深基坑支护常用方法的探讨

深基坑支护常用方法的探讨

发表时间：2019-08-20T12:58:13.763Z 来源：《基层建设》2019年第16期 作者： 陈帅

[导读] 摘要：近年来，岩土工程施工强度不断加大，在实际岩土工程施工当中，基坑支护工程复杂性比较高，相应的支护技术也越来越先进，由于深基坑支护施工难度的不断提升，必须加大深基坑支护方法研究力度。本文主要介绍了深基坑支护的三种常用方法，分别从支护

方式的概念、适用条件进行了阐述。

定州市建安建筑工程有限公司 河北省定州市 073000

摘要：近年来，岩土工程施工强度不断加大，在实际岩土工程施工当中，基坑支护工程复杂性比 较高，相应的支护技术也越来越先进，由于深基坑支护施工难度的不断提升，必须加大深基坑支 护方法研究力度。本文主要介绍了深基坑支护的三种常用方法，分别

从支护方式的概念、适用条 件进行了阐述。

随着我国城市高层建筑的兴起，地下空间的迅速开发，21世纪将是地下空间大开发的时代。当前 我国的基坑在数量、开挖深度、平面尺寸及使用领域等方面都得到高速的发展，超深、超大基坑 已经非常常见，加上有些地方土质情况差，周边环境紧张，简单的放

坡或少量的钢板桩支护已经 难以保证地下结构施工及周边环境的安全。本文主要从施工中深基坑支护问题进行剖析，引出几 种常

用深基坑支护的常用方法并进行论述。

1.施工中深基坑支护问题

1.1设计过程导致的问题

设计人员的设计理念与实际情况不符、管理人员的综合素质低下、操作人员的操作水平有限等， 都会导致上述情况的发生，使得在开挖后的边坡表面平整度、顺直度出现不规则的状态，且在人 工修理的过程中受到一些现实条件的限制，不能够展开深度挖掘，经

常会出现超挖和欠挖的情况 。

1.2施工过程管理问题导致支护变形

施工单位在利益的趋势下，偷工减料、抢进度等现象层出不穷，导致深基坑支护变形。此外，深 基坑开挖实际上是一个空间问题，在出现变形后，一些施工单位的补救工作不到位，进而导致变 形愈加严重，影响了整个工程的质量。

1.3施工中土层开挖与边坡支护不完善

在实际情况中，土层开挖的工作难度较低，管理非常容易，边坡支护的工作难度较高，管理工作 十分复杂。很多大型的工程都是由专业的施工队伍来独立完成，土方开挖施工单位为了利益而抢 工期，开挖顺序较为混乱，这就为支护工作留下了难度非常高的工作

量。

2 深基坑支护型式

针对以上问题，对几种常用深基坑支护的常用方法并进行论述。

2.1排桩

2.1.1悬臂式

施工方法主要有钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制桩，板桩（钢板桩组合，异型钢组合，预制钢筋 混凝土板组合）。

悬臂式排桩悬臂高度不宜超过6m，对深度大于6m的基坑可结合冠梁顶以上放坡卸载使用，坑底以 下软土层厚度很大时不宜采用；嵌入岩层、密实卵砾石、碎石层中的刚度较大的悬臂桩的悬臂高 度可以超过6m【1】

大截面灌注桩一般用于地下水位较高、土质较弱和基坑较深的支护工程中，桩径为06.~1.2m，桩 长可由计算决定，一般为大于基坑深度的两倍。悬臂式结构在软土场中基坑深度不宜大于5m。人 工挖孔桩一般用于地下水位较低、坑壁土质好、桩基未进入承压水层

的支护工程，桩径为 0.9~1.2m，混凝土或红砖护壁。悬臂桩支护型式桩顶处沿基坑边缘均应设置锁口梁，以加强桩排 整体性，增

加桩身的抗弯刚度。

2.1.2双排桩

双排桩支护结构是一种空间组合类悬臂支护结构，是将密集的单排悬臂桩中的部分桩向后移，并 在桩顶用刚度较大连续把前后排连接起来，沿基坑长度方向形成双排支护的空间结构体系【2】 。它是在没有锚杆（或内支撑）的情况下，利用超静定刚架结构随支

