淺談軟土基坑邊坡支護(hù)的方法

張斌

摘要：近些年，建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展，很多建筑的高度不斷增加，并且還增加了對地下基層的利用率。那么，在建設(shè)施工的過程中，就會涉及到軟土基坑的邊坡支護(hù)技術(shù)，當(dāng)前比較常見的施工技術(shù)主要有放坡開挖、SMW、土釘墻、地下連續(xù)墻、人工凍結(jié)等方法。在施工設(shè)計時，應(yīng)權(quán)衡利弊，綜合考慮，選擇最適合的

方案。

關(guān)鍵詞：軟土基；基坑邊坡；坑支護(hù)；放坡開挖

中圖分類號：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）14-0068-02

近些年來，建筑行業(yè)發(fā)展迅速，為了節(jié)省占地面積，提高土地的使用面積，很多建筑物的建設(shè)都是不斷縱向發(fā)展。那么，一些軟土面積相對較大的地區(qū)，就要對這個地區(qū)的高層建筑提供基坑邊坡的措施，可以保證工程建設(shè)的順利進(jìn)行，并且這項措施會占用很大的工程投資成本。云南地區(qū)地型多樣、湖泊眾多，很多建筑的建設(shè)的地基都會是軟土層，因此，這個地區(qū)的軟土基坑邊坡支護(hù)的方法更要進(jìn)行探討。

云南地區(qū)地處我國西南部，省區(qū)內(nèi)湖泊眾多，軟土層較多。軟土地區(qū)的基坑邊坡支護(hù)方案一定要考慮到土質(zhì)的特殊性，它的牢固性與穩(wěn)定性會對建筑物的整體產(chǎn)生很大的影響。近些年，傳統(tǒng)的支護(hù)方法日益成熟，并且又出現(xiàn)了很多新的工藝與方法，成功地解決了很多地質(zhì)情況復(fù)雜的基坑邊坡支護(hù)問題。本文將對幾種支護(hù)方法進(jìn)行分析，探討每一種方法的施工原理，并分析其適用性。

1 放坡開挖基坑邊坡支護(hù)方法

1.1 施工原理

施工過程主要分為四步，分別為降水，即軟土地區(qū)的地下水位較高時，首先要將地下水位降下來，至少要降到基坑底部1m以下的位置；開挖表層，即在基坑的所在地，開始進(jìn)行表層的挖掘工作；對稱放坡開挖，即形成坡體后，繼續(xù)進(jìn)行土方的挖取，直至挖至基地；底板施工，是指對基坑的底部進(jìn)行平整性施工。

放坡開挖這種施工方法是最傳統(tǒng)的施工方法，在采用這種施工方法施工時，要注意不要為了施工方便，而將開挖所得的土堆放在基坑兩側(cè)的坡頂上，在施工的過程中，如果開挖的深度接近于安全坡度，管理人員應(yīng)不斷地進(jìn)行巡查，避免安全事故的發(fā)生，基坑的縱向坡度最好不要大于安全坡度，在開挖完成后，還要注意在坑內(nèi)設(shè)置利于排水的溝渠。

1.2 適合范圍

這種支護(hù)方法主要適用于場地的平坦度較高，大范圍都是開闊平整的區(qū)域，建筑工程本身也是對穩(wěn)定性沒有過高的要求，并且對建筑物的位移也沒有嚴(yán)格的要求。

1.3 優(yōu)缺點

這種支護(hù)方法對施工的要求低，因此只適合于地質(zhì)穩(wěn)定性相對較好的，易于實現(xiàn)，并且造價低。但是這種方法的缺點則是開挖與回填的土方數(shù)量特別的大，工程量大，費(fèi)時費(fèi)力。

2 SMW基坑邊坡支護(hù)方法

2.1 施工原理

SMW基坑邊坡支護(hù)方法即勁性水泥土防護(hù)墻法。通過在水泥樁中攪入受拉力材料，受拉力材料多為H型鋼，將型鋼與水泥樁混合為一體，不但提高了型鋼的鋼度，同時控制了它的位移。采取這種型鋼與水泥混合的情況來對基坑進(jìn)行支護(hù)，與單一的型鋼相比，撓度要小些，抗彎剛度則提高了20%。

采用這種方法一定要注意型鋼的變形度與攪拌樁要協(xié)調(diào)，如果二者出現(xiàn)分離，則會對支護(hù)的剛度產(chǎn)生影響，造成樁體開裂，容易產(chǎn)生大量的漏水現(xiàn)象，會對工程產(chǎn)生較大的影響。

2.2 適合范圍

這種支護(hù)方法技術(shù)成熟，適用范圍很廣，對于很多土質(zhì)都比較適合。

2.3 優(yōu)缺點

與其他支護(hù)方法相比，它對周圍地層的影響是最小的，施工時不會產(chǎn)生太大的噪音，振動小，易于實現(xiàn)，使用的工期較短，并且不會產(chǎn)生太多的開挖土方，因此，泥土污染較少。但是這種支護(hù)方法支護(hù)的剛度相對較小，并且當(dāng)基坑開挖后，很容易發(fā)生變形。

