软土深基坑工程中的几个热点问题
随着城市建设的发展，城市地上空间越来越紧迫，地下空间开发利用逐渐成为城市建设和发展的重要组成部分。近年来，软土深基坑工程逐渐呈现出基坑“深、大、密” ；基坑设计理念由强度控制趋向变形控制；计算分析从二维平面设计过渡到三维空间设计等特点。宁波市土木建筑学会地基基础学术委员会主任委员吴才德结合近年来宁波地区软土深基坑支护工程实践，介绍了当前深基坑工程中的几个热点问题，引起了参会代表的广泛关注与共鸣。
吴才德，宁波市土木建筑学会地基基础学术委员会主任委员，浙江华展地下工程院院长，教授级高级工程师。
热点问题一：深大基坑内支撑体系的设计与施工
宁波地区属于典型的软土地质，土体具有高压缩性、高含水量、高触变性、高灵敏性、低渗透性等显著特点。通过对宁波地区多个基坑工程进行调查分析，在基坑长度大于100m，基坑面积大于15000m2时，圆环内支撑体系与传统支撑体系相比，具有支撑变形更小，经济性及施工便利性更高的特点。圆环内支撑的主要类型有：整圆环、双圆环、多圆环、半圆环、大半圆、椭圆（见图1）。
a 采用双圆环支撑的4层地下室
b 采用三圆环支撑的2层地下室
图1 圆环内支撑体系
典型工程：宁波国际金融中心北区工程，基坑开挖面积约48000 m2，
支护结构约880延米，开挖深度17.0~22.0m。采用地下连续墙+（3~4）道钢筋混凝土水平内支撑。通过对井字撑、十字撑、田字撑等支撑方案进行比选，最终采取四周角撑，中间设一椭圆内支撑（长轴直径240m，短轴直径180m），中间对撑兼做施工栈桥的支撑方案（见图2）。采用这种支撑体系，基坑净空面积大，极大地方便了施工。三维模型及空间计算分析如3所示。
图2 宁波国际金融中心北区工程基坑支护
图3 三维模型及空间计算分析
对于典型深大基坑内支撑体系的设计与施工，应注意以下几点：①必须进行空间三维分析；②对关键部位应进行加固，如拱顶加固、拱脚加固，保证强拱弱撑和区块单独稳定；③挖土方案的优化须考虑对称开挖，拱顶后挖，强化整体垫层；④前期方案设计过程中必须考虑支撑拆除方案，做到分区分块拆除，加快工程进度。
热点问题二：基坑群的设计及相互影响分析
近年来，城市各类新区的集群开发日益兴起，相邻的几个甚至几十个深基坑同期施工的案例不断涌现，从而提出了基坑群设计、施工、管理的新课题。随着地下空间的不断开发，基坑群的数量将持续上升，规模也将进一步扩大。
典型实例：南部商务区基坑群工程（见图4）。在本工程基坑群设计过程中，采取了三维建模和空间计算分析，对基坑之间的相互影响、支撑拆除、基坑施工对周边道路、管线、过街隧道的影响，围护桩、墙施工，底板、垫层施工等都进行了模拟分析。
图4 南部商务区基坑群平面示意
基坑群设计、施工、管理的主要难点体现在：①土压力、支撑力不平衡；②基坑多道支撑标高不一致带来相互影响；③桩基、开挖施工时对邻近已开挖基坑造成影响；④各基坑不同步拆撑带来的二次不平衡问题；⑤各区域施工堆场布置对基坑群安全的影响；⑥基坑群区域内施工通道的整体规划；⑦相邻地下室之间地下通道的围护衔接；
⑧基坑的整体漂移问题；⑨区域内基坑开挖和降水带来超沉问题。
针对以上难点，建议采取以下措施：①各单位派技术人员组成统一的基坑群管理指挥部，统一协调调度，同时邀请相关专家参加；②尽量统一相邻基坑的支撑标高；③对基坑周边施工道路的使用进行统一管理协调，严格控制各基坑之间的道路荷载，若临近基坑边行走则需对行车道路进行加固；④加强各施工单位的统一场平布置，合理布置堆载区间，将荷载对相邻基坑的影响控制在安全范围内；⑤相邻基坑间适当采取主被动区加固，止水帷幕最好切断透水层；⑥相邻基坑顶部最好采用刚性连接；⑦统一协调安排支撑体系拆撑，避免支撑拆除过程中土压力不平衡带来的相互影响；⑧严格按照通过专家论证的挖土方案进行挖土施工，同时挖土过程中应征求相邻基坑的意见，必要
时需停止挖土或改变挖土线路，并及时采取加固措施；⑨明确相邻地下室之间地下通道的施工范围划分，并做好围护结构之间的衔接；⑩加强各基坑和周边的监测，各家监测数据共享，引入第三方监测，做到整体施工动态控制。
热点问题三：深基坑周边重要建（构）筑物的保护和基坑开挖的沉降控制
当前城市项目开发多集中在密集的建筑群内和地铁路网间，且地下室开挖深度越来越深，在这种背景下，对于一些古建筑和地铁区间等非桩基础的保护，水平和沉降变形的控制显得尤为重要。
