摘要：本文介紹了城市地下空間深基坑的常見支護(hù)方法，提出建立深基坑方案安全性、工程造價(jià)、施工工期、環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)的優(yōu)化選擇方法，對(duì)工程實(shí)踐有一定指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：地下室；深基坑支護(hù)；比選；優(yōu)化

1 引言

近年來，我國城市現(xiàn)代化進(jìn)程加快，其中地上地下空間得到同時(shí)的開發(fā)，各類用途的地下空間已在各大中城市中得到開發(fā)利用，諸如地下停車庫、地下商城、地下醫(yī)院、地下倉庫以及多種地下民用和工業(yè)設(shè)施等，在這一過程中。大量的深基坑工程出現(xiàn)，這些工程的規(guī)模和深度也在不斷增加。一般而言，城市基坑工程通常位于核心地帶，屬于生命線工程密集區(qū)，因此，對(duì)于基坑工程的要求，會(huì)越來越高，這些現(xiàn)狀都迫使工程技術(shù)人員研究比較深基坑支護(hù)問題，并且對(duì)角度和方法提出了新的要求。

2 常見深基坑支護(hù)類型

2.1鋼板樁支護(hù)該技術(shù)的關(guān)鍵在于，通過帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼，制做支護(hù)樁，同時(shí)實(shí)現(xiàn)鋼板樁的連接，這在擋土和擋水中得到廣泛的應(yīng)用。目前，常用的鋼板樁截面形式有三種，具體分U形，Z形和直腹形?？紤]到鋼板樁施工較為簡單的特征，其施工可能會(huì)引起相鄰地基的變形，同時(shí)造成噪聲振動(dòng)，對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生較大的影響，因而，在人口和建筑密度很大的地區(qū)，應(yīng)當(dāng)限制其使用。

2.2深層攪拌支護(hù)該支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵在于，將水泥作為固化劑，通過機(jī)械攪拌，實(shí)現(xiàn)固化劑和軟土劑強(qiáng)制拌和，這容易讓固化劑和軟土劑產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，從而使之逐步硬化，構(gòu)成整體性，水穩(wěn)定性和強(qiáng)度的水泥土樁墻，該土樁墻可以成為支護(hù)結(jié)構(gòu)。該技術(shù)適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土、粉質(zhì)粘土，粉土、素填土等土層，一般而言，基坑開挖的深度不能在6m以上。

2.3排樁支護(hù)該技術(shù)是柱列式間隔式的，通過鋼筋混凝土挖孔，鉆(沖)孔灌注樁，或是PHC管樁，以成為擋土結(jié)構(gòu)的支護(hù)形式。在柱列式間隔布置中，存在樁與樁之間的一定凈距，實(shí)現(xiàn)疏排布置形式，包括樁與樁相切的密排布置形式。該技術(shù)作為擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)，擁有較強(qiáng)剛度，但是，在各樁之間，其聯(lián)系差應(yīng)當(dāng)在樁頂澆注較大截面的鋼筋混凝土帽梁加以聯(lián)接。由于灌注樁比較簡便，可通過機(jī)械鉆(沖)孔進(jìn)行，也可使用人工挖孔，不會(huì)產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)，也不會(huì)導(dǎo)致擠壓周圍土體帶來的危害，成本較地下連續(xù)墻低，與灌注樁相比，PHC管樁的施工簡易，工期較短，且不易出現(xiàn)泥漿污染，但容易產(chǎn)生較大的噪音，導(dǎo)致擠土效應(yīng)出現(xiàn)，應(yīng)用范圍是那些開闊、擠土效應(yīng)低的項(xiàng)目。

2.4土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)該技術(shù)是近年發(fā)展起來的，應(yīng)用范圍是土體開挖，也可應(yīng)用于邊坡穩(wěn)定，其特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)可靠，坡度的適應(yīng)性很高，應(yīng)用范圍較廣(除了深厚的軟土層，大部分土層都是可用的)，施工具有快速簡便的特點(diǎn)，目前已經(jīng)在大量工程中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。對(duì)于有一定粘性的砂土、粘性土、粉土、黃土及雜填土，當(dāng)場地存在砂、粘土和不同風(fēng)化程度的巖體時(shí)，應(yīng)用土釘支護(hù)特別有利。不足之處主要體現(xiàn)在，如果土釘位于基坑外，一般會(huì)侵占紅線外的地下空間，對(duì)以后的地下空間開發(fā)來說，存在負(fù)面影響。規(guī)范一般建議應(yīng)用于深度不超過12m的基坑，當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，最好的辦法是，通過降水或截水手段，使用的期限不宜超過一年半。如果基坑的深度大于12m，位移的難度會(huì)提高。

2.5地下連續(xù)墻該技術(shù)的特點(diǎn)主要是整體剛度大，與此同時(shí)，可以止水防滲，一般適用范圍是，地下水位以下的復(fù)雜環(huán)境，尤其能夠在基坑底面以下進(jìn)行施工，當(dāng)深層軟土需要時(shí)，可以將墻體插入很深，在國內(nèi)外的實(shí)踐中，已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展，以及施工方法和機(jī)械的改進(jìn)，該技術(shù)成為基坑施工時(shí)的擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)，也成為擬建主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻，如果支撐得當(dāng)，加以正確施工方法和措施的配合，能夠較好控制軟土地層。在基坑深(通常是h＞10m)，環(huán)境保護(hù)要求高的項(xiàng)目中，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)的分析，多采用該項(xiàng)技術(shù)。但是，如果該技術(shù)應(yīng)用于堅(jiān)硬發(fā)土體，其開挖會(huì)有較大困難。而且施工費(fèi)用可能會(huì)比較高。在施工過程中，泥漿會(huì)污染施工現(xiàn)場，導(dǎo)致場地的泥濘不堪。

