各种水文地质条件下深基坑支护技术的应用开发研究

熊楚军　叶磊　付彦淞

摘 要 深基坑支护设计的问题在现代建筑、水利、采矿、路桥等工程项目设计中普遍存在，不同地质条件下，设计人员要深入了解深基坑工程基本要求、场地工程地质和水文地质条件、场地周边环境条件等实际需要，从而制定出科学合理的设计方案。本文主要分析了不同地质条件下，深基坑支护设计以及需要注意的方面。

关键词 深基坑支护技术 地质 设计

中图分类号：P331 文献标识码：A

1深基坑支护概述

深基坑支护是指为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对及周边环境采用的的措施。深基坑工程施工事故频发，而且事故一旦发生，极易造成群死群伤，因此国家明确了深基坑支护的编制监护细则，明确的规定了深基坑支护工程的技术要求和施工现场的要求。

2深基坑支护设计中常见的地质条件

城市建设中经常涉及的地质条件有淤泥质黏土、软土（粘土），填土，砂土等。下面根据不同土质的特点和对工程的影响。

（1）淤泥质黏土。淤泥及淤泥质土是在静水或非常缓慢的流水环境中沉积，并伴有微生物作用的一种结构性土。就其成因看有滨海沉积、湖泊沉积、河滩沉积及沼泽沉积四种。因此淤泥质粘土主要分布于大中型湖泊的周边地区，它的含水量接近或超过液限；孔隙比大于1，有的高达2.5，其自身特质也决定了淤泥质粘土抗剪能力滴、承载力低、易塌方的特点。

（2）软土。软土泛指淤泥及淤泥质土，是第四纪后期于沿海地区的滨海相、泻湖相、三角洲相和溺谷相，内陆平原或山区的湖相和冲击洪积沼泽相等静水或非常缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成的饱和软粘性土，其在我国分布广泛。软土的生成环境决定了软土的特性，由于其结构性显著处于形成初期，因此在自重作用下软土很难压密，这也导致了软土具有天然含水量高、天 然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、 灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物 理力学性质相差较大等特点。

（3）填土。填土是指由人类活动而堆积的土。填土根据其物质组成和堆填方式分为素填土、杂填土和冲填土、压实填土四类。一般来说，填士具有不均匀性、湿陷性、自重压密性及低强度、高压缩性。

（4）砂土。砂土是指土壤颗粒组成中砂粒含量较高的土壤，砂土的保水保肥能力比较差，因此砂土中养分含量少，温度变化快。此外砂土液化现象很普遍，砂土地层液化，使河道和水渠淤塞，道路破坏，地面下沉，房屋开裂，坝体失稳等严重灾害。

3深基坑工程的技术要求和支护形式

（1）深基坑工程对技术的要求主要体现在三方面：控制围护结构位移和坑底隆起；控制降低地下水位和控制土锚对相邻场地的影响。

（2）深基坑技术支护形式有很多种，主要有挡土支护开挖，水泥土墙支护，排桩、地下连续墙支护，钢板桩支护，土钉墙支护和逆作拱墙等形式。在许多的支护形式中挡土支护开挖是最为经济的，在条件允许情况下，一般优先选择挡土支护开挖形式。除了当涂支护开挖形式外，当前逆作拱墙形式也属于比较新的基坑支护施工方法，它具有经济合理、施工速度快的特点。

4不同地质条件下的支护分析

深基坑支护的要点，通常来说，有三方面的要求：支护结构的变形计算、支护结构的强度设计、深基坑挖土施工的组织设计。因此地质结构对深基坑支护的设计有着很大的影响，为了确保建筑的稳定性，根据对不同的地质结构的分析，合理设计支护方案是必要的。

（1）淤泥，淤泥质土条件。淤泥、淤泥质土具有承载力低、灵敏度高，压缩性高，含水率高的特征，因此其极容易导致塌方等安全事故。

（2）软土条件。在深基坑支护中，软土是一种比较常见的地质状况，因此，软土的深基坑支护设计与施工在城市建设中是比较重要的问题，也是岩土工程中比较复杂和困难的问题。在软土情况下开挖基抗很容易产生土体滑坡、基抗失稳、支挡结构严重漏水的问题。现阶段，在国内的深基坑支护设计中，一般是采取悬臂式、单支点及多支点式、圆筒式支护结构。由于软土的性质是比较软的，因此在软土地质结构中构建基抗支护时，要特别注意深基坑的整体硬度和强度，保证结构的稳定性，在必要的时候可以进行加固设置，以加强稳定性和安全性。

（3）填土条件。填土属于压缩性较高的土质，目前，填土的深基坑支护设计在国内是比较常见的地质条件之一。因为填土成分比较复杂，不均匀性很大，因此在深基坑支护设计中要根据具体的实际情况进行一些加固设施。同时还要特别注意在施工中避免对地下水系统造成破坏，根据具体情况采取有效的措施来及时的排除深基坑中的存水量，避免支护系统腐蚀，增强其稳定性和寿命。同时还需要注意基抗周壁的安全，避免安全事故的发生。

（4）砂土条件。因为砂土其本身是存在优劣之分的，密实性好的砂土和密实性差的砂土在基抗支护设计中所需要注意的方面又是不同的。密实性好的砂土只需稍作加密措施即可，而对已密实性差的砂土则需要进行基础防固设施建设，其次在开挖时还需用混凝土或者钢板桩来进行加固，以确保它的稳固性。

（5）复杂条件下。在实际情况中，一般都是几种地质相混合的土质，面对这种情况，深基坑支护的设计面临的问题也就更加棘手。在这种情况下，要根据具体的勘测报告来进行具体的分析，一般来说，在施工过程中，将该施工区域地质的主要成分作为首要的解决措施来进行。如：某地基坑开挖深度范围内，主要是淤泥质土，夹带少量粉质粘土和细砂，此时，就可以用水泥土搅拌桩的方式，首先对基坑开挖周壁范围进行加固处理，待强度达到要求后再进行基坑开挖，并分层使用钢支撑来进行支护。