典型实例：和丰创意广场工程，分南北两个地下室，南区基坑开挖面积31000m2，北区基坑开挖面积28500m2，开挖深度10~12m。基坑采用钻孔桩+2道钢筋混凝土水平内支撑、高压旋喷桩和三轴搅拌桩作为止水帷幕。需原地保护的小洋房位于基坑中部，已有100年历史，浅基础，2层砖木结构，具有较高的历史和艺术价值（见图5）。为保护小洋房，采取了以下技术措施：①对古建筑采取SMW工法桩+5道圈梁，随着基坑的开挖，层层设置圈梁体系（见图6）；②为防止古建筑由于挖土不均匀引起整体侧移，在第1和第3道圈梁位置设置连系梁与支护结构相连；③采用高压旋喷桩进行坑底加固；④加强古建筑本身的整体刚度以及加强屋盖系统同承重墙之间的节点连接构造，使其成为一个完整的受力整体；⑤四周土体均匀开挖，及时做好圈梁施工，确保结构均匀受力；⑥岛内水位实时补充；⑦岛边基础垫层适当加强。通过采取以上措施，施工现场监测数据显示：①实测沉降均匀，为42~44mm，小洋房无明显开裂；②通过实时回灌，地下水位下降量控制在2m以内；③SMW工法桩+5道圈梁体系深层土体位移控制良好，总量在30mm 以内。
图5 和丰创意广场基坑及小洋房位置
图 6 小洋房保护措施
在深基坑周边有重要建（构）筑物的情况下，设计与施工时应做到：详尽调查建筑结构状况；采用空间计算方法对所有工况进行预分析；支护体系加固与周边建筑自身加固相结合；围护设计与挖土施工紧密配合；动态监控、设计与施工紧密结合。
通过对多个工程实践进行分析，总结归纳出基坑周边沉降的主要原因有：①支护桩
桩身（地连墙墙身）变形；②基坑坑底隆起；③支撑杆件变形；④桩缝（墙缝）间水土流失；⑤地下水位下降；⑥基坑边重型车辆频繁行走导致主动力学指标下降；⑦基坑边大量堆载引起土的二次固结；⑧基坑坑底无支撑暴露时间过长；⑨多道支撑体系支撑设置不及时；⑩受恶劣天气影响。
基坑开挖对周边沉降的控制技术要点：①增加支护桩桩径（地连墙墙厚），提高其刚度；②增加支护桩（地连墙）长度；③主被动区土体加固；④增加支撑杆件截面或增加预加载措施、增设预应力锚杆；⑤支护桩（地连墙）外侧设置可靠的止水（挡土）帷幕；⑥采用切断透水层的措施防止地下水位下降，必要时采取实时回灌，控制水位下降；⑦基坑边严禁重型车辆频繁行走，重行走区域采用桩基加固；⑧基坑边堆载根据设计要求严格控制；⑨及时设置各道支撑；⑩加快基础垫层施工速度，坑底可改为素混凝土或钢筋混凝土垫层；设计时采用三维技术进行分析预演；围护设计应结合施工组织方案进行；做好恶劣天气的预防工作。
本文根据吴才德教授在宁波会议上的发言总结提炼，以满足广大读者所需。
软土基坑变形全过程控制方法 【摘要】引对基坑变形的发生、传递、最终影响三个环节，提出了对蛮形进行全过程综合控制治理的概念，将基坑变形控制分为变形的源头控制、变形传递过程控制、保护目标变形的个别控制与治理三个部分，结合时空效应施工法和开发的新型工艺，建立了软土基坑全过程变形控制方法。【关键词】软土基坑全过程变形控制注浆1前言 在多年的城市软土地下工程实践中，工程技术人员和研究人员已经认识到，软土基坑设计预测和实际施工结果之间常有巨大差异，保守的设计和昂贵的加固措施并不一定能保证基坑周围岩土环境的变形要求。本文结合多年的工程实践经验，针对基坑变形的发生、传递、最终影响的各个环节，提出了对变形进行全过程综合控制治理的理念，将地下工程变形控制分为变形的源头控制、变形传递过程控制、保护目标变形的个别控制与治理三个阶段。以深基坑工程为例，在此全过程控制理念的指导下结合基坑工程时空效应施工法、微变形调整手段和远程监控管理方法，形成一套完整的地下工程微变形控制方法体系，并成功地应用于上海的地铁建设和其他的市政工程中，取得了巨大的经济和社会效益。
2基坑变形全过程控制理论 基坑变形系统是由三个元素构成的：变形来源、传播途径和保护对象。基坑开挖卸载引起围护结构向基坑内的变形，围护结构的变形引起其后面的土体位移以填充由于围护结构变形而出现的土体损失，并逐渐向离基坑更远处的土体传递，在一定时间内传递到地面和建筑物处引起地面以及建筑物的沉降。基坑开挖引起的岩土环境问题可以用一个直观的流程图来表示，如图1所示。 图1基坑变形系统示意图 这里将基坑支护结构、土体、坑外重要保护对象三者看成是类似于传染源、传播媒介、传染对象的一个有机系统。基坑周围环境保护的目的就是控制基坑变形的影响，保护基坑周围的重要建构筑物。从这个系统的传播机理可知，切断其中的任何一个环节都能有效地控制变形的发展，从而实现岩土工程环境保护的目的。基坑变形全过程控制理论就是基于对这个变形系统的认识，提出从全方位对基坑变形进行控制，进而最终有效地解决基坑变形。基坑变形全过程控制方
