【摘要】文中對深基坑支護技術(shù)進行了概述，包括定義、分類和發(fā)展歷程；詳細介紹了深基坑支護技術(shù)的原理和方法，包括基坑土體力學(xué)特性的分析、基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則以及常用的深基坑支護技術(shù)；對深基坑支護技術(shù)的優(yōu)缺點進行了分析，特別是對環(huán)境的影響進行了探討；對深基坑支護技術(shù)的發(fā)展趨勢與展望進行了探討，包括技術(shù)的改進和創(chuàng)新方向以及未來的研究重點和挑戰(zhàn)。

【關(guān)鍵詞】土木工程；房屋建設(shè)；深基坑；支護技術(shù)

【中圖分類號】TU753" " " " 【文獻標(biāo)志碼】A" " " "【文章編號】1673-6028（2023）23-0121-03

1 深基坑支護技術(shù)概述

1.1 基坑支護的定義和分類

基坑支護是指在土木工程建設(shè)中為了保證基坑的穩(wěn)定和安全，采用各種技術(shù)手段對基坑進行支撐和加固的過程。根據(jù)支撐結(jié)構(gòu)和施工方式的不同，基坑支護可以分為主動支撐和被動支撐兩類。主動支撐是指通過設(shè)置支撐結(jié)構(gòu)來直接承擔(dān)土壓力，如樁基礎(chǔ)支護、深層連續(xù)墻支護等；被動支撐是指通過設(shè)置抗滑或抗傾力以及增加土的抗剪強度來達到支護目的，如土釘墻支護、噴射混凝土支護等[1]。

1.2 深基坑支護技術(shù)的發(fā)展歷程

深基坑支護技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了多個階段。最早的基坑支護技術(shù)是傳統(tǒng)的混凝土護坡和護壁，后來逐漸發(fā)展出了樁基礎(chǔ)支護、深層連續(xù)墻支護、土釘墻支護、鋼支撐支護等技術(shù)。隨著施工技術(shù)的不斷進步和工程需求的增加，深基坑支護技術(shù)也得到了不斷地改進和創(chuàng)新。

1.3 目前應(yīng)用較多的深基坑支護技術(shù)

目前在土木工程房屋建設(shè)中，應(yīng)用較多的深基坑支護技術(shù)包括樁基礎(chǔ)支護技術(shù)、深層連續(xù)墻支護技術(shù)、土釘墻支護技術(shù)和鋼支撐支護技術(shù)。樁基礎(chǔ)支護技術(shù)是通過設(shè)置樁基礎(chǔ)來承擔(dān)土壓力，具有承載力大、剛度高等優(yōu)點；深層連續(xù)墻支護技術(shù)是通過設(shè)置連續(xù)墻結(jié)構(gòu)來抵抗土壓力，適用于大面積的基坑支護；土釘墻支護技術(shù)是通過設(shè)置土釘墻結(jié)構(gòu)來增加土體的抗剪強度，適用于較薄的基坑支護；鋼支撐支護技術(shù)是通過設(shè)置鋼支撐結(jié)構(gòu)來支撐土體，適用于大變形的基坑支護。這些技術(shù)在實際工程中得到了廣泛應(yīng)用和驗證。

2 深基坑支護技術(shù)的原理和方法

2.1 基坑土體力學(xué)特性的分析

基坑土體力學(xué)特性的分析是深基坑支護設(shè)計的關(guān)鍵一步。除了土壤類型、土壤層厚、土壤的壓實性質(zhì)和土體的孔隙水壓力等參數(shù)，還需要考慮土壤的滲透性、孔隙比、壓縮指數(shù)、剪切強度等土體力學(xué)特性[2]。通過對這些參數(shù)的分析，工程師可以全面了解土體的力學(xué)行為和性質(zhì)，為基坑支護設(shè)計提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。這樣的分析可以幫助工程師評估土體的強度、穩(wěn)定性和變形特性，從而選擇適合的基坑支護技術(shù)和設(shè)計方案。

2.2 基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則

基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則是確保基坑安全、經(jīng)濟和可行的基礎(chǔ)。在設(shè)計過程中，工程師應(yīng)該以安全為首要考慮因素，確?；又ёo結(jié)構(gòu)能夠有效地承受土壓力和其他荷載，并保持穩(wěn)定。此外，經(jīng)濟性也是一個重要的設(shè)計原則，工程師需要在滿足安全要求的前提下，盡可能降低基坑支護成本。設(shè)計方案的可行性也應(yīng)該得到充分考慮，包括施工難度、施工周期、材料供應(yīng)等因素。綜合考慮這些原則，工程師可以選擇合適的支護技術(shù)和結(jié)構(gòu)形式，確?；又ёo結(jié)構(gòu)在施工過程中能夠安全可靠地發(fā)揮作用。

