淺談基坑支護方案的選擇

近些年來，由于城市化進程的加快，大量的建筑拔地而起，在工程實踐中用到基坑支護的情況日趨增多，基坑支護已經成為建筑基礎必不可少的一部分。而在幅員遼闊的世界上，各個地方的地質條件儼然不同，基坑支護方案的確立也千差萬別，往往有因為支護不當造成的側壁坍塌，滲漏，地基變形等工程失效案例，這危害了經濟發展和人身安全，造成了巨大的損失，因此，對基坑支護方案的選擇，研究如何進行科學有效經濟的支護方案在當今社會有重要意義。當今社會，基坑工程的開挖深度不斷增加、巨大的開挖面積、苛刻的周邊環境、高地下水位等給基坑的開挖帶了諸多的問題，也給傳統單一的支護結構提出了挑戰。面對此種狀況，基坑工程的設計施工人員需要在實踐中總結經驗，提出更好的支護方式，以促進工程建設。

基坑支護工程通常包括圍護（擋土）結構、支撐體系、控水工程、土方開挖和局部土體補強等子項工程，它們的相互組合程度更高。不同的支護形式和結構類型，其優化設計的內容、方法不同，工程造價也截然不同，當前的支護方案多種多樣，如何針對不同的工程地質條件和水文地質條件選擇出合適的支護類型是對基坑支護設計者最大的考驗。選擇的支護類型既然能滿足施工設計規范要求，滿足規范的穩定性驗算結果，同時又要經濟合理，不對周邊建筑物造成影響，因此支護類型的選擇是一項多學科、大跨度的綜合工程。

隨著現在建筑對基坑支護的要求越來越高，國內外學者們通過很多基坑支護的實例對其進行了深入研究，研究出了一些科學化，系統化的支護方法。

（1）鋼板樁支護形式:鋼板樁支護施工工藝較為簡單，大量使用于擋水及擋土。由于帶鉗口或者鎖口的熱軋型鋼做成的鋼板樁相互接連形成鋼板樁墻，常見有直腹板型、z形以及U形三種截面形式。但由于其施工過程中對附近地基變形影響較大，或是發出噪聲，影響周邊環境，所以在人口較為稠密的地區，常限制使用。

（2）深層攪拌水泥樁支護：當土層土質為粘土、粉土、粉質粘土、淤泥質土、淤泥、素填土，且基坑深度小于6m時，適合使用深層攪拌水泥樁支護形式。深層攪拌水泥樁支護由具有一定強度、水穩定性以及整體性的水泥土樁墻形成支護結構。

（3）地下連續墻支護：因為其本身較好的防滲止水效果以及整體剛度較大的優點，地下連續墻常適用于環境比較復雜的施工現場以及在地下水位下方含有砂土、軟粘土等多樣地層的基坑工程中。當基坑挖深超過10m，且對四周環境保護度要求較高時，常使用此種支護形式。但在堅固土質中開挖時，成槽難度大，特別是在巖層中使用特殊挖槽機械，導致此種支護形式施工費用偏高。

（4）土釘墻支護：土釘墻支護結構是由密集土釘群、加固后的土體、噴射混凝土面層以及防水系統形成的復合式擋土結構。通過在土體中安置定量長度及密度的土釘與土體間的摩擦約束力保持邊坡的穩定性。土釘支護所需施工設備簡便、施工流程便捷易行、施工效率較高，同時較少占用施工場地，施工過程中噪聲低，對周邊環境影響很小，費用較之板樁、連續墻等相對低廉。20世紀70年代初期，土釘墻支護技術出現在法國，主要用于公路和鐵路的邊坡施工。隨后很快被用于基坑開挖的支護中。后來德國美國加拿大和英國先后將其用于基坑工程。我國于20世紀90年代在淺基坑開挖中開始應用這種技術。與地下連續墻和排樁相比，其造價低廉，施工快捷，目前成為應用最廣的基坑支護形式。

（5）噴錨支護：噴錨支護的結構，主要受力構件是土層錨桿。每根錨桿區分為錨固段和自由段，錨固段設置在土體主動滑裂面之外，采用壓力注漿；自由段在土體滑動面之內，全段不注漿。由于錨桿上施加了預應力，錨桿通過腰梁及鋼筋網噴射混凝土將壓力施加在墻面土體上，并錨固在墻后被動區土體中，所以其受力機理和土釘墻不同，因而其側壁和地面變形較小，可用于深度在18米以上的基坑。

（6）逆作拱墻：逆作法是近期發展起來的支護方法，它可將土壓力轉化為混凝土拱墻水平方向的壓力，其結構受力比較合理，也給坑內留出了較寬敞的施工空間。逆作法施工的土層必須能夠有一定直立高度，所以不能用于淤泥土和淤泥質地基土的開挖。

基坑支護方案的選擇是當前最熱門的研究方向，如何選用最合適的支護方式并發揮最大的支護效應、承載最高的安全系數，這是選擇基坑支護方案要完成的內容，基坑支護的選型通常結合地質條件和結構形式并對支護結構的組成部分進行力學強化和結構學上的合理分配，有時也對支護結構所處的土層進行加筋、壓實等加固處理，處理得好往往起到事半功倍的效果，讓基坑支護既能達到預期的效果又能在支出上達到最低的預算，為基礎工程的安全順利施工保駕護航！