时空效应规律在软土深基坑工程中的应用 : 对软土地层中的深基坑工程，要可靠地解决基坑稳定和控制坑周土体位移问题，需要研究的不明确因素较多，其中一个难题是如何评估和处理软土的流变性对支护墙体内力和位移的影响。由于土体的各向异性、土工试验的技术局限性和施工因素的复杂性，在基坑施工中各工况下的不断变化的流变参数难以测准，而支护墙体的内力和位移也就难以预测。目前国内外对此问题尚缺少解决的理论和方法。因此在软土地区的建筑物和市政公用设施密集的地区，要按控制土体位移保护环境的要求，进行深基坑设计和施工，就带有风险性。为求得工程安全和环境安全，在国内外一些靠近重要建筑设施的软土深基坑中，于基坑内部进行大量的地基加固以改善土壤性质(如新加坡、台北等工程实例)。从国内软土地区，特别是上海地区近十年来在深基坑的施工实践和试验研究成果中，可以认识到:在深基坑开挖及支撑过程中，每个分步开挖的空间几何尺寸和支护墙体开挖部分的无支撑暴露时间，与周围墙体和土体位移有一定的相关性。这里反映出基坑开挖中时空效应的规律性。实践证明:运用时空效应规律，能可靠而合理地利用土体自身在基坑开挖过程中控制土体位移的潜力而达到保护环境的目的，这是一条安全而经济的技术途径，这已为上海近两年来完工的五个深基坑工程实践所验证。 二、考虑时空效应的基坑工程设计及施工的技术要点: 1、首先合理选定基坑开挖及支撑的施工工序和施工参数。基坑开挖和
支撑施工是决定基坑工程成败优劣的关键工序。为在基坑开挖中减少土体扰动范围，保持基坑稳定，并使地层位移和差异位移符合预测值，合理选定基坑开挖及支撑的施工工序和施工参数是决定性因素。开挖和支撑的施工工序基本是按分层、分部、对称、平衡的原则而制定的，最主要的施工参数是每层开挖中挡墙被动区土体挖除后，挡墙未支撑前的自由暴露时间和暴露的宽度和深度。在大面积不规则形状的高层建筑深基坑中，挡墙被动区土体往往在开挖中被保留成为土堤状，此土堤断面尺寸亦按其能抵住挡墙的要求而定，亦为主要参数。 2、基坑设计中，预测考虑土体流变性的围护墙体位移和相应的地层位移，并采取措施使之符合保护环境的要求。从实测资料和理论分析中可知:土体流变性时软土深基坑变形的影响是明显的，在同一工况下基坑的围护墙体随其在开挖后暴露时间的延长而增加，目前一般基坑围护墙体变形计算均未计及流变因素，在基坑周围建筑设施对地基位移很敏感时，特别在流变性较大的土层时，就必须准确地采用如下计及土体流变性的计算法，并采取相应的处理对策。 方法一，经验系数法:将工程实测的围护墙体位移量进行统计分析，取得在一定地质条件和一定开挖支撑施工参数条件下，墙体位移与按弹性或弹塑性理论所计算的位移(Se)的比值()，则考虑时空效应的墙体位移值(Shm)为:Shm=Se 方法二:粘弹性两维有限元法:通过三轴剪切蠕变试验和单剪蠕变试验，建立土壤流变本构模型,再按试验曲线、通过非线性函性分析及其拟合程序的编制，确定本构模型的参数，以用于粘弹性有限元计算方法。因土
浅谈软土地基基坑支护 摘要:通过该工程实例,综合考虑场地的工程地质条件与基坑周边建筑物的影响等因素,对该基坑采用旋喷桩、支护桩和土钉墙等不同支护方法进行综合支护,取得了良好的效果。 关键词:软土地基，基坑支护； 1工程概况 **奥体中心体育馆位工程于扬中市三茅镇外环南路以南，迎江大道以东地带, 建筑高度20.1m, 为地下室加四层框架结构, 场地南边、西边和东北边各有一条施工便道,北侧为高压电缆井及管道，外围是外环南路绿化带，它们距离基坑较近, 基坑开挖深度为7.15m。由于场地周边原有建筑物的分布情况复杂, 各区段的基坑支护应采用不同的方法。土方开挖线如图1所示. 图 1 2工程地质条件 根据土体成因、时代、埋藏分布特征及其物理力学性质的差异，将勘察深度50.0米以内的土体划分为6个工程地质（亚）层，①~⑥层皆为第四系全新统（Q4）沉积，各土层地质特征描述如下： ①层素填土：现为农田耕作层，场区普遍分布，层厚：0.5~0.9米。 ②层粉质粘土：局部夹薄层粉土，稍密，场区普遍分布，层厚1.4~2.5米，层顶深度0.5~0.9米。 ③层淤泥质粉质粘土夹粉砂：局部为粉砂薄夹层或透镜体，单层厚度5~40cm不等，砂与土呈 交错互层状分布，场区普遍分布。层厚5.0~13.7米，层顶深度2.1~3.1米。 ④-1层粉砂夹淤泥质粉质粘土：为④层夹层，场区局部分布，层厚0.8~4.7米，层顶深度9.0~13.8米。 ④层粉砂：场区普遍分布，工程地质性质较好，层厚3.7~13.3米，层顶深度7.6~16.8米。