2.3 常用的深基坑支護技術(shù)及其原理介紹

（1）樁基礎(chǔ)支護技術(shù)：通過設(shè)置樁基礎(chǔ)來承擔(dān)土壓力。樁基礎(chǔ)可以采用灌注樁、鋼管樁、混凝土樁等形式，通過樁與土體的摩擦力或樁身承受土壓力來實現(xiàn)基坑的支護和加固。在設(shè)計時，需要考慮土體的強度和穩(wěn)定性，選擇合適的樁基礎(chǔ)類型和布置方案。同時，還要進行樁基礎(chǔ)的承載力計算和樁身的設(shè)計，確保樁基礎(chǔ)能夠有效地支撐基坑并承受土壓力。

（2）深層連續(xù)墻支護技術(shù)：通過設(shè)置連續(xù)墻結(jié)構(gòu)來抵抗土壓力。連續(xù)墻可以采用混凝土擋墻、鋼板樁、預(yù)制擋墻等形式，通過連續(xù)墻的剛度和強度來抵抗土體的壓力，保持基坑的穩(wěn)定[3]。在設(shè)計時，需要考慮土體的穩(wěn)定性和變形控制，選擇合適的連續(xù)墻類型和布置方案。同時，還要進行連續(xù)墻的結(jié)構(gòu)計算和墻體的厚度設(shè)計，確保連續(xù)墻能夠有效地抵抗土壓力并保持基坑的穩(wěn)定。

（3）土釘墻支護技術(shù)：通過設(shè)置土釘墻結(jié)構(gòu)來增加土體的抗剪強度。土釘墻是在土體中設(shè)置錨桿或鋼筋混凝土鋼筋，通過土釘與土體的摩擦力或土釘?shù)睦淼挚雇翂毫Γ瑢崿F(xiàn)基坑的支護和加固。在設(shè)計時，需要考慮土體的強度和穩(wěn)定性，選擇合適的土釘類型和布置方案。同時，還要進行土釘墻的結(jié)構(gòu)計算和土釘?shù)腻^固長度設(shè)計，確保土釘墻能夠有效地增加土體的抗剪強度并保持基坑的穩(wěn)定。

（4）鋼支撐支護技術(shù)：通過設(shè)置鋼支撐結(jié)構(gòu)來支撐土體。鋼支撐可以采用鋼板樁、H型鋼、鋼管等形式，通過鋼支撐的剛度和強度來承擔(dān)土壓力，保持基坑的穩(wěn)定。在設(shè)計時，需要考慮土體的穩(wěn)定性和變形控制，選擇合適的鋼支撐類型和布置方案。同時，還要進行鋼支撐的結(jié)構(gòu)計算和支撐系統(tǒng)的設(shè)計，確保鋼支撐能夠有效地支撐土體并保持基坑的穩(wěn)定。此外，還可以考慮使用附加支撐措施，如支撐梁、支撐墻等，增強鋼支撐的穩(wěn)定性和承載能力。

（5）懸臂梁支護技術(shù)是一種常用的深基坑支護方法，它通過在基坑邊界土體中設(shè)置懸臂梁來提供支撐和穩(wěn)定。懸臂梁通常由鋼材或混凝土制成，懸掛在基坑邊緣的墻面上，并通過垂直支撐桿或錨桿與地面連接。懸臂梁的設(shè)置可以抵抗土體的水平推力和土體塌方的傾倒力，確?；拥姆€(wěn)定性。懸臂梁支護技術(shù)適用于較大的基坑深度和較軟土層情況下。

（6）擠土墻支護技術(shù)是一種常見的深基坑支護方法，它通過在基坑邊界土體中擠入適當(dāng)?shù)耐馏w材料來提供支撐和穩(wěn)定。擠土墻一般由適合的土壤材料制成，通過擠壓和壓實土體來形成連續(xù)的支撐結(jié)構(gòu)[4]。擠土墻的厚度和擠入深度根據(jù)土壤條件和工程要求確定。擠土墻支護技術(shù)適用于軟土、軟弱巖石和水下基坑等情況下，能夠有效地控制土體變形和地下水位。

