隨浩 李明 孫曉滿 王紫騰 楊金鵬 吳國瑋

摘 要：本文以長春市臨河街南延長線與天澤大路交匯管廊工程為例，從傳統(tǒng)支護工程出發(fā)，對基坑支護工程的設計、施工進行研究，并對施工過程中的深基坑支護結(jié)構(gòu)主要類型選用、支護方案優(yōu)選原則、深基坑支護結(jié)構(gòu)主要類型、風險等信息進行研究，為支護方案設計提供數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞：深基坑;技術(shù)現(xiàn)狀;支護體系

文章編號：2095-4085（2020）05-0036-02

1 基坑發(fā)展背景與技術(shù)現(xiàn)狀1.1 發(fā)展背景

隨著我國經(jīng)濟實力增強、科技水平進步，人們逐漸把目光轉(zhuǎn)向地下空間，各個城市開始建設大型的地下停車場、地下商場等，地下工程在建筑行業(yè)開始嶄露頭角。在當前國內(nèi)外基坑工程中都普遍存在場地緊湊、工程距離近、綜合性強、開挖深度大、規(guī)模和尺寸大等特點。但因深基坑支護工程是臨時工程，過多耗資會造成嚴重損失，不利于工程后期建設。

1.2 技術(shù)現(xiàn)狀

1.2.1 國外技術(shù)現(xiàn)狀

國外許多國家都慢慢開始著手制定指導基坑開挖、基坑支護設計和現(xiàn)場施工的相關(guān)法規(guī)。除了明挖、暗挖、盾構(gòu)和沉管等開挖方法之外，國外的技術(shù)也在不斷創(chuàng)新發(fā)展。大直徑鉆孔灌注樁（最大直徑已發(fā)展至4m，深度達150m）、人工挖孔樁（直徑已發(fā)展至8m，深度達40m）、新式靜載荷試樁法、地下連續(xù)墻。還有一些其他的相關(guān)技術(shù)，如非置換型（即不取土的）大直徑樁和非置換型SMW工法地下墻。

1.2.2 國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀

我國地下空間建設發(fā)展迅速并逐步取得一定成就，甚至部分技術(shù)已經(jīng)超越國外現(xiàn)有的，紅旗渠“工二代”李江福針對現(xiàn)場施工環(huán)境（鄭東新區(qū)商務中心工程，框剪33層，地下基底開挖深度近20m）研究出了一種新的技術(shù)——復合土釘墻基坑支護方法，這個方法僅在資金上就省下了上百萬元。然而，我國目前的深基坑支護技術(shù)仍有不足之處，有的現(xiàn)場施工沒有充分考慮空間效應，這很容易為現(xiàn)場施工后期留下安全隱患，故深基坑邊坡坍塌現(xiàn)象在施工設計中不可不防。

2 深基坑支護結(jié)構(gòu)主要類型

2.1 排樁支護結(jié)構(gòu)

排樁支護結(jié)構(gòu)作為一種基本結(jié)構(gòu)，在工程建設中應用比較廣泛。排樁支護可分為柱列式、連續(xù)式和組合式。不同的支護類型可以適用于不同環(huán)境。柱列式：地下水為相對較低時土體較容易形成土拱，一般采用先鉆孔，然后灌注適量混凝土或挖孔樁的方法。連續(xù)式：在軟土中不易形成土拱，在該種土體中采用排列緊密的鋼性質(zhì)或者鋼筋混凝土樁。組合式支護方式相對前兩種方法比較繁瑣，適用于松軟、地下水水位較高的土體。施工時需水泥先進行攪拌，然后制成防滲墻應用于支護結(jié)構(gòu)中。

2.2 地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)

施工時利用挖槽機械沿著規(guī)定軸線挖出若干較窄，較深的槽，通過多種工序做成鋼筋混凝土墻，從而起到擋水、防水、擋土的效果。這種支護方式應用于施工要求較高的工程中。該種結(jié)構(gòu)具有較高的穩(wěn)定性，對周圍環(huán)境和建筑影響較小，適用于城市地鐵等基礎設施建設。隨著技術(shù)發(fā)展，新材料的問世，地下連續(xù)墻逐漸發(fā)展成為主體結(jié)構(gòu)，從而極大提高材料的利用率以及經(jīng)濟效益。