3 土釘墻基坑邊坡支護(hù)方法

3.1 施工原理

土釘墻法的普遍應(yīng)用主要是由于現(xiàn)代生活空間增大的需求，很多建筑物的地下層都會被利用起來。土體具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與整體性，它可以使基坑保持自然的穩(wěn)定性。它的施工原理是在墻體內(nèi)按著一定的密度，安插進(jìn)去一些長度固定的釘子，與墻體結(jié)合成一個整體，土與釘相互作用，對外力產(chǎn)生共同的抵抗作用，對原土的剛度與強(qiáng)度都有影響，還改變了原有土坡的形態(tài)，使整個土體表現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)定性。這個方法充分利用了土釘性能，土釘在這個結(jié)構(gòu)中主要發(fā)揮三個方面的作用：第一，形成了墻體骨架。這些土釘要具有一定的長度，錯落有致地置于墻體中，形成了它的骨架。第二，承載與加固的作用，可以使整個墻體更穩(wěn)固，承載更大的外力作用。第三，應(yīng)力的擴(kuò)散作用。由于土釘與墻體結(jié)合在一起，當(dāng)受到外力時，外力就會被土釘有效地擴(kuò)散與分解掉。

3.2 適用范圍

這種支護(hù)方法主要適用于條件較好的地質(zhì)層，例如地下水位以上或是人工降雨以后可以形成的粘性土、粉土、松土，還適用于非松散性的砂土、卵石土等。

3.3 優(yōu)缺點

這種支護(hù)方法的優(yōu)點主要體現(xiàn)在三個方面：第一，對于其他施工不會產(chǎn)生影響。它的施工可以與其他施工同時進(jìn)行，不用單獨地占用工期。第二，施工簡單，使用的設(shè)備較少，易于實現(xiàn)。第三，增加邊坡的穩(wěn)定性，可以起到主動的固定作用，使基坑開挖進(jìn)行過程中直面可以保持一個穩(wěn)定的狀態(tài)。它的缺點主要是無法控制位移，如果工程對位移的控制要求較高，這種方法是不適合的。

4 地下連續(xù)墻基坑邊坡支護(hù)方法

4.1 施工原理

這種施工技術(shù)在軟土基坑支護(hù)方面是十分適用的。這種技術(shù)最早起源于西方，在20世紀(jì)50～60年代最廣泛地推廣開來。地下連續(xù)墻是指在地下建立以鋼構(gòu)與混凝土相混合的墻體。這種技術(shù)在地鐵的修建中發(fā)揮著重要的作用。由于它形成的是一個連續(xù)的墻體，因此，具有很好的整體性，對于外力的抵抗作用也是十分有效，易在大型地下工程中使用。這種施工方法與其他支護(hù)施工方法的施工原則相同，即在施工過程中，其支護(hù)結(jié)構(gòu)一定要保證施工安全，基坑底部要始終保持無水狀態(tài)，將支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形控制到一定的范圍內(nèi)。這個支護(hù)體系主要由兩部分組成：一部分為地下連續(xù)墻體，另一部分則是內(nèi)撐系體系結(jié)構(gòu)。

4.2 適用范圍

這種支護(hù)方法主要適用于地質(zhì)條件差、地層組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、基坑的深度較大、周圍的環(huán)境同樣要求要有較深的基坑。

4.3 優(yōu)缺點

這處支護(hù)方法的優(yōu)點主要有三個方面：第一，支護(hù)性好，也應(yīng)該是剛度較大、整體穩(wěn)定性較好。第二，可以用于超深圍護(hù)結(jié)構(gòu)和作為主體結(jié)構(gòu)。第三，它對周圍環(huán)境的影響較小，也是深度最大的支護(hù)形式。它的缺點主要是會產(chǎn)生泥漿污染、造價高、施工工藝要求高，再者就是開挖后的槽壁容易出現(xiàn)塌方。

5 人工凍結(jié)基坑邊坡支護(hù)方法

5.1 施工原理

這種施工方法在沿海地區(qū)應(yīng)用廣泛，它的施工原理是將支護(hù)地區(qū)的土壤凍結(jié)，在施工的過程中始終保持一個凍體狀態(tài)，不發(fā)生土層的滑坡，保證施工的安全。使土壤凍結(jié)主要是通過向支護(hù)部分的土壤內(nèi)注入凍結(jié)管。這種施工方法完成的支護(hù)體其強(qiáng)度是普遍墻體的10倍以下，由土壤顆粒組成的凍結(jié)體還具有良好的止水防滲功能。

5.2 適用范圍

這種方法一般適用于土層含水量較高的地質(zhì)條件中，如含水里較高的地質(zhì)軟土或是砂性土等。

5.3 優(yōu)缺點

這種支護(hù)方法穩(wěn)定性好、造價低、施工工藝低、易于實現(xiàn)，并且具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。它的缺點則是容易因為凍脹產(chǎn)生變形，并且溫度升高而引起的融沉問題不容易

解決。

上述介紹的五種基坑防護(hù)技術(shù)都是在建筑工程中被廣泛應(yīng)用的，這些技術(shù)伴隨著建筑技術(shù)的發(fā)展也變得成熟可靠，每一種技術(shù)都有各自的適用范圍與優(yōu)缺點，并且每一種技術(shù)的造價是不同的。工程造價是繼工程施工環(huán)境需要而要考慮到的第二個重要問題。因此，在進(jìn)行施工設(shè)計時，考慮到施工條件的允許后，還要考慮工程造價。

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（責(zé)任編輯：秦遜玉）