深基坑工程施工.pdfVIP

深基坑的认知

随着城市建设的发展，地下空间在世界各大城市中得到开发利用，如高层建

筑地下室、地下仓库、地下民防工事以及多种地下民用和工业设施等。在我国，

地铁及高层建筑的兴建，产生了大量的基坑(深基坑)工程。

基坑工程主要包括围护体系的设置和土方开挖两个方面。围护结构通常是一

种临时结构，安全储备较小，具有比较大的风险。

一、基坑工程的概念及特点

建筑基坑是指为进行建筑物(包括构筑物)基础与地下室的施工所开挖的地

面以下空间。为保证基坑施工，主体地下结构的安全和周围环境不受损害，需对

基坑进行包括土体、降水和开挖在内的一系列勘察、设计、施工和检测等工作，

这项综合性的工程就称为基坑工程。

基坑工程是一个综合性的岩土工程问题，既涉及土力学中典型的强度、稳定

与变形问题，又涉及土与支护结构共同作用以及工程、水文地质等问题，同时，

还与计算技术、测试技术、施工设备和技术等密切相关。因此，基坑工程具有以

下特点:

(1)一般情况下都是临时结构，安全储备相对较小，风险性较大。

(2)具有很强的区域性和个案性，由场地的工程水文地质条件和岩土的工程

性质以及周边环境条件的差异性所决定，因此，基坑工程的设计和施工必须因地

制宜，切忌生搬硬套。

(3)是一项综合性很强的系统工程，它不仅涉及结构、岩土、工程地质及环

境等多门学科，而且勘察、设计、施工、检测等工作环环相扣，紧密相连。

(4)具有较强的时空效应，支护结构所受荷载(如土压力)及其产生的应力和

变形在时间上和空间上具有较强的变异性，在软黏土和复杂体型基坑工程中尤为

突出。

(5)对周边环境会产生较大影响。基坑开挖、降水势必引起周边场地土的应

力和地下水位发生改变，使土体产生变形，对相邻建(构)筑物和地下管线等产生

影响，严重者，将危及到它们的安全和正常使用。大量土方运输也将对交通和环

境卫生产生影响。

基坑工程的目的是构建安全可靠的支护体系。对支护体系的要求体现在如下

三个方面:

(1)保证基坑四周边坡土体的稳定性，同时满足地下室施工有足够空间的要

求，这是土方开挖和地下室施工的必要条件。

(2)保证基坑四周相邻建(构)筑物和地下管线等设施在基坑支护和地下室施

工期间不受损害，即控制坑壁土体的变形，包括地面和地下土体的垂直和水平位

移要控制在允许范围内。

(3)通过截水、降水、排水等措施，保证基坑工程施工作业面在地下水位以

上。

二、基坑支护结构的类型及适用条件

(一)放坡开挖及简易支护

放坡开挖是指选择合理的坡比进行开挖，适用于地基土质较好，开挖深度不

大以及施工现场有足够放坡场所的工程。放坡开挖施工简便、费用低，但挖土及

回填土方量大。有时为了增加边坡稳定性和减少土方量，常采用简易支护，如图

3-1所示。边坡高度与坡度控制见表3-1。

图3-1基坑简易支护

表3-1边坡允许坡度值

续表

(二)悬臂式支护结构

广义上讲，一切设有支撑和锚杆的支护结构均可归属悬臂式支护结构，但这

里仅指没有内撑和锚拉的板桩墙、排桩墙和地下连续墙支护结构(图3-2所示)。

悬臂式支护结构依靠其入土深度和抗弯能力来维持坑壁稳定和结构的安全。由于

悬臂式支护结构的水平位移是深度的5次方，所以它对开挖深度很敏感，容易产

生较大的变形，只适用于土质较好、开挖深度较浅的基坑工程。

图3-2悬臂式支护结构

(三)水泥土桩墙支护结构

利用水泥作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部将水泥和土体强

制拌和，便可形成具有一定强度和遇水稳定的水泥土桩。水泥土桩与桩或排与排

之间可相互咬合紧密排列，也可按网格式排列(图3-3)。水泥土桩墙适合软土地

区的基坑支护。

(四)内撑式支护结构

内撑式支护结构(图3-4所示)由支护桩或墙和内支撑组成。支护桩常采用钢

筋混凝土桩或钢板桩，支护墙通常采用地下连续墙。内支撑常采用木方、钢筋混

凝土或钢管(或型钢)做成。内支撑支护结构适合各种地基土层，但设置的内支撑

会占用一定的施工空间。

图3-3隔栅式水泥土