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摘要：建筑行业的快速发展以及各类高层、超高层建筑的不断涌现，深基坑支护技术的应用日渐广泛。对于其设计、施工，越来越多的人开始关注，通过合理的设计、施工管控，提升深基坑支护工作的施工质量，从而提升建筑工程整体施工质量，增加企业经济效益的同时提升建筑整体质量水平，为人们提供更为安全、可靠的居住环境。
关键字：深基坑；支护；设计；施工
基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程。它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。基坑支护体系是临时结构，在地下工程施工完成后就不再需要。基坑和基槽都是用来建筑建筑物的基础的，只是平面形状不同而已.基坑是方形或者比较接近方形；基槽是长条形状的，而且有时候比较长。你要掌握的是它们的形状的区别.基坑是指底面积在27平方米以内（不是20），且底长边小于三倍短边的为基坑.基槽是指槽底宽度在3米以内，且槽长大于3倍槽宽的为基槽.也就是说，一般定义深基坑为：底面积在27平方米以内（不是20），且底长边小于三倍短边，开挖深度超过5米（含5米）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。（反之则为浅基坑）
一、深基坑支护结构
基坑工程是由地面向下开挖一个地下空间，深基坑四周一般设置垂直的挡土围护结构，围护结构一般是在开挖面基底下有一定插入深度的板（桩）墙结构；板（桩）墙有悬臂式、单撑式、多撑式。支撑结构是为了减小围护结构的变形，控制墙体的弯矩；分为内撑和外锚两种。
（一）、围护结构
（一）基坑围护结构体系
1．基坑围护结构体系包括板（桩）墙、围檩（冠梁）及其他附属构件。板（桩）墙主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。
2．地铁基坑所采用的围护结构形式很多，其施工方法、工艺和所用的施工机械也各异；因此，应根据基坑深度、工程地质和水文地质条件、地面环境条件等，特别要考虑到城市施工特点，经技术经济综合比较后确定。
（二）深基坑围护结构类型
在我国应用较多的有板柱式、柱列式、重力式挡墙、组合式以及土层锚杆、逆筑法、沉井等。
（1）工字钢桩围护结构
作为基坑围护结构主体的工字钢，一般采用i50号、i55号和I 60号大型工字钢。基坑开挖前，在地面用冲击式打桩机沿基坑设计边线打入地下，桩间距一般为1.0～1.2m。若地层为饱和淤泥等松软地层也可采用静力压桩机和振动打桩机进行沉桩。基坑开挖时，随挖土方随在桩间插入50mm厚的水平木板，以挡住桩间土体。基坑开挖至一定深度后，若悬臂工字钢的刚度和强度都够大，就需要设置腰梁和横撑或锚杆（索），腰梁多采用大型槽钢、工字钢制成，横撑则可采用钢管或组合钢梁。工字钢桩围护结构适用于黏性土、砂性土和粒径不大于l00mm的砂卵石地层；当地下水位较高时，必须配合人工降水措施。打桩时，施工噪声一般都在l00dB以上，大大超过环境保护法规定的限值。因此，这种围护结构一般宜用于郊区距居民点较远的基坑施工中。当基坑范围不大时，例如地铁车站的出入口，临时施工竖井可以考虑采用工字钢做围护结构。
（2）钢板桩围护结构
钢板桩强度高，桩与桩之间的连接紧密，隔水效果好，可重复使用。因此，沿海城市如上海、天津等地区修建地下铁道时，在地下水位较高的基坑中采用较多；北京地铁一期工程在木樨地过河段也曾采用过。钢板桩常用断面形式，多为U形或Z形。我国地下铁道施工中多用U形钢板桩，其沉放和拔除方法、使用的机械均与工字钢桩相同，但其构成方法则可分为单层钢板桩围堰、双层钢板桩围堰及屏幕等。由于地铁施工时基坑较深，为保证其垂直度且方便施工，并使其能封闭合龙，多采用帷幕式构造。
（3）钻孔灌注桩围护结构
钻孔灌注桩一般采用机械成孔。地铁明挖基坑中多采用螺旋钻机、冲击式钻机和正反循环钻机等。对正反循环钻机，由于其采用泥浆护壁成孔，故成孔时噪声低，适于城区施工，在地铁基坑和高层建筑深基坑施工中得到广泛应用。
（4）深层搅拌桩挡土结构
深层搅拌桩是用搅拌机械将水泥、石灰等和地基土相拌合，从而达到加固地基的目的。作为挡土结构的搅拌桩一般布置成格栅形，深层搅拌桩也可连续搭接布置形成止水帷幕。
（5）SMW桩
SMW桩挡土墙是利用搅拌设备就地切削土体，然后注入水泥类混合液搅拌形成均匀的挡墙，最后，在墙中插入型钢，即形成一种劲性复合围护结构。这种围护结构的特点主要表现在止水性好，构造简单，型钢插入深度一般小于搅拌桩深度，施工速度快，型钢可以部分回收、重复利用。
（6）地下连续墙
地下连续墙主要有预制钢筋混凝土连续墙和现浇钢筋混凝土连续墙两类，通常地下连续墙一般指后者。地下连续墙有如下优点：施工时振动小、噪声低，墙体刚度大，对周边地层扰动小；可适用于多种土层，除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外，对黏性土、无黏性土、卵砾石层等各种地层均能高效成槽。地下连续墙施工采用专用的挖槽设备，沿着基坑的周边，按照事先划分好的幅段，开挖狭长的沟槽。挖槽方式可分为抓斗式、冲击式和回转式等类型。在开挖过程中，为保证槽壁的稳定，采用特制的泥浆护壁。泥浆应根据地质和地面沉降控制要求经试配确定，并在泥浆配制和挖槽施工中对泥浆的相对密度、黏度、含砂率和pH等主要技术性能指标进行检验和控制。
