深基坑典型支护结构的分析与应用

深基坑典型支护结构的分析与应用

栾先彬

青岛市地铁规划设计院有限公司       266000

摘要

在选择深基坑支护结构前，应先明确基坑支护的目标，以确保基坑周围土体的稳定，并为地下室的建设留出充足的空间。本文以深基坑典型支护结构为出发点，对钻孔灌注桩、地下连续墙、放坡、护坡桩、锚喷支护等几种支护形式的类型、选型及工艺流程等进行了分析。全面地分析了深基坑支护施工中存在的问题和实施策略，并指出了目前深基坑支护施工中存在的问题，并以此为依据，提出了深基坑支护施工的实施策略，从而更好地保证项目的安全性。

关键词：深基坑 工程维护 支护结构

一、深基坑典型支护结构分析

（一）钻孔灌注桩

钻孔灌注桩承载力高，适用性强，是一种安全可靠的支护形式。钻孔灌注桩施工多样，可根据不同的地质条件，选用多重成成孔和护壁形式，可分为两大类：泥浆护壁方法和全套管方法。施工过程中产生的震动、噪音较小，不会产生挤土现象，对周边环境的影响较小；墙体具有较高的强度和刚性，具有良好的支护稳定性和较低的变形。当工程桩也是灌注桩时，可以同步施工，这样施工有利于施工组织、工期短。当有特殊要求时，尚可做成咬合桩形式，提高适用性和安全性。

（二）地下连续墙

地下连续墙具有较高的刚性和较好的止水作用，是一种兼顾止水效果的围护结构，强度和刚度较大。一般情况下，它的建造成本很高，而且需要特殊的设备来完成。可用于地质状况恶劣、情况复杂、深大、周围环境要求高的基坑，受施工设备限制，对于上部软土下部岩石的基坑存在成槽困难问题。

（三）放坡

放坡施工简单且适用性较强，土质边坡的坡率允许值应根据工程经验，按工程类比的原则并结合已有稳定边坡的坡率值分析确定。可以单独使用，也可以与其它支护结构组合使用。在地下水超过坡脚的情况下，应进行有效排水，并作好坡脚防护。必要时设置外倾排水孔、排水肓沟和排水钻孔。坡面应采用钢筋网喷射混凝土面层，已防止雨水或地下水冲刷，确保边坡处于稳定状态。

（四）护坡桩

虽然护坡桩的成本很高，但是其最大的优点就是可以进行垂直开挖。大大节省了占地面积。一般情况下，要在挖前打好桩子，然后用一排密密麻麻的桩子组成一堵墙，挡住了后面的土质，这就是护坡桩。护坡桩一端埋入土壤，一端留空，一端留有空位。这样的结构，就像是一根悬臂梁，并不利于结构的发挥。所以，一般情况下，护坡桩与锚杆一般都是相互配合。桩顶用锚索固定（桩身较高时可在桩身中部设置多个锚索）。在桩头上，还会有一条横向的线，将所有的桩子连接起来，使之共同工作。

（五）锚喷支护

锚喷支护是将锚杆和喷砂混凝土组合在一起进行的一种新型支护形式。用洛阳铲在斜坡上挖了一个直径十多厘米，深达十多米的山洞，山洞是在斜坡上挖的。将钢绞线放入孔洞中，再用水泵灌入水泥浆，等水泥浆凝固后，再张拉钢绞线，当钢绞线张拉到一定程度后，再将钢绞线固定在一根固定在斜坡上的钢柱上，这样，当锚索收缩时，就可以对斜坡施加更大的压力了。

二、深基坑支护施工中存在的问题

（一）边坡修理不达标

在深基坑施工中，往往会出现挖多或挖少的情况，这都是因为施工管理人员的管理不到位，还有机械操作手的操作水平不高等原因造成的，导致了机械开挖后的边坡表面的平整度和顺直度呈现出不规则的形状。然而，在进行人工维修的时候，因为受到各种条件的制约，不可能进行深度挖掘，所以经常会出现挡土支护后的超挖和欠挖的情况。这是一个比较普遍的缺点。

