深基坑工程施工技术及控制的探讨
【摘要】基坑工程是土木工程领域的一门学科，它包括基坑支护结构的设计和施工、地下水控制、基坑土方开挖、工程监测和周围环境保护等。

在进行基坑开挖施工中，由于受人为因素、自然环境等各方面因素的影响，并且深基坑本身的条件也有所不同，所以，在深基坑工程施工的过程中，存在着复杂性和不确定性。

本文立足于对深基坑技术及控制进行初步探讨，以便同行借鉴交流学习。

【关键词】深基坑工程，控制技术，支撑体系，监测
中图分类号：tv551.4 文献标识码：a 文章编号：
一、前言
目前，由于我国的城镇化和城市化建设正在飞速发展，市政、地铁、工业、文化设施和高层超高层建筑等建设工程项目也随之得到了蓬勃的发展，作为建筑工程基础的深基坑技术也在不断地发展完善和创新。

由于受到地质条件以及其它因素的影响，有多种围护墙和支撑体系等基坑支护形式可供使用，目前，我国采用计算机进行设计，其绘制图形精确，计算结果准确，已达到国际水平，但仍有待于在实践中继续摸索和总结经验，不断创新，进一步提高。

我国深基坑支护结构的类型近些年来有很大发展,已形成了我国自己的支护结构体系,对于不同基坑深度和地质条件各有若干技术成熟、安全可靠、经济合理的类型可供选用。

二、支护结构选型
1、围护墙选型
围护墙的选型主要根据基坑周围环境、开挖深度、土质情况、地下水位高低以及基坑侧壁安全等级基坑类别进行。

围护墙的主要功能是承受土压力、水压力、地面荷载等产生的侧向力，且不超过允许的变形。

在地下水位较高的地区，围护墙还必须同时具备止水的功能。

目前我国常用的支护结构围护墙有下述几种。

（一）加筋水泥土墙(smw工法)
这种墙是在水泥土桩中插入h形钢所形成。

承受侧向荷载是h形钢，水泥土是有良好的抗渗性能的，所以加筋水泥土墙有止水和挡土的两重功能。

还可以插入钢管和拉森板桩等。

插入了h形钢的目的是为了设置支撑更为便捷。

（二）水泥土墙属重力式围护墙
水泥土墙属重力式围护墙，由于它属重力式结构，靠本身重量即可抵抗侧向力保持稳定，一般内部无支撑，便于基坑内机械挖土和地下结构施工，且施工简便、费用较低，已有成熟经验。

（三）土钉墙
在初始阶段，土钉墙支护多应用于有一定自立能力并能提供足够抗拔阻力的较密实的砂土、硬塑粘性粉土、素填土。

复合土钉支护技术是以薄层的水泥土桩墙或压管注浆等超前支护措施来解决土体的喷射混凝土面层与土体的粘结、隔水性和自立性问题；以二次压力灌浆和水平向压密注浆来解决土钉抗拔力和围护墙土体加固问题；以一定的插入深度解决坑底隆起、管涌和渗流等问题；亦即
以止水帷幕、超前支护和土钉三者组成复合土钉支护。

（四）地下连续墙
地下连续墙的作用是刚度大、止水效果好，在基坑深(一般h＞10m)、周围环境保护要求高的工程中，在经过技术经济比较后经常采用这种技术。

地下连续墙用作支护结构的围护墙，性能较好，缺点是费用比较高。

如果能做到两墙合一，那么施工时用作支护结构的围护墙，同时又是地下结构的外墙，这是非常合理的，经济效益也很好，是将来的发展方向和趋势。

一般采用两墙合一的逆作法进行施工，这样就可以省去内部支撑体系，减少了围护墙变形而且缩短了总工期，是推广应用的新技术之一，到目前为止，我国已有十多个城市二十多项工程采用逆作法和半逆作法施工，并且总结出了一套已经非常成型的经验。

（五）排桩
钻孔灌注桩是排桩中应用最广泛的途径之一，一、二、三级基坑都可以应用。

一般当基坑深h=8—14m、周围的环境要求不是十分严格时，这时候应该多考虑应用。

在地下水位较高的地区，采用的施工机械无法使桩相互咬合其目的是为了挡水，则多采用水泥土墙和钻孔灌注桩排桩的复合结构，排桩承受侧向力，水泥土墙起挡水作用，可以在计算中不考虑其参与受力。