2.3 土釘墻支護結(jié)構(gòu)

該種支護方式是在天然基礎上進行加固處理，效率高，周期短。但施工有一定局限性，施工作業(yè)時需要放坡，對工作條件有一定要求，費用較小，對周圍環(huán)境影響比較小。施工全過程需要實時監(jiān)測，防止意外情況發(fā)生。處于地下水較多的地區(qū)土釘墻支護結(jié)構(gòu)不能作為擋水結(jié)構(gòu)。

3 支護方案優(yōu)選原則

深基坑支護結(jié)構(gòu)的選擇要綜合考慮施工現(xiàn)場周圍環(huán)境、范圍、地下水情況、附近建筑物對基坑支護的影響、地下管廊管線的分布及支護結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力、施工情況、基坑施工全過程的應力變化、支護結(jié)構(gòu)本身可能產(chǎn)生的變形等多個方面的因素。諸多元素都是多可能多選擇的，根據(jù)目前情況很難用最低造價的單目標優(yōu)化準則來對此做出評價。

4 深基坑支護工程要求

4.1 安全要求

深基坑支護工程是集土力學、結(jié)構(gòu)工程和工程地質(zhì)等多學科于一體的綜合性很高的現(xiàn)代化工程?；庸こ探ㄔO受周圍環(huán)境影響大，不同城市不同環(huán)境工程地質(zhì)條件不同，深基坑強度也會有很大差異，盲目進行基坑開挖風險性非常大，稍有差錯可能會給個人和集體帶來嚴重的經(jīng)濟損失、產(chǎn)生不良社會影響甚至會危及生命安全。工程施工首要保證安全第一。無論是設計還是施工都要符合規(guī)范要求，充分考慮工程地質(zhì)條件、氣候環(huán)境和周圍環(huán)境帶來的影響，為保證安全要將危險指數(shù)降到最低。

4.2 盡量減少對生態(tài)環(huán)境的影響

基坑開挖對地上地下已有管廊、建筑物和環(huán)境影響都非常大?；娱_挖可能會使土體發(fā)生變形，不僅有潛在危險還破壞生態(tài)環(huán)境。因此，要對基坑周圍建筑物和生態(tài)環(huán)境根據(jù)具體要求進行保護。隨著近幾年人們保護環(huán)境的意識不斷提高，未來基坑建設不僅要進行單一的加固處理，還要對周圍環(huán)境進行勘測并加以保護。

4.3 方案符合經(jīng)濟效益要求

基坑支護屬于臨時支護結(jié)構(gòu)，所以在保證穩(wěn)固的同時要盡量減少對周圍建筑物的影響，以減小經(jīng)濟損失。如果一個工程其基礎建設和基坑開挖嚴重超過預算，則會導致后續(xù)建設很難完成，當建設基金不足時就存在著一定的安全隱患。在基坑建設之前要對所有費用進行預算來保證經(jīng)濟效益最大化。

5 結(jié) 語

深基坑支護工程屬于臨時支護結(jié)構(gòu)，設計在整個工程中起著決定性作用，設計好壞和工程施工進度快慢與造價高低息息相關(guān)。隨著深基坑支護工程的發(fā)展與廣泛應用，基坑支護方案也在不斷，趨于完整化、具體化、可靠化。影響基坑支護選型的因素復雜多樣，這些因素相互影響，要想做到面面俱到，確定深基坑最優(yōu)方案，今后應該加深對這些因素的進一步研究，找出主要影響因素以及各種因素之間的關(guān)系，從而確定出一套實用性、合理性、科學性強的深基坑支護工程綜合評價指標的選擇體系。

參考文獻：

[1]吳光輝.土建基礎施工中深基坑支護施工技術(shù)的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2019，（12）：111.

[2]戴葉文.建筑工程施工中深基坑支護的施工技術(shù)管理[J].現(xiàn)代物業(yè)（中旬刊），2019，（04）：219.

通訊作者：李明（1981—），男，漢族，吉林長春人，博士，博士后。研究方向：地下空間開發(fā)利用。

基金項目：住房和城鄉(xiāng)建設部2018年科學技術(shù)項目：《吉林地區(qū)城市綜合管廊安全覆土厚度研究》（編號： 2018-K4-021）;吉林建筑大學大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目資助《深基坑支護模型的總體設計》（201910191067）。