⑤层粉细砂：场区普遍分布，层厚3.8~15.2米，层顶深度19.1~24.1米。 ⑤-1层粉砂夹粉土：为⑤层夹层，场区局部分布，层厚1.1~2.7米，层顶深度24.8~29.9米。 ⑥层细砂：主要成分为石英、长石，工程力学性质较好，该层未穿透。层顶深度29.0~35.5米。工程地质剖面图如图2所示。 图 2 3水文特征及降水措施 场地地下水类型为第四系孔隙潜水，场区各地层均有分布，其中第④-1、④、⑤、⑤-1、⑥层为主要含水层，其余为一般含水层。 地下水初见水位埋深约为2.1~2.4米，地下水稳定水位经24小时后测得埋深约1.8-2.6米，水位标高约为0.6米，地下水变化幅度约为2.0米，近几年雨季最高水位埋深约为0.5米，水位标高为2.1米，近几年枯期最低水位埋深约2.5米，水位标高0.1米。 （1）开挖前在基坑四周挖置宽2米深3米的应力释放沟，并及时排除坑内积水。开挖至坑底标高时，在基坑四周做排水沟及积水坑进行排水。 （2）井点冲孔直径大于200mm，冲孔深度应超过滤管底0.5m，用清净的中粗砂回填，上部1m 用粘土封填。 （3）AB、DE、EF段两层降水管，第一层4m长，沿基坑边布置，第二层6m长，-4.2m开始布置；CD、FA段一层降水管，6m长；基坑内及基坑边设置26口管井，井深16m，直径200mm。基坑四周设置4口观测井，基坑北侧设置54m长补水槽。 （4）降水单位在基坑开挖期间应每天测报抽水量及坑内地下水位。每日观测水位的变化，如发现水位变化>500mm/d的迹象，应及时通知设计、建设、监理等相关单位，分析原因，查找渗漏点 4支护方案
４４科技资讯科技资讯 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ２００８ ＮＯ．３４ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ工 程 技 术 １ 软土地基基坑工程特点⑴深基坑工程施工环境条件比较差。由于高层、超高层建筑都集中在城市中心区及主要街道的两旁，建筑密度大，人口密集，交通拥挤，施工场地狭小，束缚了工程施工的手脚。⑵基坑开挖越来越深。业主为节约土地，充分利用原有基地面积和地下空间，设置车站、人防、机房及消防设施，故基坑工程的深度和层数相应增加。⑶深基坑工程周围地下的煤气、上水、下水、电讯、电缆等管线分布密集，一旦出现损坏，造成的环境影响及经济损失巨大。⑷随着竞争机制的增加，业主对造价、 工程进度、工程质量的要求也越来越高，相应增加了施工难度。⑸每个深基坑工程具有相当的个性，体现在涉及的工程地质与水文地质条件的不同，周边环境要求不同，基坑围护体型及施工方法设计的不同。⑹深基坑工程难度大、风险高，它一般涉及围护工程，降水工程，土方开挖及支撑工程，监测和结构工程等五大内容，涉及的理论多样，计算方法不统一，经验公式居多，由于基础理论的局限，设计、施工单位在计算和经验上的不同，易导致错漏，而一旦发生险情，影响面巨大，损失十分惨重。２ 深基坑支护技术深基坑开挖后，围护结构两侧的水土压力失去平衡，而发生向坑内的墙体变形位移，易引起坑外土体的沉降位移和邻近构筑物的破坏。因此，确保基坑施工安全和环境安全受坑外水土压作用的主要技术措施是控制围护结构变形的支护技术。支护技术有内支撑技术、锚杆技术、无支撑锚锭技术。内支撑技术。在基坑内设置钢支撑体系、一般有型钢支撑和钢管支撑，具有抗翘曲变形性能好，支撑设置方便的特点。钢支撑形式有单向支撑和双向支撑两种。长条形基坑以单向支撑为主，长和宽小于４０ｍ的深基坑一般采用双向钢撑。钢筋混凝土现浇支撑体系。当基坑跨度较大，而钢支撑的刚度不能满足支护要求时，钢筋混凝土现浇支撑应运而生。钢筋混凝土支撑体系往往形成一个平面刚性框架，形成对围护墙的支护作用，具有刚度大、稳定性好的优点。但同时存在作业时间长、支撑折除成本高、不能多次使用的缺点。优秀的设计往往把混凝土支护体系 与地下结构一并考虑，起到降低成本的效 果。特大型基坑（如宽度超过６０ｍ），其混凝 土支护体系往往设计成中间为圆形外周为 网状结构的体系。 中心岛内支撑体系。对于宽大的基坑 工程，也可采用中心岛式内支撑体系。该 支撑体系具有作业空间大的优点、适用于 大面积基坑工程。 圆形坚井无支撑内衬逆筑法。圆筒型 坚井结构的深基坑工程，可利用圆形围护 结构受侧向均匀荷载变形小的优点，采用 地下连续墙围护内衬混凝土逆筑法进行施 工。 ３ 基坑施工技术 在软土地基基坑开挖过程中，科学地 利用土体自身控制位移的潜力，尽量减少 每步开挖无支撑的暴露时间，解决基坑的 位移和变形。为减少开挖过程中的土体扰 动范围，最大限度减少坑周边土体位移量 和差异位移量，在临近坑底时，使用小型挖 掘机结合人工修土方式，分块、对称、平衡 地开挖；加强对支撑体系轴力和墙体测斜 管的观测，及时调整开挖进度及作业面，从 而保证地表沉降及墙体水平位移变化值均 在允许范围内。挖至坑底后分段挖土、修 土，及时浇注素混凝土垫层，俗称“随挖随 浇”，并适当提高垫层混凝土强度等级，控 制基坑变形。 数值法和反演分析。对不同边界条件 下土压力的分布形式、土参数的正确取 值，支护结构及基坑周围土体的位移进行 实测研究和理论探讨。