种支护结合使用，特别应注意的是选择透水性支护还是止水性支护。对于因降水而有可能导致固结沉降的软弱地基、细砂层或粘土层组成的软弱的地基以及含水层丰富的砂砾地层，宜优先选用止水式支护。其他可采用透水性支护。
　　2常见深基坑支护方法
　　2.1 型钢桩横挡板支护型钢桩横挡土板支护系挖方工程中一种最常见、简单、经济的挡土支护方法，如图1(a)所示，系沿挡土位置处先设型钢桩到预定深度，然后边挖方，边将挡土板塞进两型钢桩之间，组成由型钢桩与挡土板复合而成的挡土壁。
　　型钢桩多采用钢轨、工字钢、H型钢等，间距由地质情况而定，一般为0.5~1.0m，横向挡板多采用厚3~6cm松木板。
　　这种支护的优点是：为了提高止水效果，在挡土板背面的地基中采用止水措施；当有地下水时，为防水与土砂可能出现的流砂或管涌，必须采用降低地下水位及地基加固等辅助措施；它不能止水，施工将会因降低地下水，使周围地基产生沉降；在有地下埋设物也能施工；沉桩较简单易行，噪声、振动少，结构简单，成本低。（图1b）。适用于土质较好，地下水位较低，深度不很大的粘性土、砂土基坑中使用。如辅以锚杆，亦可用于深基坑。
　　
　　2.2 混凝土灌注桩支护现场灌注混凝土成桩，形成桩排作挡土支护。挡土灌注桩支护系在开挖基坑周围，用钻机钻孔，下钢筋笼。桩的排列形式有间隔式、双排式和连续式等（图2），间隔式系每隔一定距离设置一桩，成排设置，在顶部设连系梁连成整体共同工作，桩间土起土拱作用将土压传到桩上，抵抗土的侧压力。双排桩系将桩前后或成梅花形按两排布置，桩顶亦设连系梁（圈梁）使成门式刚架，以提高桩的抗弯刚度，增强抵抗土压力能力，减小位移。连续式系一桩连一桩形成一道排桩地下连续墙，在顶部亦设连系梁，以抵抗侧向土压力作用。（图2）
　　为了防止桩间土塌落流失，有的在桩间外侧再加做钢丝网水泥及喷射水泥砂浆或喷射混凝土，以保护桩间土层，并起一定止水作用。
　　挡土灌注桩支护，具有噪音低，振动小，费用较低，设备简单，施工方便，需要工作场地不大，变形相较小，安全度好，刚度较大，抗弯强度高等优点。但前两种型式支护止水性能差，需在桩间加水泥土桩，当地下水较旺，为防止桩间土塌落流失，当地下水较旺，为防止桩间土塌落流失。
　　适于粘性土、砂土、开挖面积较大，深度(大于6m)的基坑，以及邻近有建筑物不允许放坡，不允许附近地基有较大下沉、位移时采用。一般土质较好，可用于外露悬臂7~8m的情况；若顶部设拉杆，中部设锚杆可用于3~4层地下室开挖的支护。
　　2.3 排桩土层锚杆支护排桩土层锚杆支护，系在排桩支护的基础上，沿开挖基坑或边坡，每隔2~5m设置一层向下稍微倾斜的土层锚杆，以增强排桩支护抵抗土压力的能力，同时可减少排桩的数量和截面积，常用排桩土层锚杆支护的形式如图3所示。
　　土层锚杆，又称土锚杆，是在深开挖的基坑立壁（挡土灌注桩、地下连续墙或岩土层）的土层钻孔（或掏孔）至要求深度，或再扩大孔的端部开成柱状或球状扩大头，在孔内放入钢筋、钢管或钢丝束、钢绞线，灌入水泥浆或化学浆液，使与土层结合成为抗拉（拨）力强的锚杆。在锚杆的端部通过横撑（钢横梁）借螺帽连接或再张拉施加预应力将灌注排桩（或地下连续墙，下同）受到的侧压力，通过拉杆传给远离灌注桩的稳定土层，以达到控制基坑支护的变形，保持基坑土体和基坑外建筑物稳定的目的。
　　
　　排桩土层锚杆支护施工一般先将排桩施工完成，开挖基坑时每挖一层土，至土层锚杆标高，随设置一层施工锚杆，逐层向下设置，直至完成。
　　采用排桩土层锚杆支护，在国内外均得到广泛采用。适用于难以采用支撑的大面积深基坑、各种土层的坑壁支护。它的优点是：可节省大量钢材和劳动力，加快工程进度。有利于机械化挖土作业，特别是为基坑内施工提供了良好空间；施工不用大型机械和较大场地，经济效益显著，同时可简化支护结构，适应性强，所需钻孔孔径小；可有效控制邻近建筑物的变形量，可施加预应力，也可用高强钢材；能与土体结合在一起承受很大的拉力，以保持支护的稳定。
　　参考文献：
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　　[2]张尚根，陈灿寿，夏炎.深基坑支护方案的模糊优选模型及其应用[J]. 岩石力学与工程学报，2004，（12）.
　　[3]张海涛，何亚伯，田水.深基坑支护方案多目标模糊优选决策研究[J]. 武汉大学学报（工学版），2004，（03）.

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