深基坑支護(hù)施工方法的探討

□梁 濤（平頂山市河道管理處）

深基坑的開挖支護(hù)是基礎(chǔ)和高層地下室施工中的一個綜合性技術(shù)難題，它不僅要保證基坑內(nèi)能正常作業(yè)安全，而且要防止基底及坑外土體的移動，保證基坑附近建筑物或構(gòu)筑物、道路管線的正常運行，不可避免地觸及基坑開挖、工程基礎(chǔ)及地下室施工等一系列問題，這既是一個綜合性的工程難題，又涉及土力學(xué)中的許多問題。涉及到土與支護(hù)結(jié)構(gòu)的共同作用，涉及到周邊環(huán)境的問題，還涉及到施工方法、施工作業(yè)的程序、安排等。深基坑的深是相對一定的地質(zhì)、水文條件，一定的施工技術(shù)水平，形成一定的施工難度而言，在目前的施工水平，深基坑一般是指深度5～7m以上的基坑。

90年代以來，隨著高層基礎(chǔ)埋置深度加大，老城區(qū)改造的深入，高層建筑的密度增大，支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題越來越顯得重要。城市的高層建筑及其地下工程一般都處在密集的建筑群中，施工場地狹窄，有些工程的基礎(chǔ)緊挨著相鄰建筑物或者構(gòu)筑物的基礎(chǔ)，在這種環(huán)境中進(jìn)行深基坑的施工，難度可想而知。由于挖土對基坑的卸荷、護(hù)坡樁向坑內(nèi)傾斜變形和基坑內(nèi)外人工降水等原因，必然引起基坑四周地面與原有建筑物的沉降變形，從而引發(fā)基坑安全問題。

基坑事故一般表現(xiàn)為支護(hù)結(jié)構(gòu)位移過大、基坑塌方或者滑坡、基坑周邊道路開裂或塌陷、基坑周圍的地下管網(wǎng)線路因位移過大而破壞、相鄰的周邊建筑物因不均勻沉降等原因而開裂甚至倒塌等等。造成這些事故的主要原因已不再是支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度破壞，而是因為支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形過大。因此城市的基坑工程對基坑工程施工提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

深基坑一般是指深度在5～7m以上的基坑，具有施工技術(shù)復(fù)雜、施工周期長、在狹小場地上施工條件受限、對周邊環(huán)境的影響較大等工程特征。有支護(hù)的基坑工程一般包括：勘察、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工、地基加固、土方開挖、降水工程、工程及環(huán)境監(jiān)測等施工措施。

常用的深基坑支護(hù)方式有：放坡支護(hù)、擋墻支護(hù)、樁排支護(hù)（分懸臂式、單層或多層錨固式、單層或多層內(nèi)支撐式）、地下連續(xù)墻及土釘支護(hù)等。

一、鋼板樁

鋼板樁應(yīng)用于建筑深基坑的支護(hù)，是一種施工簡單、投資經(jīng)濟(jì)的支護(hù)方法，在上海軟土地區(qū)過去應(yīng)用較多。但由于鋼板樁本身柔性較大，如果支撐或錨拉系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)，其變形會很大，因此對基坑支護(hù)深度達(dá)7m以上的軟土地層，基坑支護(hù)不宜采用鋼板樁支護(hù)，除非設(shè)置多層支撐或錨拉桿。在工程中應(yīng)考慮到地下室施工結(jié)束后鋼板樁拔出時對周圍地基土和地表土變形的影響。

二、地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻施工工藝是近幾十年在地下工程和基礎(chǔ)工程中廣泛應(yīng)用的一項技術(shù)。地下連續(xù)墻在建筑物和構(gòu)筑物密集的地區(qū)可以施工，對鄰近的建筑物及基礎(chǔ)不產(chǎn)生影響。地下連續(xù)墻的剛度大，能夠承受較大的側(cè)壓力，如土壓力和水壓力的水平荷載。在基坑開挖時，變形小，因而周圍地面沉降小，不會危害鄰近建筑物和構(gòu)筑物，地下連續(xù)墻如果與錨桿配合拉結(jié)、或用內(nèi)支撐、地下結(jié)構(gòu)支撐，則可以抵抗更大的側(cè)向壓力。

三、柱列式灌注樁排樁支護(hù)

柱列式間隔布置包括樁與樁之間有一定凈距的疏排布置形式和樁與樁相切的密排布置形式。柱列式灌注樁作為擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)也有很好的剛度，但各樁之間的聯(lián)系差，必須在樁頂澆筑較大截面的鋼筋混凝土帽梁加以可靠連結(jié)。為了防止地下水或者地下水夾帶土體顆粒從樁間空隙流入或滲入坑內(nèi)，應(yīng)同時在樁間或樁背采用高壓注漿、設(shè)置深層攪拌樁、旋噴樁等措施，或在樁后面專門構(gòu)筑防水帷幕。灌注樁施工較連續(xù)墻簡便，可用機(jī)械成孔或人工成孔，成本低于連續(xù)墻，可以不用大型機(jī)械，又無打入樁的噪音、振動和擠壓周圍土體帶來的危害。排樁支護(hù)形式分為懸臂式排樁支護(hù)和支錨式排樁支護(hù)，支錨式又分為單點支錨和多點支錨。在大多數(shù)情況下懸臂式柱列樁適用于安全等級為三級的基坑支護(hù)工程，支錨式柱列樁適合于一、二級安全等級的基坑支護(hù)工程。

四、錨桿支護(hù)

錨桿支護(hù)是一種巖土主動加固和穩(wěn)定技術(shù)，錨桿作為技術(shù)主體，一端錨入穩(wěn)定的土體或巖體中，另一端與各種形式的支護(hù)結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)，通過桿體的受拉作用，調(diào)用深層土體的潛能，達(dá)到基坑和建筑物穩(wěn)定的目的。錨桿適應(yīng)性強(qiáng)，基本不受基坑深度的限制，機(jī)動靈活，可與多種其他支護(hù)型式配合使用，這是錨固支護(hù)的兩大主要特點。因此，錨固技術(shù)在深基坑中的應(yīng)用具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)目前國內(nèi)外深基坑錨固支護(hù)工程應(yīng)用的實踐經(jīng)驗，錨桿可與各種支擋樁，如鋼板樁、灌注樁組成樁錨體系，也可與各種墻，如地下連續(xù)墻、土釘墻、鋼筋混凝土擋墻組成錨桿擋墻。

五、土釘支護(hù)

土釘支護(hù)是用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新的擋土技術(shù)，所謂“土釘”就是置入于現(xiàn)場土體中以較密間距排列的細(xì)長錨桿，如鋼筋或鋼管等，通常還外裹水泥砂漿或水泥凈漿漿體（注漿土釘）。土釘?shù)奶攸c是沿通常與周圍土體接觸，以群體起作用，與周圍土體形成一個組合體，在土體發(fā)生變形的條件下，通過與土體接觸界面上的粘結(jié)力或摩擦力，使土釘被動受拉。并主要通過受拉工作給土體以約束加固或使其穩(wěn)定。土釘?shù)脑O(shè)置方向與土體可能發(fā)生的主拉應(yīng)變方向大體一致，通常接近水平方向并向下呈不大的傾角。土釘支護(hù)由于經(jīng)濟(jì)、可靠且施工快速簡便，已在我國得到迅速推廣和應(yīng)用。在基坑開挖中，土釘支護(hù)現(xiàn)已成為樁、墻、撐、錨支護(hù)之后又一項較為成熟的支護(hù)技術(shù)。