已编制了能模拟实 际开挖施工全过程的大型平面有限元程 序，除考虑结构和土的受力与变形外，还考 虑土与结构的共同作用，进行了大量的数 值模拟计算，分析了开挖深度、支护结构 刚度、支撑设置位置、支撑刚度、坑底加 固范围以及超载宽度等各种因素对基坑开 挖性状的影响，并与工程实测作了对比，加 深了对基坑工程性状的认识。 设计方法的变革。对支护结构采用按 变形控制的设计方法，正逐渐代替传统的 单纯验算强度和稳定性的方法，并正在完 善中。变形分析方法有经验公式法、安全 系数法、数值分析法，以及根据控制值反 分析法等多种方法。变形控制标准按地区 经验而有不同，并与基坑暴露时间有关。此 外，还在一些工程中进行了离心加载模型试 验、预测支护结构墙体和土体变形。 ４ 安全防控措施深基坑开挖面的排水沟和集水井要及时设置，不能等有积水或下雨再去挖，这样势必泡软土层，降低土体自身抗变形能力。不应在开挖面或坡顶设横向截水沟，这样容易诱发滑坡；应在开挖面设纵向排水沟和集水井，纵向排水沟应设在中间或三分线上，不能设在围护墙边。积水及时排除，以防止冲刷或泡软坡体，导至滑坡。另基坑开挖过程中应及时封堵围护墙的渗漏点。加强基坑开挖的监测控制。深基坑监测是一种直观反映基坑变形情况的监测手段，是信息化施工常用的一种方法。施工监测在确保深基坑开挖安全上起着十分重要的作用。监测的主要内容有支撑轴力、围护结构的位移沉降变形、地表沉降、管线的位移沉降、周边构建物的位移沉降、基坑隆起、地下水位变化等。在基坑开挖施工中，及时准确地监测这些内容，发现一些监控数据接近或超过警戒值时，能及时准确地发现施工过程中存在的问题，我们就能及时准确地调整施工步骤，并采取相应的正确对策，以达到有效控制。在施工前切实清理好基坑壁上浮土，并对基坑上口周边土层进行检查，作好标记，昼夜巡查，发现问题及时处理，消除隐患。施工用脚手架规范搭设，吊篮必须采用下滑自锁装置，特殊关键部位在交接班过程中应检查移交情况。施工用吊车、打桩机、电焊机等设备，使用前认真检修和调试，确保施工时运转正常。各种用电设备应按规范搭接电源，杜绝违规行为。特殊工作人员持证上岗，安全人员现场巡查，切实作好安全宣传教育工作，严肃查处违纪违规人员。５ 结语基坑工程逐步向大跨度大深度发展，基坑工程施工也逐步向机械化、信息化发展。随着我国各地各行业的发展，基坑工程技术将得到更广泛的应用。如何防止深基坑事故的发生，从源头便开始控制，涉及建设管理、设计、施工、监理、监测等各个环节，环环相扣，层层把关，确保基坑的安全，这是一个综合控制过程。浅谈软土地区深基坑工程施工技术措施 蔡声炫 （广东韩江建筑安装工程有限公司 广州 ５１０６３０） 摘 要： 随着我国沿海地区高层建筑的兴起与地下空间开发力度的加大，软土地区的深基坑工程越来越多，而深基坑工程具有开挖难度大、工期长、费用高及对周围环境的影响大等问题，它已经成为城市建设中一个亟待攻克的难题，其中的环境保护问题已经成为基坑支护中诸多问题的重中之重。因此，深基坑工程施工的好坏，直接影响到基坑工程的造价和安全，同时，保护邻近建筑的安全并保证其正常使用具有重大的经济效益和社会效益。 关键词：软土地基 支护技术 防控措施 中图分类号：ＴＵ７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－３７９１（２００８）１２（ａ）－００４４－０１
软土深基坑支护初探 摘要：软土深基坑支护受软土工程性质的影响，主要从设计因素、施工因素及其它因素方面进行控制基坑变形，保质完成基坑工程，避免不必要的损失。 关键词：软土深基坑，基坑支护，基坑变形，设计控制，施工控制 abstract: the soft soil engineering properties of soft soil deep foundation pit support, from design factors, construction factors, and other factors control the deformation of foundation pit, the shelf life to complete the excavation, to avoid unnecessary losses. keywords: deep foundation pit in soft soil foundation pit, pit deformation, design control, construction control. 中图分类号： tv551 文献标识码： a 文章编号： 1、引言 软土，一般指外观以灰色为主，天然孔隙比大于或等于1. 0，且天然含水量大于液限的细粒土。包括淤泥、淤泥质土（淤泥质粘性土、粉土）、泥炭、泥炭质土等，其压缩系数一般大于0. 5mpa-1，不排水抗剪强度小于20kpa。软土具有含水量大、压缩性大、强度低、透水性差、低透水性、触变性、流变性、不均匀性等特点。 深基坑，指开挖深度超过5米（含5米）或地下室三层以上（含