（二）施工过程与施工设计的差别大

在实际的施工过程中，经常会出现偷工减料的情况，在深基坑挖土设计中，经常会对挖土程序做出一些规定，以降低支护变形，并进行图纸交底，但是在实际的施工过程中，却经常会对这些规定置之不理，只为了抢进度，图局部效益，从而产生了偷工减料的现象。深基坑工程是一项复杂的空间工程。传统上，对于深基坑围护结构，一般都是按照平面应变进行设计。若在未考虑空间问题而采用平面应变假定进行设计，则需要根据基坑开挖的空间效应进行相应的调整。这一点在设计和实际施工中存在着很大的差异，同样要给予足够的关注。

（三）土层开挖和边坡支护不配套

在施工技术要求不高的情况下，施工单位的组织和管理比较简单。而挡土与支护是一项技术性很强的工作，其组织与管理相对于土方开挖更为复杂。因此，在实际的建设中，大型项目往往都会有专门的团队来做。因此，在施工过程中，进行协调管理的难度很大，施工单位为了抢进度，开挖顺序比较混乱，尤其是在雨季，更是不顾挡土支护施工所需要的工作面，而留给支护施工的操作面几乎是无法操作的，在时间上也没有办法去完成支护工作，造成了巨大的安全风险和隐患。

三、深基坑支护施工实施策略

（一）转变传统深基坑支护工程设计理念

目前，我国在深基坑支护技术上已经积累了丰富的实践经验，为建立健全深基坑支护结构设计的新理论和新方法奠定了良好的基础。然而，目前针对岩土工程中深基坑围护结构的具体设计与施工方法还处在探索与讨论之中，同时，国内也没有形成围护结构设计的统一标准。在此基础上，根据库伦或朗肯原理，采用“等值梁法”对支护桩进行计算，采用传统的分析方法，其计算结果与实际情况相差甚远，且不安全、不经济。所以，在深基坑支护结构的施工工程设计中，不能再使用过去的传统的“结构荷载法”，而是要完全转变传统的设计理念，逐渐构建起以施工监测为主导的信息反馈的动态设计体系。

（二）重视变形观测，并注意及时补救

在岩土工程中，对基坑围护结构的变形进行观测，主要包括：对边坡和周围建筑物和地下管道的变形进行观测。通过对监测数据的分析，可以对土方开挖和支护设计在实际应用中的情况进行及时的分析，通过对其中的偏差进行分析，就可以对基坑土体变形状况、土方开挖影响的沉降情况、地下管线的变形情况等进行及时的了解。对于设计中出现的偏差，在下部施工过程中，要及时地对设计参数进行修正，并对已经施工的部分进行适当的补救和控制。要想做到这一点，就必须要有精确、可靠、及时的现场变形观测数据，这就需要变形观测人员严格地按照预定的设计方案，对其进行仔细的测量、认真的负责，确保观测的质量。如果在实际的测量过程中出现了不正常的现象，则应立即研究并采取相应的行动，以避免进一步的恶化。

（三）全程控制基坑支护的施工质量

在岩土工程中，深基坑支护的关键是过程控制，而在这个过程控制的各个环节中，一旦出了问题，就很难再进行纠正和补救。为此，必须对其实施严格的全过程控制和管理，严格按照设计要求进行施工，以保证其工程质量。在施工之前，相关人员必须对当地的地质资料、本次施工的设计图纸以及施工地点的周边环境了如指掌。在施工的过程中，施工单位不能随意更改锚杆位置、长度、型号、数量，钢筋网间距，加强筋范围，放坡系数等设计参数。当设计方案发生变化时，应由专家再次审核。基坑支护施工单位要与挖土施工单位密切配合，坚持分层分段开挖和分层分段支护的施工原则进行施工。

总结

在实际生产中，应结合工程实际情况，根据基坑周边环境、地质及水文条件等控制性因素，从安全、可靠、科学的角度出发，认真研究确定深基坑支护结构形式及支护参数，并在施工过程中，加强管理及重点环节盯控，保证施工中各个环节满足设计及规范要求，才能确保基坑周围土体稳定，并为结构施工地下室施工提供安全、足够的施工空间，保证施工的顺利进行。

参考文献

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