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【摘要】深基坑工程支护是建筑工程施工过程中经常遇见的工程，常处于密集的既有建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程的近旁，工程难度大。另外，深基坑工程设计需以开挖施工时的诸多技术参数为依据，但开挖施工过程中往往会引起支护结构内力和位移以及基坑内外土体变形， 发生种种意外变化， 传统的设计方法难以事先设定或事后处理。所以需要进一步研究或提高，以适应现代化经济建设的需要。本文主要对深基坑支护施工技术进行一些探讨。
【关键词】 高层建筑工程深基坑支护 施工技术
Abstract： deep foundation pit support is often met in the building construction process works, often in dense existing buildings, roads and bridges, underground pipes, subway tunnels, or civil air defense projects near the project difficult. In addition, the engineering design of deep foundation needs a lot of technical parameters of the excavation and construction basis, but the excavation process, often caused by the deformation of the supporting structure of internal forces and displacements as well as pit inside and outside the soil, all kinds of unexpected changes occur, the traditional The design method is difficult to pre-set or post-processing. Therefore, the need for further research orimproved to accommodate the needs of economic modernization. In this paper, some research supporting technology for the deep foundation.
Key words： high-rise building deep excavation support technology
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
一、深基坑工程的概念
房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工时需开挖的地坑，即为基坑。一般认为深度在6m以上或者有支护结构的基坑即为深基坑。为保证深基坑施工、主体地下结构的安全与周围环境不受损害，都要进行基坑支护、降水和开挖，并进行相应的勘察、设计、施工和监测等工作，这项综合性的工程就称为深基坑工程。
下面来介绍一下深基坑支护的类型，这些支护的类型如下：
1.1钢板桩支护
钢板桩由带锁口或钳口的热轧型钢制成，把这种钢板桩互相连接就形成钢板桩墙，被广泛应用于挡土和挡水。目前钢板桩常用的截面形式有U形、Z形和直腹板形。打桩前应对钢板桩的质量进行检验与校正。为了控制打桩的精度，导架、围檩桩应有规定的间距，双面围檩的间距通常比钢板桩墙厚8-15m。打设时先用吊车将钢板桩吊至插桩处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块套上桩帽轻轻加以锤击，为保证钢板桩的垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。
1.2地下连续墙支护
地下连续墙是在泥浆护壁的条件下分槽段构筑的钢筋混凝土墙体，随着技术的发展和施工方法及机械的改进，地下连续墙发展到既是基坑施工时的挡土围护结构，又是拟建主体结构的侧墙，如支撑得当，且配合正确的施工方法和措施，可较好地控制软土地层的变形。
1.3内支撑和锚杆支护
锚杆支护是一种岩土主动加固的稳定技术，作为其技术主体的锚杆，一端锚入稳定的土(岩)体中，另一端与各种形式的支护结构连接，并施加预应力，通过杆体的受拉作用，调动深部地层的潜能，达到维护基坑稳定的目的。锚杆支护适用性强，基本不受基坑深度的限制，但不宜用于有机质土，液限大于50%的黏土层及相对密度小于0.3的砂土。
1.4复合土钉综合支护
复合土钉综合支护技术综合了土钉墙和深层搅拌水泥土桩或高压旋喷桩技术优点，是一种施工快速、经济实用的综合技术。土钉墙是一种边坡稳定的支护。适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土。常用在单层地下室、且淤泥层较薄、地下水較少的基坑。土钉墙施工工艺流程可以总结为：测量放样——第一层边坡开挖——人工修整——初喷射砼--钻孔——打设土钉——高压注浆——布钢筋网——-复喷射砼——第二层边坡开挖。
1.5排桩支护
排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻（冲）孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。柱列式间隔布置包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。