建筑工程软土地基深基坑施工的研究摘要：伴随现代经济的发展，越来越多的建筑工程项目投入建 设使用，地基作为施工的根本，能否有效对其做好施工组织设计，存在着重要的现实意义。本案以建筑工程软土地基深基坑施工为例，系统分析了在当前形势下，应如何做好地基施工要点的设计把握，并针对性提出了自施工组织方案设计到项目竣工等环节的施工方法建议，旨在为广大建筑工作同仁提供借鉴思考。 关键词：建筑工程；软土地基；深基坑施工；分析研究 abstract: with the development of modern economy, more and more construction engineering project investment construction use, foundation construction as the fundamental, can effective on the well the construction organization design, there is an important practical significance. in the case of soft soil foundation construction engineering of deep foundation pit construction as an example, this paper systematically analyses in the current situation, how to do well the construction foundation should be the main points of the design master, and puts forward the self construction organization design to project completion of the links such as construction methods suggestions, so as to provide reference for the construction work colleagues thinking. keywords: building engineering; soft soil foundation;
2011年08月 科教纵横 软土地区深基坑施工技术研究 文/麦文生 摘 要：由于软土地区土质的复杂性以及深基坑施工过程中众多因素的影响，软土地区深基坑施工过程中经常会出现一些估计不足的问题，本文首先介绍了软土及深基坑工程的特点和难点，然后提出了几项在施工中应注意的施工技术，以期为软土地区的深基坑施工提供理论指导。 关键词：软土地基；深基坑；施工技术 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1006-4117（2011）08-0261-01 一、软土地区深基坑工程特点 1、软土地区施工条件差。软土地基土质较差，含水量较高，而且淤泥层分布较广、厚度较深，软土地区的基坑开挖工程施工条件相对较差，在基坑开挖过程中，软土地基的土体很容易产生坍塌或基底隆起，引起工程事故。 2、深基坑开挖工程制约因素多。需要进行深基坑开挖的工程大多为高层或超高层建筑，这些建筑大多都集中在城市的中心地区，人员流动广、建筑密度大、交通拥挤、施工场地狭小，严重影响基坑开挖工程的施工情况，为基坑开挖带来了难题。深基坑工程附近的地下深处埋有煤气、饮用水、生活用水、电信、电缆管线，地下线路分布密集，一旦出现损坏会对环境产生严重的影响，为工程带来巨大的经济损失，因此在施工时要足够重视，十分小心。此外，每个深基坑工程都具有其自身的特点，周边环境及基坑围护、开挖的施工方法不尽相同，涉及的工程地质及水文地质条件也各不一样。 3、深基坑开挖工程涉及方面广。深基坑工程施工难度大、工程风险高，既涉及土方开挖工程、围护及支撑工程、降水工程又涉及工程监测和结构工程等各方面内容。工程的复杂性决定了它涉及的理论多种多样，设计与计算方法各不相同，而且易因基础理论的局限性而使得设计和施工单位在计算时出现偏差，导致工程出现错误，发生险情，对工程产生严重的负面影响，给企业和单位带来巨大的经济损失。 