3 深基坑支護技術(shù)的優(yōu)缺點分析

3.1 深基坑支護技術(shù)的優(yōu)點

（1）樁基礎(chǔ)支護技術(shù)具有承載力大、剛度高、變形小的特點，適用于大型基坑和復(fù)雜地質(zhì)條件下的支護。這種技術(shù)通過深入地下，將樁身與地下巖石或穩(wěn)定土層相連，形成穩(wěn)固的支撐體系。樁基礎(chǔ)支護技術(shù)的優(yōu)點在于能夠承受較大的荷載，并能有效控制基坑的變形和沉降。

（2）深層連續(xù)墻支護技術(shù)具有施工方便、適應(yīng)性強的特點，適用于較淺的基坑和基坑形狀復(fù)雜的情況。這種技術(shù)通過在基坑周圍挖掘連續(xù)墻槽，再注入漿液，形成堅固的連續(xù)墻結(jié)構(gòu)。深層連續(xù)墻支護技術(shù)的優(yōu)點在于施工便捷，可以適應(yīng)不同基坑形狀和地質(zhì)條件，同時可以通過調(diào)整墻體的厚度和間距來滿足不同的承載要求。

（3）土釘墻支護技術(shù)具有施工速度快、成本低的特點，適用于較小規(guī)模的基坑和較軟土層的支護。這種技術(shù)通過在土體中安裝鋼筋釘，然后與土體形成摩擦力或粘結(jié)力，實現(xiàn)土體的支撐。土釘墻支護技術(shù)的優(yōu)點在于施工速度快，成本相對較低，適用于較小規(guī)模的基坑和較軟土層的支護需求。

（4）鋼支撐支護技術(shù)具有靈活性強、可重復(fù)使用的特點，適用于需要多次使用支撐材料的基坑。這種技術(shù)通過安裝鋼支撐材料，形成穩(wěn)固的支撐結(jié)構(gòu)。鋼支撐支護技術(shù)的優(yōu)點在于具有較高的靈活性，可以根據(jù)基坑形狀和施工要求進行調(diào)整和拆卸，同時支撐材料可以重復(fù)使用，節(jié)約了資源和成本。

（5）深基坑支護技術(shù)還具有支護結(jié)構(gòu)與地下水位的隔離能力。通過采取合適的支護措施，如深層連續(xù)墻、樁基礎(chǔ)等，可以有效隔離地下水與基坑工程，防止地下水進入基坑，從而保證施工期間的安全性和施工進度。這一優(yōu)點對于需要在水位較高的地區(qū)進行基坑工程的場合尤為重要。

3.2 深基坑支護技術(shù)的缺點

（1）樁基礎(chǔ)支護技術(shù)需要進行樁基礎(chǔ)施工，施工過程中可能受到地下水位、地下管線等因素的限制，增加了施工難度。此外，樁基礎(chǔ)支護技術(shù)在遇到特殊地質(zhì)情況時，可能需要進行復(fù)雜的處理，例如在巖石層中施工時需要進行鉆孔或爆破作業(yè)。

（2）深層連續(xù)墻支護技術(shù)在施工時需要先進行開挖，然后再施工連續(xù)墻，施工過程相對復(fù)雜，需要考慮安全和變形控制等因素。此外，連續(xù)墻支護技術(shù)在遇到較深基坑時可能會面臨施工深度限制，增加了施工難度。

（3）土釘墻支護技術(shù)對土體的抗剪強度有一定要求，對于較軟土層或土體穩(wěn)定性較差的情況，可能需要采取其他支護措施。此外，土釘墻支護技術(shù)對地下水位的控制較為困難，可能需要采取額外的防水措施。

3.3 對環(huán)境的影響

（1）深基坑支護技術(shù)在施工過程中可能會產(chǎn)生噪音、振動和揚塵等環(huán)境污染問題，對周圍居民和環(huán)境造成一定影響。此外，施工過程中使用的大型機械設(shè)備和運輸車輛可能會導(dǎo)致交通擁堵和排放廢氣，進一步加劇了環(huán)境污染問題。

（2）施工過程中需要處理地下水位、地下管線等問題，可能對地下水資源和地下設(shè)施產(chǎn)生一定的影響。例如，為了降低地下水位對基坑施工的影響，可能需要進行排水處理，這可能會導(dǎo)致地下水資源的損失。此外，施工過程中可能會對地下管線進行移位或改道，可能會對供水、排水和天然氣等基礎(chǔ)設(shè)施的正常運行產(chǎn)生影響。

綜上所述，深基坑支護技術(shù)具有各自的優(yōu)點和缺點，需要根據(jù)具體工程的要求和環(huán)境條件進行選擇和應(yīng)用，并采取相應(yīng)的環(huán)境保護措施，以最大限度地減少對環(huán)境的影響。

