深基坑支护设计与施工分析
摘要：伴随着我国经济社会的不断发展，我国的城市化进程也
在不断加快，城市规模的不断扩大使得用地越来越紧张，所以城市
建设向逐渐向高层和地下发展，所以一些需要深基坑的建筑物也越
来越多，解决好深基坑的支护问题已经成为建筑行业的一个重要问
题，建筑深基坑安全性是当今建筑工程所面临的难点之一，它直接
影响到建筑基础是否能够顺利进行。本文详细阐述了工程项目中深
基坑支护设计、施工及使用全过程。并对深基坑支护的技术和优化
设计进行了探讨。
关键词：深基坑支护设计 加筋水泥土 复合土钉支护 振动插筋
降水设计 疏干降水
1 概述
城市建设的不断发展，城市建设用地越来越少，这样不得不让
我们寻找新的出路进行城市建设，即从高度上寻找发展空间。建筑
变高了，自然基坑也要更深，并且有不少的建筑工程基坑边坡都与
建筑物挨得很近，这就要求我们要十分重视深基坑支护的安全性。
改革开放以来，我们国家的建筑行业得到了飞速的发展，出现了一
大批的地下建筑和高层建筑。深基坑的数量也越来愈多，基坑深度
超过10m的工程已经非常普遍。深基坑的支护工程涉及的领域比较
广，在基坑支护过程中要用到结构力学和土力学等学科的内容。另
外也要根据不同的工程的实际情况采取不同的处理措施。针对这些
具体的工程实际问题要进行基坑支护方案的优化，通过方案的优化
可以不断积累深基坑支护的成果实践经验。
众所周知，在20世纪70年代末基坑工程开始在我国展开广泛
的推广，那时我国的改革开放刚好处于兴盛的时期，基本建设搞的
很火热，高层建筑越来越多，相应的基坑也越来越深了，开挖深度
也就更深了。高层和超高层建筑为了抵抗水平力来使建筑更加的稳
定，在构造上其地下室底板或基础要有足够的埋深，高层建筑使用
功能不再像是以往那么简单，需要不断的提高土地利用率。世界各
国已经有不少学者开始进行相关的研究，而且也已经取得了一定的
成就。
2 深基坑支护的类型
在各种类型的建筑施工过程中都需要进行基坑的开挖，对于一
些较小的施工项目，基坑的开挖深度较小。可以采用直接开挖和放
坡开挖两种简单方便的模式。但是对于大型的建筑工程或者是周围
的施工空间较为狭窄的情况就需要进行基坑支护。进行基坑支护的
主要作用是起到挡土的作用，另外一个方面进行基坑支护可以对周
围的建筑物和环境有一个较好的保护作用。
2.1 钢板桩支护
钢板桩支护的形式主要是采用热轧型的钢材进行钳口和锁口，
将钢板桩相互连接在一起，形成一个整体的钢板墙结构，这样可以
起到很好的挡水和挡土的作用。目前常用的钢板桩支护结构形式主
要有z形、u形和直腹板等结构形式，因为钢板的加工工艺比较简
单，材料的来源也比较广泛。所以采用钢板桩支护得到了广泛的应
用。
2.2 深层搅拌水泥桩
水泥搅拌主要是起到对软土地基的一个加固和饱和的作用。水
泥起到了固化剂的作用，利用水泥和软土的一系列物理化学的反
应，能够形成一定强度的水泥加固体，使得软土地基的承载能力显
著提高，并且也增大了软土地基额变形模量。根据相关试验研究表
明，当水泥掺入比在8%～20%之间，水泥土重度比可以提高约3%～
5%左右，而且水泥土的含水量可以降低10%，其抗渗性能则一般在
10-7～10-8cm/ces，可以看出水泥土可以明显的起到改良土质的作
用。而且水泥土的无侧限抗压强度一般可以达到0.3mpa以上，相
比于未处理的软土地及其抗压强度提高了几十倍由于水泥土抗拉
强度与抗压强度具有一定的相关性，抗拉强度一般等于（0.15～
0.25）抗压强度之间，这意味着水泥土抗拉强度也得到相应的提高。
2.3 排桩支护
排桩支护主要是在利用钢筋混凝土在柱子之间进行挖孔，钻孔
灌注桩是挡土结构的重要组成形式，主要是在桩与桩之间进行柱子
的布置。使得相邻的桩之间能够很好的联系在一起，然后通过钢筋
混凝土胶管来形成一个完整的结构体系。
2.4 锚喷网支护
一般指联合使用锚杆和喷混凝土或喷浆的支护。锚喷网支护在
深基坑支护中是利用比较多的，锚喷支护常紧跟开挖掘进，平行作
业，特别是在隧洞或地下厂房施工中采用分部开挖的方式时，可随
着开挖断面的扩大，边挖边喷，直至全断面完成。
3 场地岩土工程条件
3.1 工程地质条件
对工程的地质条件要仔细勘察，根据勘察报告，搞清楚场地内
上覆土层的二元结构沉积规律。确定上部、下部和底部是什么性质
的土层或者砂层。并根据基坑支护设计有关的地层及其物理力学性
质指标来进行施工。
3.2 地区水文地质条件
施工前要对水文地质条件进行深入调研，土层的物理力等性质
指标见表1。
4 旋喷桩防水帷幕设计
4.1 防水帷幕的深度确定
基坑开挖时，如果向上的渗透力超过砂的有效应力，从而导致
基坑底破坏，也即管涌现象。防水帷幕深度的确定是假定旋喷防水
帷幕本身不透水，按基坑开挖过程中可能出现管涌现象而计算出的
深度。基坑管涌计算示意如图1。
1.旋喷防水帷幕；2.放坡土体；3.基坑底板；4不透水层
4.2 旋喷桩布置参数
旋喷桩设计直径与土质、施工方法、工艺参数密切相关。选用
二重管旋喷设备，并结合地层特点和施工经验，按双排布置旋喷桩
形成防水帷幕。旋喷桩直径为800mm，孔距为700mm，排距为600mm。
在设计位置共布置48根桩。旋喷桩防水帷幕孔位布置平面示意如
图2。
浆量计算以喷量法为例，即以喷嘴单位时间喷射。
5 基坑支护施工技术
下面我们介绍的主要是支护桩成桩阶段，重点说下咬合桩的施
工。咬合桩能够很好的起到挡土止水作用，因此要注意保证其质量
过关，具体要求有：
①a类桩混凝土采用超缓凝混凝土，混凝土缓凝时间不得少于
60h，混凝土强度c15，混凝土坍落度为14cm，混凝土的r3d≤3mpa。
②桩定位误差要保持在10mm之内，桩的垂直度偏差保持在0.3%之
内。③设计咬合厚度为200mm。④b类桩为钢筋混凝土桩，混凝土
强度c30，初凝时间10h。
6 基坑监测
在进行位移监测时，通常都是将基坑布置16个水平位移监测点
及10个垂直位移监测点（见图3）。
7 结语
在基坑支护中，要注意到基坑特点、土质条件、周围环境及工
程要求等因素，合理的选择支护形式，最终收获最佳的支护效果和
经济效益。
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