二、深基坑支护工程施工时应注意考虑的几个方面
基坑支护工程方案的实施内容主要包括支护的设计和施工工艺。基坑支护设计与施工要综合考虑工程地质与水文条件，基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素。基坑支护施工控制的关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制、防止基坑隆起、管涌与流砂等险情，并要根据地质、环境因素的变化适时地调整支护方案。在进行深基坑支护的设计和施工时应注意以下几点。
(1)在城市中，对环保要求较高，选择支护体系时，要考虑到支护工程施工产生的振动，噪音、泥浆．化学浆液等对城市环境的影响。
(2)注意周边陈旧民居。施工场地周围的老旧建筑物一般存在室内墙面、平面及外立面的不同程度的开裂、渗漏等损坏现象，主要考虑深基坑施工对周围环境温度、材料收缩变形以及房屋沉降变性等的影响。
(3)高层建筑一般位于城市中心，建筑场地周围建筑物密集，地下管线较多，限制了基坑的施工，往往需要垂直开挖，而在开挖中应考虑边坡侧移和地面沉降对周围建筑物和地下设施安全构成的潜在威胁。
(4)一般情况下深基坑的施工场地比较狭小。有时工期有比较紧。所以深基坑施工时要注意综合考虑施工场地的局限性合理安排施工流程，要注意施工过程的环保工程。
三、深基坑支护的施工技术
1、 锚杆技术
岩土锚杆是一种埋入地层深处的受拉杆件，它的一端与工程结构物相连， 另一端锚固在地层内并通过对其施加预应力，以承受由土压力、 水压力等所产生的结构拉力，以维持工程结构物的稳定。岩土锚固能充分发挥岩土能量， 调用和提高岩土的自身强度和自稳能力，大大减轻结构物自重， 节约工程材料， 并能保证工程施工的安全与工程结构的稳定， 具有显著的经济效益和社会效益。工程实践中锚杆的结构形式很多，如按是否预先施加预应力分为预应力锚杆和非预应力锚杆； 按锚固机理分为粘结型锚杆、 摩擦型锚杆、 端头锚固型锚杆和混合型锚杆； 按锚固体传力方式分为压力型锚杆、 拉力型锚杆、 剪力型锚杆； 按锚固形态分为圆柱型锚杆、 端部扩大型锚杆和连续球体型锚杆等。锚杆技术以其能为基坑开挖提供较广阔的空间优势， 在我国从北到南相继获得应用。
2、 逆作法施工技术
逆作法施工技术，以地面1层楼面结构是封闭还是敞开，分為“封闭式逆作法” 和 “开敞式逆作法”。前者可以从地面上、下同时进行施工；后者上部结构不能与地下结构同时进行施工， 只是地下结构自上而下逐层施工。深基坑逆作法是指在地下基础施工的同时，还可以进行地上建筑物的施工，等上部建筑施工到若干层后， 地下各层基础工程也全部竣工。逆作法一般适宜在城市内建筑高层时，周围施工环境比较恶劣， 场地四周邻近建筑物、 道路及地下管线， 不能因任何施工原因而遭到破坏的场地条件下进行施工。 基坑施工时， 通过发挥地下结构本身对坑壁产生支护作用的能力， 即利用地下结构自身的桩、 柱、 梁、 板作为支撑， 既稳妥又经济。 深基坑逆作法由于其地下各层楼盖的强大水平刚度，对四周围护墙或桩的作用可以视作水平方向为不动铰支点，因此在所有的支护方法中其效果是最好的。逆作法的工艺原理是：先沿建筑物地下室轴线(地下连续墙也是地下室结构承重墙)或周围(地下连续墙等只用作支护结构)施工地下连续墙或其他支护结构， 同时在建筑物内部的有关位置(柱子或隔墙相交处等， 根据需要计算确定)浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑， 随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。与此同时， 由于地面一层的楼面结构已完成， 为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。 如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。
3、土钉墙支护的施工技术
钉墙是一种新型的基坑支护形式，国内外已在许多基坑支护工程中得到了成功的应用，并取得了明显的技术经济效果。这种支护方式是在基坑开挖过程中将较密排列的细长杆件土钉置于原位土体中，并在坡面上喷射钢筋网混凝土面层(如图1)，通过土钉、土体和喷射混凝土面层的共同作用，形成复合体。土钉墙支护充分利用土层介质的自承力，形成自稳定结构，承担较小的变形压力。土钉主要承受拉力，喷射混凝土面层调节应力分布，体现整体作用。同时由于土钉排列较密，通过高压灌注浆扩散后使土体性能提高。在实际施工中是边开挖边支护。
图 1
土钉墙支护的喷混凝土面层并不是支护结构的主体，而且整个支护是和基坑挖土过程同时完成的。土钉支护的施工速度快、用料省、造价低；与桩墙支护相比，工期常可缩短一半以上，成本大概只有1／3。土钉支护可以紧贴已有建筑物施工，可以省出桩体或墙体所占有的地面。密集的土钉群与周围土体组成一个整体，土钉在其中兼具加筋和锚拉的作用，因此，土钉支护类似重力式挡土墙而又不完全相同。土钉也只有在土体发生变形的条件下，通过与土体之间的界面粘着力使其受拉并起作用，因而又不同于主动压紧土体的预应力锚杆。
结语
总之，深基坑支护工程的施工，既要保证整个支护结构在施工中的安全，又要控制结构和其周围土体的变形，以保证周围环境的安全。所以杜绝盲目施工和野蛮施工的现象，加强对整个深基坑施工过程的控制， 保证工程顺利、安全地完成。
参考文献
[1]杨志银，张俊，王凯旭.复合土钉墙技术的研究及应用[J].岩土工程学报， 2005， 27 （2） .
[2]李象范，尹骥，管飞.松软地层中基坑工程的复合型土钉支护[J].岩石力学与工程学报， 2005， 24 （21） .