二、软土地区深基坑施工技术 1、软土地区深基坑开挖原则。软土地区深基坑在进行开挖工程时应坚持“先支撑后挖土”、“大基坑、小开挖”、“分区、分层、分步、对称、限时开挖，严禁超挖”的技术原则。软土地区深基坑的开挖形式从整体上是“盆式挖土”，基坑开挖的放坡坡度不得超过1/2，而且必须保证每层的开挖厚度不得超过2m。对同一工程中的各个区域必须连续不断的进行开挖，不得无故停工，待基坑开挖完成后，尽快垫层和周边支撑，尽可能地减小周围支护结构的变形。此外，软土地区的深基坑施工条件相对恶劣，周边环境及制约因素较多，在开挖前应首先让监测单位在基坑内进行监测点布置，并在基坑内埋置土压力盒，对开挖工程进行实时监控。施工人员要弄清各种线路的走向，对线路密集的开挖地区可改用人工开挖先将线路挖出。 2、软土地区深基坑土方开挖技术。软土地区深基坑工程的土方开挖必须严格按照土方开挖施工方案的顺序进行，不得乱挖、超挖，以确保支护体系受力均匀。土方开挖时必须配备专职测量人员对周边土体进行测量控制，控制开挖标高，避免乱挖、超挖。对于不同阶段的基坑土方开挖工程，应在搭建支护结构前预留一部分被动土，待基坑内侧面土方完成开挖后再将这部分土体挖出，这样做可以有效减少基坑支护结构变形以及荷载的积累。此外，基坑坑底标高以上200mm到300mm应作为保护层进行预留，并尽量使用人工开挖方法进行开挖，以保持坑底土体的原始结构不被破坏，避免坑底土方超挖。对坑底保护层进行土方开挖时应集中劳动力和开挖设备，做到开挖一片，铺设一片垫层，以避免人为及自然因素造成扰动，减少坑底土的暴露时间，及时在坑底形成水平支撑，以免支护桩产生踢脚现象，坑底土体产生隆起，保证基坑施工后的整体稳定性。 3、软土地区深基坑支护技术。对于软土地区的深基坑开挖工程，基坑开挖后支护结构周围的土压力及水压力极易失去平衡，周围墙体产生向坑内的变形位移，引起基坑外侧土体的沉降变形及周围构筑物的破坏。因此，选用合理的支护技术，控制好围护结构变形是确保基坑施工安全和环境安全不受基坑外部水压力影响的有效途径。国内常用的支护技术有内支撑技术、锚杆技术、无支撑锚锭技术等。内支撑技术一般选用钢支架进行支撑，在基坑内设置钢支撑体系。刚支架一般有型钢支架和钢管支架，都具有良好的抗翘曲变形能力，而且支撑施工时铺设方便。钢支撑形式还分为单向支撑和双向支撑两种形式，对于长条形基坑国内多以单向支撑为主，对于长、宽均小于40m的深基坑多选用双向钢撑形式。对于面积较大、作业空间较广大的深基坑工程，也可选用中心岛式内支撑体系。钢筋混凝土现浇支撑体系。若基坑的跨度较大，钢支撑体系的刚度不能够满足支护工程的要求时，可选择使用钢筋混凝土现浇支撑体系。钢筋混凝土支撑体系能够形成一个平面刚性框架，具有稳定性好、刚度大等优点，可以对周围护墙起到良好的支护作用，同时钢筋混凝土支撑也存在支撑拆除费用高、作业周期长、不能重复使用等劣势。一般在设计时可以把混凝土支护体系与地下结构一并考虑，以降低成本。圆形坚井无支撑内衬逆筑法。对于圆筒型坚井结构的深基坑工程，工程上可以充分利用圆形围护结构受侧向均匀荷载时变形较小的特点，选用地下连续墙围护内衬混凝土逆筑法进行深基坑的维护，以缩短施工时间，减少围护成本。 4、加强基坑开挖的监测控制。深基坑监测是一种能够直观反映基坑及其周边变形位移等情况的监测方法，是信息化、安全化施工的一种常用方法，监测控制在确保深基坑开挖质量及施工安全方面具有十分重要的作用。深基坑监测控制主要包括对围护结构的位移沉降变形、地表沉降、周边构建物的位移沉降、管线的位移沉降、基坑隆起、支撑轴力、地下水位变化量等数据的监控。在深基坑开挖特别是软土地区深基坑开挖的施工工程中必须实时准确地监测这些内容，当某些监控数据有超过限定值的趋势时，应及时寻找与之对应的施工工序，准确高效的对施工步骤或施工工艺进行调整，消除安全隐患。 结语：深基坑施工是一个综合性较强的工程问题，尤其是在软土地区进行基坑施工时，不仅涉及到土力学中的强度、变形、稳定等问题，还受到基坑土体与支护结构相互作用、施工场地交通、水位等因素的影响。因此，努力探索软土地区的深基坑开挖施工新技术，按照合理的施工技术指导施工工作，对于软土地区深基坑施工技术具有重要的意义。 作者单位：广东恒盛建筑工程公司参考文献： [1]蔡声炫.浅谈软土地区深基坑工程施工技术措施[A].科技资讯,2008(12):44-44. [2]姚梅红.软土地基深基坑施工与质量控制[A].福建建筑,2006(05):126-129. 2011.08 261