钻孔灌注桩的嵌固深度、桩径和配筋，根据支撑布置、坑深、周围环境要求等计算确定。

2.支撑体系选择
为了能够控制维护墙变形并保持其合理性，需要对深基坑进行支
撑。

支撑分外拉锚和内支撑。

在土质较为柔软的地区，土是具有蠕变性的，要多应用内支撑以便于更好地控制变形；如果在土质好的地区两者均可应用。

内支撑体系包括支撑和立柱、围檩(腰梁、冠梁)。

立柱在基坑底以下多为钻孔灌注桩，基坑底以上多采用格构式型钢柱，以便于穿底板钢筋。

三、地下水控制
随着我国社会的不断发展与进步，对地下空间需求日益加大，所以目前深基坑施工十分广泛，而且通常基坑开挖深度低于地下水位，在施工过程中要求干作业而且要控制地下水源，对地下水源头的控制的最主要的目的是保证施工的安全。

要把施工的安全放在首位。

地下水控制方法有回灌排水和降水，跟好地服务于基坑施工。

在基坑内降水时，围护墙的挡水作用是非常有效的，基坑外的地下水位是不受影响的，同时能够减少基坑内土壤含水量，把土壤更好地固结在一起，机械下基坑进行作业时会更加地便捷；用土模浇筑混凝土支撑与向基床系数和压缩弹性刚度，可减少围护墙的变形。

在地下水位高的土质较为松软的地区，首先要进行预降水才能够开挖。

基坑外降水，也能够使土壤固结在一起，使地下水位降低，使土压力和水压力都能够降低，有利于支护结构；如果基坑附近有其它的建筑物、道路等设施在进行坑外降水时，就要防止因土壤固结产生过大沉降而带来危害，为控制附近的地下水位，应采取回灌的相关措施。

四、基坑土方开挖
基坑开挖方式直接影响支护结构的内力和变形，对基坑的稳定和安全有重要影响。

土方开挖的顺序、方法必须与支护结构的设计工况一致，并遵循开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖的原则。

大型深基坑开挖时，需有周密的施工方案，挖土要配合支撑施工，要控制围护墙变形，减少时间效应，；要保护工程桩、内支撑和降水设备；加快施工速度。

深基坑常用的挖土方式有盆式开挖、岛式开大开挖等。

五、支护结构监测
1.对桩墙顶部位移的监测。

这种方法的优点是费用较低，测试简单、便捷，测量的数据是非常真实可靠的。

对该位置的监测通常可以选用全站仪和经纬仪。

主要工作的原理是应用水平角全圆方向观测法，利用对各点的水平角度进行测量，在经过具体计算得出各点的水平位移情况。

2.结构周围环境监测
（一）相邻建筑沉降监测。

就是将观测点设置在被观测建筑物的首层柱上，基准点可设置在基坑开挖影响范围以外的建筑上，基准点的个数一般 2—3个即可，分布间距可控制在 20m 左右，通过精密度较高的水准仪，测出被观测点的高程，然后计算沉降量。

（二）相邻道路及地下管线的沉降观测。

可采用水准仪进行沉降观测，测点的布置位置需按照管线的材料和接头的方式来进行确定。

（三）边坡土体位移及沉降监测。

可采用测斜仪进行监测的方法
进行监测。

做法是将测斜管埋设于边坡土体中，基坑开挖前，应先进行2~3 次测试，并以此作为初读数。

（四）地下水位监测。

可利用电极传感器这种装置进行监测，监测的结果非常精确可靠。

在监测前，一定要确保水位观测孔的钻孔深度要达到隔水层，而且需在孔中安装带滤网的硬塑管。

(五)裂缝观察。

对于裂缝的观察可以通过有经验的现场人员对容易产生裂缝的部位进行巡视。

巡视的过程中若发现裂缝，需做出标记，并定期对产生裂缝的位置进行宽度测量，根据裂缝宽度的变化情况，采取相应的处理措施。

六、结束语
深基坑工程是一门实践性很强的学问, 又迫切需要理论指导。

笔者深信,随着我国经济持续高速发展, 依靠工程界、学术界的共同努力, 我国的深基坑工程界设计施工水平必将日益提高, “深基坑工程学”必将目臻完善。

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