[3]米智虎.深基坑支护的设计与施工[J].建材与装饰,2008,(5).
[4]范少峰.试析我国深基坑工程技术的应用与发展.施工技术[J],2006,(1).
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
【关键词】 高层建筑工程深基坑支护 施工技术
Abstract： deep foundation pit support is often met in the building construction process works, often in dense existing buildings, roads and bridges, underground pipes, subway tunnels, or civil air defense projects near the project difficult. In addition, the engineering design of deep foundation needs a lot of technical parameters of the excavation and construction basis, but the excavation process, often caused by the deformation of the supporting structure of internal forces and displacements as well as pit inside and outside the soil, all kinds of unexpected changes occur, the traditional The design method is difficult to pre-set or post-processing. Therefore, the need for further research orimproved to accommodate the needs of economic modernization. In this paper, some research supporting technology for the deep foundation.
Key words： high-rise building deep excavation support technology
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
一、深基坑工程的概念
房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工时需开挖的地坑，即为基坑。一般认为深度在6m以上或者有支护结构的基坑即为深基坑。为保证深基坑施工、主体地下结构的安全与周围环境不受损害，都要进行基坑支护、降水和开挖，并进行相应的勘察、设计、施工和监测等工作，这项综合性的工程就称为深基坑工程。
下面来介绍一下深基坑支护的类型，这些支护的类型如下：
1.1钢板桩支护
钢板桩由带锁口或钳口的热轧型钢制成，把这种钢板桩互相连接就形成钢板桩墙，被广泛应用于挡土和挡水。目前钢板桩常用的截面形式有U形、Z形和直腹板形。打桩前应对钢板桩的质量进行检验与校正。为了控制打桩的精度，导架、围檩桩应有规定的间距，双面围檩的间距通常比钢板桩墙厚8-15m。打设时先用吊车将钢板桩吊至插桩处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块套上桩帽轻轻加以锤击，为保证钢板桩的垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。
1.2地下连续墙支护
地下连续墙是在泥浆护壁的条件下分槽段构筑的钢筋混凝土墙体，随着技术的发展和施工方法及机械的改进，地下连续墙发展到既是基坑施工时的挡土围护结构，又是拟建主体结构的侧墙，如支撑得当，且配合正确的施工方法和措施，可较好地控制软土地层的变形。
1.3内支撑和锚杆支护
锚杆支护是一种岩土主动加固的稳定技术，作为其技术主体的锚杆，一端锚入稳定的土(岩)体中，另一端与各种形式的支护结构连接，并施加预应力，通过杆体的受拉作用，调动深部地层的潜能，达到维护基坑稳定的目的。锚杆支护适用性强，基本不受基坑深度的限制，但不宜用于有机质土，液限大于50%的黏土层及相对密度小于0.3的砂土。
1.4复合土钉综合支护
复合土钉综合支护技术综合了土钉墙和深层搅拌水泥土桩或高压旋喷桩技术优点，是一种施工快速、经济实用的综合技术。土钉墙是一种边坡稳定的支护。适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土。常用在单层地下室、且淤泥层较薄、地下水較少的基坑。土钉墙施工工艺流程可以总结为：测量放样——第一层边坡开挖——人工修整——初喷射砼--钻孔——打设土钉——高压注浆——布钢筋网——-复喷射砼——第二层边坡开挖。
1.5排桩支护
排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻（冲）孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。柱列式间隔布置包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。
二、深基坑支护工程施工时应注意考虑的几个方面