4 深基坑支護技術(shù)的發(fā)展趨勢與展望

4.1 技術(shù)的改進和創(chuàng)新方向

（1）利用新材料和新技術(shù)，如高強度鋼材、高性能混凝土等，提高支護結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性。此外，還可以探索使用環(huán)保材料和可回收材料，以減少對環(huán)境的影響，并且降低施工成本。

（2）開發(fā)更加智能化和自動化的施工設(shè)備和監(jiān)測系統(tǒng)，提高施工效率和安全性。例如，可以引入無人機進行施工現(xiàn)場的巡視和監(jiān)測，利用激光測量技術(shù)實時監(jiān)測基坑的變形情況，以及使用智能化的機械設(shè)備進行土方開挖和支護結(jié)構(gòu)的安裝。

（3）發(fā)展新型基坑支護技術(shù)，如地下連續(xù)墻支護、高效土釘墻支護等，以適應(yīng)不同地質(zhì)條件和基坑形狀的需求。此外，還可以研究和應(yīng)用可持續(xù)的基坑支護技術(shù)，如生物支護技術(shù)和地下水回用技術(shù)，以減少對自然環(huán)境的影響。

（4）結(jié)合數(shù)字化技術(shù)和信息化管理，實現(xiàn)基坑施工的數(shù)字化設(shè)計、模擬和管理，提高工程質(zhì)量和效益。可以利用建筑信息模型（BIM）技術(shù)進行基坑工程的全過程管理，包括設(shè)計、施工、運營和維護。通過數(shù)字化模擬，可以提前發(fā)現(xiàn)和解決潛在的問題，減少施工過程中的錯誤和風(fēng)險，并且可以實現(xiàn)施工進度和質(zhì)量的精確控制。此外，還可以利用云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)基坑施工過程的遠程監(jiān)控和實時數(shù)據(jù)共享，提高項目管理的效率和準(zhǔn)確性。

4.2 未來的研究重點和挑戰(zhàn)

（1）開展基坑支護技術(shù)的可靠性和安全性研究，建立完善的設(shè)計和施工規(guī)范，確保基坑支護工程的安全可靠。此外，還可以加強基坑支護工程的監(jiān)測和評估，及時發(fā)現(xiàn)和解決潛在的安全隱患。

（2）研究基坑支護與周邊環(huán)境的相互作用機制，探索減少對環(huán)境的影響和保護地下水資源的方法?？梢蚤_展環(huán)境影響評價，并制定相應(yīng)的環(huán)境保護措施，如合理選擇基坑支護材料、控制土方開挖過程中的揚塵和噪音污染等。

（3）研究基坑支護結(jié)構(gòu)的變形和變形控制機制，提出有效的變形控制方法，減少對周圍建筑和地下管線的影響。可以通過數(shù)值模擬和試驗研究，分析基坑支護結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律，優(yōu)化支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計參數(shù)，采取合適的監(jiān)測和調(diào)控手段，確?；幼冃卧诳煽胤秶鷥?nèi)。

（4）研究基坑支護工程的施工工藝和管理方法，提高施工效率和質(zhì)量控制水平。可以探索施工工藝的優(yōu)化，采用先進的施工設(shè)備和技術(shù)，提高土方開挖和支護結(jié)構(gòu)的施工效率。同時，建立科學(xué)的質(zhì)量管理體系，加強施工過程的監(jiān)督和檢驗，確?；又ёo工程的質(zhì)量達到設(shè)計要求。

5 結(jié)語

文中對土木工程房屋建設(shè)中深基坑支護技術(shù)的應(yīng)用進行了研究和總結(jié)。通過對深基坑支護技術(shù)的概述、原理和方法的介紹，我們可以了解到深基坑支護技術(shù)的發(fā)展歷程和目前應(yīng)用較多的技術(shù)。同時，通過對深基坑支護技術(shù)的優(yōu)缺點分析，我們可以更好地評估其在實際應(yīng)用中的效果和影響。最后，通過對深基坑支護技術(shù)的發(fā)展趨勢與展望的探討，我們可以為未來的研究和實踐提供一些思路和方向。希望本論文能夠?qū)ν聊竟こ讨猩罨拥慕ㄔO(shè)和支護技術(shù)的應(yīng)用提供一定的參考和指導(dǎo)。

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[作者簡介]謝育林（1995 —），男，江西贛州人，本科，助理工程師，研究方向：土木工程。