淺析深基坑支護技術的問題及建議

雷丹 邢運杰

摘 要：本文分析了支護類型，闡述了深基坑支護技術存在的問題，并提出了深基坑支護技術的幾點建議。

關鍵詞：深基坑；支護類型；支護技術；問題；建議

1、支護類型

1.1自立式支護

1.1.1水泥攪拌樁擋墻支護。水泥攪拌樁主要適用于淤泥、淤泥質土、粘土、粉質粘土、粉土、素填土等土層。基坑開挖深度不宜大于8m。

這種支護結構的優點是擋墻厚度大，整體性、穩定性、隔水性良好，施工速度快，工程造價一般低于沖、鉆孔灌注排樁，坑內無支撐結構，便于機械挖土和地下室工程施工；其缺點是擋墻占地面積大，且其強度受到土層含水量和有機質含量的影響。

1.1.2懸臂式排樁支護。懸臂式排樁支護一般采用沖、鉆孔灌注樁，個別采用預制樁，如預應力管樁。

這種支護型式的優點是基坑內無支撐，便于機械化挖土和地下室工程施工，其缺點是支護樁頂水平位移較大，當坑深較大或地質條件較差時，工程造價較高。一般都用在地質條件較好的場地；若存在厚軟土層，采用此支護型式的，其基坑深度一般不大于6.0m。

1.2 排樁內支撐支護

排樁大多為沖、鉆孔灌注樁（樁徑Ф800～1200）；個別工程采用地下連續墻或預應力管樁。內支撐系統根據平面形狀有角撐式、角撐對撐式、水平拱圈式等多種布置方式；水平拱圈支撐發揮混凝土抗壓強度高，抗拉強度低的特點，既經濟又可提供較大的施工空間。豎向大多為單道內支撐，也有兩道內支撐。支撐材料有鋼梁和鋼筋混凝土梁兩種。這種支護型式大多用在軟土層較厚、且基坑深度較深的工程；目前，基坑深度在6～10m 之間的多采用單道撐，基坑深度大于10m 的采用兩道以上支撐。內支撐的布置應盡量簡單，以方便基坑機械挖土和地下室施工；該支護型式的優點是支護系統較安全可靠；缺點是基坑挖土和地下室施工較為不便；一旦有某個節點破壞，將導致整體失穩。

1.3 樁錨支護

這種支護方式主要適用于場地土層性能較好或軟土層較薄的場地。對基坑深度較大的工程，巖土錨桿的一些參數如下：與水平夾角在15°～40°之間；長在35m 以內；設計軸向抗拔力一般小于600kN；錨筋材料有鋼筋或3～4 條鋼鉸線；大多采用二次高壓注漿工藝，第二次注漿壓力一般大于2MPa。錨索鎖定時都施加預應力，施加預應力大小不等，有的達設計值的70%，有的只有設計值的30%；施加的預應力越大，限制樁頂變位效果越好，但其支護樁承受的壓力越接近靜止土壓力。

1.4 噴錨支護

噴錨或土釘墻支護是錨桿、鋼絲網、噴射混凝土相結合的聯合支護型式。適用于地下水位以上或經人工降水后的人工填土、粘性土和弱膠結砂土。常用在單層地下室、且淤泥較薄、地下水較少的基坑。但不適用于含水豐富的粉細砂層、砂礫卵石層，不能用于自穩能力極差的厚淤泥層，基坑深度不宜大于12m。噴錨網或土釘墻支護具有以下優點：①通過形成噴射混凝土、錨桿、鋼筋網與土體共同作用的主動支護體系，最大限度地利用邊壁土體的自穩能力②屬柔性支護，可自行調節，使結構處于最佳受力狀態，局部不會產生偶然過載③具有很大的靈活性，可根據監測數據隨時調整支護參數④所需的設備簡單，所需的操作場地小⑤工程造價較低。缺點：①邊壁變形較大。②錨桿往往會超出建筑用地紅線，需征得紅線以外業主的同意。