3 地下室深基坑支護(hù)方案優(yōu)化選擇

對(duì)于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，通常是臨時(shí)性的，若盲目的追求安全性，容易導(dǎo)致過度的浪費(fèi)。與此同時(shí)，在對(duì)深基坑進(jìn)行開挖時(shí)，應(yīng)當(dāng)努力實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)同時(shí)又可行的支護(hù)方案，以減少費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于支護(hù)優(yōu)選過程，下文分解成兩步：方案初選和方案優(yōu)選。方案初選有三方面的內(nèi)容：(1)收集整理資料；(2)確定安全等級(jí)；(3)選擇基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)型式；(4)定性初選：為確?；影踩┕ぃ_定變形的控制級(jí)別，設(shè)置支撐和挖土方式，提供合理降水方案的依據(jù)。在初步確定方案的問題上，通常會(huì)有若干符合初選條件的選項(xiàng)，根據(jù)方案優(yōu)選的諸多因素，加上模糊性的特點(diǎn)，結(jié)合相關(guān)的規(guī)定，將深基坑支護(hù)方案優(yōu)選評(píng)判的指標(biāo)歸納為安全性、工程項(xiàng)目造價(jià)、施工工期、環(huán)境影響4個(gè)主指標(biāo)：安全性。這是首要前提，目的是為了工程項(xiàng)目的安全性和可靠性，萬一不能保證這兩個(gè)因素，該方案是不可能成為備選方案的，應(yīng)當(dāng)在方案初選的時(shí)候就給予剔除。但對(duì)于那些能滿足安全性基本條件的方案，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)其對(duì)安全性給予嚴(yán)格評(píng)估。與此同時(shí)，在深基坑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，必須符合強(qiáng)度、變形等驗(yàn)算。工程項(xiàng)目造價(jià)。對(duì)于任何工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)，其終極目標(biāo)是共同的，在保障安全的前提下，盡可能實(shí)現(xiàn)造價(jià)的合理，與此同時(shí)，造價(jià)在基坑支護(hù)方案優(yōu)選中，是最為關(guān)鍵的因素。具體考慮過程中，包括四方面：①首先，支護(hù)體系施工的費(fèi)用：這在整個(gè)工程項(xiàng)目造價(jià)中，具有顯著的份額，它具體包括的是支護(hù)結(jié)構(gòu)，以及設(shè)置支撐贊用，在財(cái)務(wù)上體現(xiàn)為材料費(fèi)。②第二是土方開挖費(fèi)：這包括了，土方開挖的費(fèi)用，以及搬運(yùn)相關(guān)費(fèi)用，體現(xiàn)為人工費(fèi)，以及機(jī)械臺(tái)班的費(fèi)用。⑦施工監(jiān)測及檢測費(fèi)：對(duì)施工監(jiān)測及檢測而言，都是非常關(guān)鍵的項(xiàng)目，對(duì)于施工的安全性，以及基坑理論研究，均產(chǎn)生重要影響，可惜的是，實(shí)施程度一直不高。過去的許多基坑工程項(xiàng)目中，無法或很少進(jìn)行監(jiān)測，費(fèi)用投入相對(duì)較少。④環(huán)保費(fèi)用及文明施工問題：這主要包括為環(huán)境保護(hù)必須的措施，以及其中產(chǎn)生的相關(guān)費(fèi)用，再加上工地安全文明施工費(fèi)用等。根據(jù)施工對(duì)象和步驟的分類原則，施工工期一般可劃分為三部分：土方開挖、擋墻、支撐(錨桿)。但許多支護(hù)方法，如土釘墻和樁錨支護(hù)，其挖土和設(shè)置支撐或錨桿同步進(jìn)行，進(jìn)行專家評(píng)判時(shí)很難確定其挖土或設(shè)置錨桿的時(shí)間長短，導(dǎo)致評(píng)價(jià)中存在不少麻煩。環(huán)境影響。①對(duì)居民區(qū)日常生活的干擾：施工產(chǎn)生的噪聲，妨礙了當(dāng)?shù)刈∶竦男菹?，?dǎo)致塵土污染，對(duì)生活環(huán)境造成危害-運(yùn)輸車輛干擾交通路線等。②施工對(duì)周圍建筑物和地下管線的影響：包括施工引起的周邊建筑物的振動(dòng)，降水可能引起的建筑物沉降、傾斜甚至開裂倒塌，土體過大變形可能引起的地下管線的擠壓變形甚至破壞等影響。③施工產(chǎn)生的次生災(zāi)害影響：這是個(gè)長期后才會(huì)出現(xiàn)的問題，往往為人所忽略。如果施工產(chǎn)生某種程度的水土流失，還導(dǎo)致大面積的區(qū)域性滑坡，降水會(huì)導(dǎo)致地表的下沉。

4 結(jié)論

為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，我們針對(duì)城市地下空間的有效利用開發(fā)，提出新的要求，這導(dǎo)致了相關(guān)問題，與大規(guī)模的深基坑工程項(xiàng)目有關(guān)，同時(shí)這也對(duì)深基坑提出了更高要求，在深基坑工程項(xiàng)目的開挖和支護(hù)方面的技術(shù)，尤其是設(shè)計(jì)和施工上的不斷提高，使得多種符合國情的基坑支護(hù)技術(shù)涌現(xiàn)，基坑工程的設(shè)計(jì)理論，計(jì)算方法得到不斷提高，可以預(yù)見的是，有關(guān)基坑開挖，以及支護(hù)技術(shù)的問題，將給予全面而深入的應(yīng)用，并加以推廣。

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