软土地基深基坑支护技术探讨

黄茂兴

（广东省源天工程公司，广东 增城 511340）

深基坑支护设计、施工、监测技术，是近十多年来在我国逐步涉及的技术难题。深基坑支护结构的重要性，不仅要保证基坑内正常作业安全，而且要防止基坑底及坑外土体移动，保证基坑附近建筑物、道路管线的正常运行。这些难题在具体工程实践中表现方法有所不同。近年来我国涌现出大量兴建的高层建筑深基坑成功施工实例，各地区通过工程实践与科研，都有了一些行之有效的技术和方法，使深基坑支护工程技术水平得到了迅速提高，取得了可喜的成绩。

1 深基坑支护技术的发展历程

深基坑是我国近20余年来，随着国民经济持续高速增长，随着高层建筑的不断增多，以及对开发利用地下空间的需求日益增长而凸显的一大技术难题。由于应有的技术准备不足，它曾给人们造成了极度的困惑，特别是在前10年间，不同程度的基坑坍塌事故和险情在各地频频发生，且有的危及周围环境，导致邻房倒塌、道路和地下管线遭破坏，造成了巨大经济损失和不良的社会影响，个别工程还有人员伤亡。诚然，事故发生有多种原因，但当时最根本的一条是深基坑设计无人负责。设计单位认为其属于设计范围。因此，不论它有多复杂，都仅把它作为一般的施工措施或临时性工程看待，都“照例”由施工单位自己设计，当时设计单位对深基坑工程也并不熟悉，也没有专门从事基坑工程的设计人员，这就无怪乎事故频繁发生了。

2 基坑支护工程现状

随着我国改革开放的进展，高层建筑不断增加。随着建筑高度的增加，根据构造及使用要求，基础埋深也随之不断增加。尤其是进入20世纪90年代后期，我国经济的迅速发展，大中城市地价不断上涨，空间利用率随之提高，出现了众多的超高层建筑，使地下室埋深达20多米，各种深基坑支护的先进设计计算方法，施工工艺不断产生。基坑开挖是基础和地下工程施工中的一个古老的传统课题，同时又是一个综合性的岩土工程难题，涉及土力学中典型的强度与稳定问题，又包含了变形问题，同时还涉及到土与支护结构的共同作用。对这些问题的认识及其对策的研究，是随着土力学理论、分析技术、测试仪器以及施工机械、施工技术的进步而逐步完善的。我们简单的回顾一下便不难看出，无论是从理论还是从实践的角度看，基坑开挖技术都有了很大的进步。

3 基坑支护技术发展的措施

深基坑支护工程是基础施工所必须的临时结构，深基坑支护的施工造价与设计的合理紧密相关，合理的设计是影响整个工程施工进度与造价的关键所在。由于地基土的不定性，周围环境条件不同等，尤其是各个设计者的经验，往往是影响基坑支护设计合理性的因素，不同的设计方案可能会使同一支护工程花较少的费用而获得更安全的结果。如何选择经济与安全、进度之间的合理平衡，是每个设计者首先必须意识到的问题。为了保证基坑设计的合理性与经济性，基坑支护设计施工技术的发展建议采用以下措施：

3.1 建立设计质量管理办法

由于基坑支护设计与地质及水文条件密切相关，地基土参数的试验方法、取值、地下水的影响等往往是确定支护结构设计的主要因素。同时如打桩、降水施工过程中也可能改变地基土的性质；更应引起重视的是大型建筑物场地基坑周边地质条件与环境条件不尽相同。这些复杂因素都要求设计者，依据自己的岩土工程经验，来决定不同的设计方案。因此，要求设计人员除具备结构设计知识还应具有一定的岩土工程经验。以广州为例，根据这些年高层建筑深基坑设计经验总结，有关管理部门明文规定，深基坑支护结构工程设计方案，必须通过深基坑审查委员会专门审查合格后才能出图施工，完善了深基坑支护结构设计方案的管理，使深基坑支护结构设计水平有了明显的提高。

3.2 加强支护技术的科研工作

深基坑支护工程投入的建设资金尤为可观，但在这方面所进行的系统科学研究工作却甚少。为了在这方面获得较大的技术进步，在认真总结经验、教训的同时，除具有信息施工中所得到的一些常规数据外，还必须对支护结构工程的变形与内力包括作用于不同支护结构上的荷载（主动土压力、被动土压力和水压力）进行系统的实测，众所周知，岩土工程科研成果的优劣很大程度上依赖于试验数据的数量与精确度，只有积累了一定的实测结果后，才能使深基坑支护设计、施工的技术水平得以提高。

应认真总结当地的经验做法，并形成一套自己的设计施工技术，只有这样，我们才能将目前已有的一些定性经验，逐步形成定量的计算分析方法，使深基坑支护设计、施工水平获得真正的提高。目前，我国的深基坑设计、施工还处于边干、边学、边提高、边总结、边积累资料的过程。今后，对于所有工程都应注意进行认真总结，以尽早提高我们的设计、施工水平。

3.3 采用动态设计信息施工技术法

岩土工程的设计通常情况下是与实际工程实践紧密相连的，尤其是基坑支护这种临时结构其受力的不确定因索很多，为了保证较为经济地实现安全，有些设计意图将贯彻于具体工程实际条件的应用与处理中。在基坑开挖与支护的施工过程中，预知可能引起局部或整体破坏的先兆，并及时进行相应的修改设计，采用措施往往可以弥补原设计的不足，以经济的设计，附加局部的“亡羊补牢”达到节省工程造价的目的。

基坑支护工程的技术水平得到了迅速提高，积累了比较丰富的经验，但也有不少教训。当前迫切需要解决的问题是：如何以较低的工程造价，在较短的时间内，确保实现的深基坑开挖安全，加快深基坑支护技术的开发，为更深的多层地下结构施工，提供新的技术和安全保证。

3.4 基坑底稳定性分析

支护结构的嵌固（入土）深度，除了需要保证基坑支护结构本身的强度及稳定性外，还需要保证基坑底部的土体不产生隆起失稳和管涌。在灵敏软土中板桩基坑开挖时，常会发现基底土隆起和板桩向坑内倾斜，这主要是由于桩背后的土柱重量超过基底以下的地基承载力，此时地基土的塑性平接状态受到破坏，发生桩背后土的流动，坑顶下陷，基坑底回弹隆起。

无论选择采用何种支护体系，减少嵌固（入土）深度总可以达到降低工程造价的目的，尤其对于挡墙不能回收的墙体。但是嵌固（入土）深度过小又会造成基底土体的不稳定，这就需要验算，以找出合理的墙体嵌固（入土）深度，即保证支护及基底土体的稳定性，又达到经济合理的目的。基坑开挖与支护技术的发展水平，是从一个侧面反映和衡量一个国家工业水平和建筑技术高低的重要标志。从国外的发展趋势来看，为适应我国工程建设的需要，还必须继续深入研究和开发这方面的技术。

软土地基不仅在空间上发生了变化，而且随着时间的变化其性质也在发生变化。众多不确定因素的影响，造成了理论分析结果与实际的差异。因此，在处理软土地基时，应认真进行调查，重视施工过程中的动态观测，随时进行调整。软土地基的处理一定要遵照“因地制宜、综合考虑”的原则进行。在基坑开挖与支护领域中，人们已应用各种手段和技术措施，集中解决了一个又一个工程问题和难题。相信今后在不断完善、认识和提高深化的过程中，必定会将这一工程领域的技术水平推向更新的高度，为岩土工程总体增添更加丰富的内容。

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4 赵继正.对多种围护方式相结合的基坑支护方案评价［J］.建筑施工，2009.5

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