此外，還可見到其它的一些支護型式，例如鋼板樁、逆作法、半逆作法、閉合擋土拱圈、地面拉錨排樁等。排樁或土釘墻支護為近幾年來基坑支護的主要形式。

2、存在問題

2.1 基坑工程勘察問題

基坑工程勘察常常不能滿足設計要求，土層抗剪強度指標試驗方法及取值不統一?；庸こ炭辈鞈獫M足規范中規定的要求，包括勘察范圍、勘探點的深度及間距，場地水文地質勘察、巖土工程測試參數、基坑周邊環境的勘查及對基坑工程的建議等，其中尤其重要的是巖土工程測試參數及對基坑周邊環境的勘查?，F有巖土工程報告中巖土的取樣數量均偏少，巖土參數測試值變異較大，大部分巖土抗剪強度參數取值均為經驗值，直接導致基坑工程計算結果的不夠準確。如基坑工程設計計算均按巖土工程報告取值，就會出現計算結果偏差較大的情況，有的基坑計算結果偏于危險，有的則太過于保守。

對于基坑周邊環境的勘查則很少有勘察報告能達到基坑設計階段的要求，周邊建筑物的結構型式、基礎型式及埋深、與基坑周邊的距離等描述一般均過于粗略，對于地下管線的描述則更不清晰，管線的類型、接頭型式、管徑及埋深等都不詳。

2.2 施工質量問題

基坑工程特別是土釘墻和噴錨工程專業特殊性強，許多施工單位沒有巖土工程專業工程經驗，甚至對巖土工程專業知識知之甚少，有的甚至完全不懂；但出于利益的驅使，偷工減料的現象時有發生，特別是有的土方開挖單位，為了方便省錢，根本就沒有分層開挖，基坑工程一次開挖到底，直接導致坑頂開裂、坑壁失穩?；庸こ坛Ｗo周邊環境外，還要保證坑內工程樁的安全，軟土基坑必須分層均衡開挖，每層高度不宜超過1m。飽和流塑狀態的淤泥層，對樁周的約束效應很低，工程樁（預應力管樁）的橫截面，不論是橫向抗切的配筋，還是截面積都相對比較薄弱。由于土方開挖未嚴格按要求進行，樁體位移、傾斜、斷裂很容易發生，類似的事故不少。

2.3 基坑監測問題

基坑周邊相鄰建筑物、構筑物、道路、地下管線、地下水位等監測應當委托有巖土工程監測資質的工程監測單位承擔基坑監測工作是基坑工程中非常重要的一個環節，監測工必須貫穿基坑工程的全過程。在土方開挖至設計深度的后面幾天，特別是在臺風暴雨季節必須加密監測甚至連續觀測而有些建設單位對基坑監測工作的重要性認識不足，導致監測工作不到位，有些監測單位并未具備巖土工程監測資質，經驗不足，未能根據實際情況調整監測頻數，也就未能及時發現問題和避免基坑支護結構失穩事故。

2.4 基坑暴露時間過長問題

個別基坑工程由于種種原因暴露時間過長，形成公共安全隱患。

基坑支護是臨時性工程，采取的安全系數較低，未設永久保護技術措施，如錨桿或錨索的防腐問題等。

3、幾點建議

①加強基坑支護工程設計和施工質量管理和基坑工程專門勘察工作；

②充分重視基坑監測工作，并做到因地制宜，盡量減少對周圍環境影響；

③特別重視降水影響問題。在勘察時應加強收集場地水文地質資料，如抽水試驗，為設計提供較為準確的設計數據；當淤泥下臥有中粗砂層時，降水影響范圍大，須加以注意，做好沉降估算以及對周邊環境影響的預測，并采取有效的處理措施；

④在軟土基坑開挖時，須特別注意對工程樁的保護，采取邊挖、邊鑿（工程樁）、邊鋪、邊澆（混凝土墊層）及邊砌（基槽）的施工方法；

⑤加強施工監管力度，杜絕隨意更改支護設計圖紙和施工組織設計；

⑥加強土壓力的原位測試工作，以期得到切合實際的土壓力分布情況，完善和研究支護。

4、結束語

總之，深基坑工程項目越來越多，基坑開挖深度也越來越深。由于基坑周邊地面建筑和地下設施密集，且地質條件復雜多變，深基坑支護的難度也越來越大，很容易造成經濟損失和不良社會影響。因此，研究適用地質條件的新深基坑支護技術是必要的。

參考文獻：

[1] 趙志縉，應惠清.簡明深基坑工程設計施工手冊.中國建筑工業出版社，2000-04.

[2] 陳忠漢.深基坑工程.機械工業出版社，2002年.

[3] 唐孟雄.深基坑工程變形控制.中國建筑工業出版社，2006年.

[4] 趙錫宏.大型超深基坑工程實踐與理論.人民交通出版社出版，2005年.