基坑支护工程方案的实施内容主要包括支护的设计和施工工艺。基坑支护设计与施工要综合考虑工程地质与水文条件，基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素。基坑支护施工控制的关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制、防止基坑隆起、管涌与流砂等险情，并要根据地质、环境因素的变化适时地调整支护方案。在进行深基坑支护的设计和施工时应注意以下几点。
(1)在城市中，对环保要求较高，选择支护体系时，要考虑到支护工程施工产生的振动，噪音、泥浆．化学浆液等对城市环境的影响。
(2)注意周边陈旧民居。施工场地周围的老旧建筑物一般存在室内墙面、平面及外立面的不同程度的开裂、渗漏等损坏现象，主要考虑深基坑施工对周围环境温度、材料收缩变形以及房屋沉降变性等的影响。
(3)高层建筑一般位于城市中心，建筑场地周围建筑物密集，地下管线较多，限制了基坑的施工，往往需要垂直开挖，而在开挖中应考虑边坡侧移和地面沉降对周围建筑物和地下设施安全构成的潜在威胁。
(4)一般情况下深基坑的施工场地比较狭小。有时工期有比较紧。所以深基坑施工时要注意综合考虑施工场地的局限性合理安排施工流程，要注意施工过程的环保工程。
三、深基坑支护的施工技术
1、 锚杆技术
岩土锚杆是一种埋入地层深处的受拉杆件，它的一端与工程结构物相连， 另一端锚固在地层内并通过对其施加预应力，以承受由土压力、 水压力等所产生的结构拉力，以维持工程结构物的稳定。岩土锚固能充分发挥岩土能量， 调用和提高岩土的自身强度和自稳能力，大大减轻结构物自重， 节约工程材料， 并能保证工程施工的安全与工程结构的稳定， 具有显著的经济效益和社会效益。工程实践中锚杆的结构形式很多，如按是否预先施加预应力分为预应力锚杆和非预应力锚杆； 按锚固机理分为粘结型锚杆、 摩擦型锚杆、 端头锚固型锚杆和混合型锚杆； 按锚固体传力方式分为压力型锚杆、 拉力型锚杆、 剪力型锚杆； 按锚固形态分为圆柱型锚杆、 端部扩大型锚杆和连续球体型锚杆等。锚杆技术以其能为基坑开挖提供较广阔的空间优势， 在我国从北到南相继获得应用。
2、 逆作法施工技术
逆作法施工技术，以地面1层楼面结构是封闭还是敞开，分為“封闭式逆作法” 和 “开敞式逆作法”。前者可以从地面上、下同时进行施工；后者上部结构不能与地下结构同时进行施工， 只是地下结构自上而下逐层施工。深基坑逆作法是指在地下基础施工的同时，还可以进行地上建筑物的施工，等上部建筑施工到若干层后， 地下各层基础工程也全部竣工。逆作法一般适宜在城市内建筑高层时，周围施工环境比较恶劣， 场地四周邻近建筑物、 道路及地下管线， 不能因任何施工原因而遭到破坏的场地条件下进行施工。 基坑施工时， 通过发挥地下结构本身对坑壁产生支护作用的能力， 即利用地下结构自身的桩、 柱、 梁、 板作为支撑， 既稳妥又经济。 深基坑逆作法由于其地下各层楼盖的强大水平刚度，对四周围护墙或桩的作用可以视作水平方向为不动铰支点，因此在所有的支护方法中其效果是最好的。逆作法的工艺原理是：先沿建筑物地下室轴线(地下连续墙也是地下室结构承重墙)或周围(地下连续墙等只用作支护结构)施工地下连续墙或其他支护结构， 同时在建筑物内部的有关位置(柱子或隔墙相交处等， 根据需要计算确定)浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑， 随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。与此同时， 由于地面一层的楼面结构已完成， 为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。 如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。
3、土钉墙支护的施工技术
钉墙是一种新型的基坑支护形式，国内外已在许多基坑支护工程中得到了成功的应用，并取得了明显的技术经济效果。这种支护方式是在基坑开挖过程中将较密排列的细长杆件土钉置于原位土体中，并在坡面上喷射钢筋网混凝土面层(如图1)，通过土钉、土体和喷射混凝土面层的共同作用，形成复合体。土钉墙支护充分利用土层介质的自承力，形成自稳定结构，承担较小的变形压力。土钉主要承受拉力，喷射混凝土面层调节应力分布，体现整体作用。同时由于土钉排列较密，通过高压灌注浆扩散后使土体性能提高。在实际施工中是边开挖边支护。
图 1
土钉墙支护的喷混凝土面层并不是支护结构的主体，而且整个支护是和基坑挖土过程同时完成的。土钉支护的施工速度快、用料省、造价低；与桩墙支护相比，工期常可缩短一半以上，成本大概只有1／3。土钉支护可以紧贴已有建筑物施工，可以省出桩体或墙体所占有的地面。密集的土钉群与周围土体组成一个整体，土钉在其中兼具加筋和锚拉的作用，因此，土钉支护类似重力式挡土墙而又不完全相同。土钉也只有在土体发生变形的条件下，通过与土体之间的界面粘着力使其受拉并起作用，因而又不同于主动压紧土体的预应力锚杆。
结语
总之，深基坑支护工程的施工，既要保证整个支护结构在施工中的安全，又要控制结构和其周围土体的变形，以保证周围环境的安全。所以杜绝盲目施工和野蛮施工的现象，加强对整个深基坑施工过程的控制， 保证工程顺利、安全地完成。
参考文献
[1]杨志银，张俊，王凯旭.复合土钉墙技术的研究及应用[J].岩土工程学报， 2005， 27 （2） .
[2]李象范，尹骥，管飞.松软地层中基坑工程的复合型土钉支护[J].岩石力学与工程学报， 2005， 24 （21） .
[3]米智虎.深基坑支护的设计与施工[J].建材与装饰,2008,(5).
[4]范少峰.试析我国深基坑工程技术的应用与发展.施工技术[J],2006,(1).
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。