软土地基深基坑支护结构方案选型 李 静 仝兴华 高福聚 [石油大学(华东),东营257061] [摘 要] 针对软土地基的工程特性和深基坑支护的基本要求,结合工程实例,对软土地基深基坑支护结构方案的选型 进行了探讨。 [关键词] 深基坑:软土地基;支护结构 [中图分类号] T U471.8 [文献标识码] B [文章编号] 10012523X (2004)0820054203 PRIMAR Y STU DY OF SE L ECTION OPTIMUM PROJECT IN DEEP FOUN DATION RETAINING EXCAVATION OF SOFT SOI L Li Jing T ong X ing 2hua G ao Fu 2ju [Abstract ] In this paper ,in accordance with the engineering property of s oft s oil and the basic demands of deep foundation retaining excavation ,combined with the practical engineering ,the selection optimum project in deep foundation retaining excavation of s oft s oil is researched. [K eyw ords ] Deep foundation excavation ;S oft s oil foundation ;Retaining structure 收稿日期:2004-04-30 作者简介:李 静(19672),女,山东蓬莱人,讲师,毕业于天津大学土 木系结构专业,硕士研究生毕业于石油大学(华东)工程力学专业,十几年来,一直从事土木工程的教学和研究工作。 随着我国城市化建设的快速发展,高层建筑和市政工程大量涌现,由于深基坑开挖往往发生在商业繁华区,场地局限,临近建筑、道路和地下设施密集,使最经济、最易行的放坡开挖这一传统技术,不再成为可能,这样就势必带来了大规模的深基坑支护工程问题,支护结构方案的优选是保证整个深基坑支护工程顺利进行的关键。 1 软土地基深基坑支护结构方案的选型1.1 软土地基深基坑支护结构的特征 软土系指饱和软粘土,其天然含水量W 大于液限W 1、孔隙比大(天然孔隙比e ≥110)、压缩性高(压缩系数a 1-2 ≥0105MPa -1 )、强度低(不排水抗剪强度c u ≤30kPa )和具有 灵敏结构性的土层。它包括淤泥和淤泥质粉质粘土、淤泥质粉土等,我国沿海和沿江的许多城市如上海、天津、杭州、宁波、厦门、武汉、深圳、东营等均有软土广泛分布。 1.1.1 软工的工程特性 a )触变性; b )流变性; c )高压缩性; d )低强度; e )低透 水性;f )不均匀性。 1.1.2 软土地基深基坑开挖可能出现的岩土工程问题 a )由于开挖临空和卸载而引起的边坡土体和支护结构 变形、基底隆起或整体失稳; b )由于开挖造成地下水坡度的陡降使得地下水从侧壁 涌出而产生涌水和流土,或者由于承压含水层上伏不透水层的揭穿而造成坑底管涌和冒砂; c )由于前两个原因而造成的基坑周边地面(或地下)的 变形,甚至破坏。 1.2 软工地基深基坑支护结构的优选 a )简易的钢板桩为槽钢等型钢,由于截面抗弯能力弱, 只用于较浅的基坑(h ≤4m )。且防渗能力弱,有时需降水,正规的钢板桩为热轧锁口钢板桩,其型式有U 型、Z 型、一字型、H 型和组合型。常用者为前两种,尤其是U 型应用最多。 我国生产的鞍型钢板桩为“拉森式” (U 型)钢板桩,其截面为400mm ×310mm ,每延米桩墙的截面模量为2042m 3 。钢板 桩由于一次性投资大,多以租赁方式租用,用后拔出归还,钢板桩的优点是材质可靠,打造方便,施工速度快有一定挡水能力,可重复使用,费用较低。缺点是刚度较小,用于较深基坑支撑拉锚工作量大,如不作足够的拉锚,在变形大透水性大的土层中不能完全挡水:拔除时带土,土层移动会危害周围环境。 b )钻孔灌注桩支护墙是在深基坑工程中应用最多的一种。根据目前的施工工艺,钻孔灌注桩为间隔排列,缝隙不小于100mm ,因此不具备挡水功能,需另做挡水帷幕,目前我国应用较多的是厚112m 的水泥土搅拌桩。在地下水位较低的地区则不需做挡水帷幕。若基坑周围狭窄,不允许在钻孔灌注桩后再施工112m 的水泥土挡水帷幕时,可考虑在水泥土桩中套打钻孔灌注桩,常用桩径有:600mm 、700mm 、 800mm 、900mm 、1000mm 。钻孔灌注桩的优点:施工无噪声、 4 5第31卷第8期2004年8月 建 筑 技 术 开 发 Building T echnique Development V ol.31,N o.8 Aug.2004