每个幅段的沟槽开挖结束后，在槽段内放置钢筋笼，并浇筑水下混凝土。然后将若干个幅段连成一个整体，形成—个连续的地下墙体，即现浇钢筋混凝土壁式连续墙。
二、基坑支护设计问题分析
1.支护结构设计计算问题
目前，深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论，但支护结构的实际受力并不那么简单。工程实践证明，有的支护结构按极限平衡理论计算的安全系数，从理论上讲是绝对安全的，但却发生破坏；有的支护结构却恰恰相反，即安全系数虽然比较小，甚至达不到规范的要求，但在实际工程中却获得成功。极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计，而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态，也是一个松弛过程，随着时间的增长，土体强度逐渐下降，并产生一定的变形。这说明在设计中必须给予充分的考虑，但在目前的设计计算中却常被忽视。支护结构设计时要考虑由于超孔隙水压力对土体的影响，对土的各项物理力学性质指标取值要慎重，为了使取值更加可靠，最好在工程桩结束后，对土体做原位测试，以取得第一手资料，积累经验，提高工程的设计与施工水平，预防和避免事故的发生。
2.土体力学参数
深基坑支护结构需要长期承载外部土体压力，其大小会影响深基坑支护结构的稳定及安全。由于工程环境及水文地质条件复杂，各类压力参数的计算难度较大，需要采用最为基本的计算方式进行处理。对于土体的力学参数来说，排选也非常困难，特别是在基坑开挖完成后含水率、摩擦系数、土层黏聚力参数始终处于变化当中，要想精准计算深基坑支护结构的实际受力情况是非常困难的。深基坑支护结构设计期间，如果不能获取较为准确的力学参数，则会直接影响后续的设计效果，因此，必须结合深基坑支护结构施工工艺方式，尽可能确立准确的各项土体力学参数，为深基坑支护结构设计提供参考。
3.支护空间效益
通过对深基坑开挖过程中的监测数据，可以看出基坑外土层会不断向基坑内侧倾斜，而且总体上沿水平位移方向有大中小边坡的趋势，基坑边坡在很长时间内都会不稳定。结果表明，基坑开挖与空间密切相关，对深基坑支护结构起到了良好的支护作用。比较常见的支护方法有内锚支护，通过若干辅助杆件承受水平力，起到单支护和整体支护的作用。在深基坑支护结构的实际设计中，很少考虑内支撑结构的空间效应，内支撑结构只能起到水平支撑的作用，不能满足深基坑支护的要求。
4.基坑土体的取样问题
在深基坑支护结构设计之前，必须对地基土层进行取样分析，以取得土体比较合理的物理力学指标，为支护结构的设计提拱可靠的依据。一般在深基坑开挖区域 2—3 倍范围内，按相关规范的要求进行钻探取样。由于为了减少勘探的工作量和降低工程造价，不能钻过多钻孔；因此，所取得的土样有时就有一定的随机性和不完全性。但是，地质构造是复杂和多变的，这样取得的土样的数据不具代表性，因此不可能全面反映土层的真实情况。因此，引致支护结构的设计也就不完全符合实际的地质现状。
三、深基坑支护结构施工要点
1.现场施工
在深基坑支护工程的施工中，有许多环节，如开挖、支护、围护、防水等。施工单位要严格按照施工标准流程标准，制定科学的施工组织设计和技术方案，对各类施工关键点进行有效的过程管理和控制。避免在工地建造期间对周围的建筑物及环境造成不良影响。
2.止水效果
深基坑支护施工过程中不可避免地会遭遇地下水问题，地下水位较高的区域，其危险程度较高。一般情况下，地下水来源于上层滞水、潜水、承压水、雨水及基坑周围的渗漏水，来源较为复杂。加之存在丰水期、枯水期的水位变化，在制订基坑止水方案时，要从深基坑工程的防降水以及排水方面进行综合考虑。结合地质勘探资料，深入分析地下水形成原因，了解深基坑周边环境，采用以堵为主、以抽为辅的处理方式，避免造成基坑周围土体与水体的流失。
3.信息化管理
基坑刚度的问题还有稳定性的问题是深基坑施工质量存在问题的主要因素，就是所谓的基坑支护的结构是比较容易出现变形以及沉降还有水平方向移动的可能，此外支护的结构如果存在裂缝或者基坑底部有隆起或者变形的可能，这些也是导致基坑支护结构出现问题的主要因素。因此，基于这些问题，要使用基坑支护结构信息化的处理手段，主要就是安排一些专业的施工监测人员对于基坑的现场进行有效的监测，还要根据基坑开挖期间监测到的基坑支护结构以及岩土变位的情况进行下一阶段的动态变化的预测，这些在工程中一旦遇到问题可以及时的预报，当位移的设定预警值超过设定值之后，就要及时的采取一些解决的措施，保证工程的安全。深基坑支护结构工程监测的主要内容有：支护结构顶部水平位移；支护结构沉降和裂缝；临近建筑物、道路的沉降、倾斜和裂缝；基坑底隆起等。
结 语：
在进行深基坑支护设计以及施工的过程中，不同的施工工艺要结合不同的设计方法进行，但是在进行这些工作的时候一定要先清楚的了解清楚工程现场的特点。因为深基坑支护设计与施工是一项比较系统的工程，所以在进行深基坑结构设计以及施工管理的过程中，一定要将整体作为参考的基础，对于各个部分的内部要协调起来应用，实现科学有效的施工目标。
参考文献：
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