承条件的变化而自动调整结 构内力分配的特性，发挥空间组合桩的整体刚度和空间效应，并与桩间土协同工作，支挡由于开 挖引

起的不平衡力，达到保持坑壁或坡体稳定、变形控制、满足施工工期和不影响周边环境的目 的。

双排桩一般是两排钻孔灌注桩，顶部钢筋混凝土横梁连结，必要时对桩间土进行加固处理。使用 双排桩可在一定程度上弥补单排悬臂桩变形大支护深度有限的缺点，适宜的开挖深度应视变形控 制要求经计算确定；当设置锚杆和内支撑有困难时可考虑双排桩；坑

底以下有厚层软土，不具备 嵌固条件时不宜采用。双排桩一般适合基坑深度为5~9m。

双排桩支护结构的布桩形式非常灵活，常见的形式有梅花形、丁字式、双三角形式、矩形格式、 连拱式等，双排桩连梁的形式也是多种多样，有整体板式圈梁、横梁与纵梁连接形成的格栅式等 。

2.1.3锚固式

钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制桩，板桩加预应力或非预应力灌浆锚杆、螺旋锚或灌浆螺旋锚、 锚定板（或桩）。

可用于不同深度的基坑，支护体系不占用基坑范围内空间，但锚杆需伸入领地，有障碍时不能设 置，也不宜锚入毗邻建筑物地基内；锚杆的锚固段不应设在灵敏度高的淤泥层内，在软土中也要 慎用；在含承压水的粉土、粉细砂层中应采用跟管钻进施工锚杆或一

次性锚杆。

2.1.4内支撑式

钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、板桩加型钢或钢筋混凝土支撑，包括各种水平撑（对顶撑、 角撑支撑、桁架式支撑），竖向斜撑，能承受支撑点集中力的冠梁或围檩，限制水平撑变化的立 柱，提高整体围护体系的整体强度和刚度以及有效控制基坑变形。

水平支撑整体或单独受力单元宜组成几何不变体系或超静定体系。其布置的基本形式有斜支撑及 角撑、水平对顶式支撑、长边对顶加角撑、加强围檩式、格构式支撑、加强角撑式、环梁式支撑 等【1】.围檩、水平支撑、钢立柱和立柱桩是内支撑体系的基本构

件。 深基坑开挖中采用内支撑系统的围护方式已得到广泛应用，特别对于软土地区基坑面积大、开挖 深度或是基坑外侧空间资源有限的情况。可用于不同深度的基坑和不同土质条件，变形控制要求 严格时宜选用；

内支撑优点是墙体变形小，支护方法可靠。但预埋件多，要求的施工精度高，对地下结构施工影 响大，需分层换撑，工期长，经济性较差，且布置要考虑后续施工的方便。

内支撑结构各构件可采用钢结构和钢筋混凝土结构。钢支撑施工工期相对钢筋混凝土支撑施工工 期较短，但用钢量大，造价高，钢筋混凝土支撑工期长，拆除有诸多不便，但造价低。

2.2地下连续墙

地下连续墙可用于多层地下室的超深基坑，宜配合逆作法施工使用，利用地下室梁板柱作为内支 撑。

2.2.1悬臂式

悬臂式地下连续墙主要有平板悬臂式和组合断面悬臂式。

平板悬臂式适用于土质较好，开挖深度较浅的基坑护壁。其顶部宜作大圈梁，以承担部分水平力 。组合断面悬臂式是地下连续墙作成T形、II形或工字形，可用于较深的基坑。

2.2.2内支撑式

内支撑式地下连续墙主要有单层水平支撑式、多层水平支撑式、斜撑式、逆作式。

单层水平支撑式是在地下连续墙顶部或接近顶部设一道水平内支撑，下端弹性嵌固于天然岩、土 层或加固土层中，可用于开挖深度较大的基坑。多层水平支撑式可用于开挖深度很大的基坑。斜 撑式利用建筑物基础底板或靠近边缘的承台作为支点设置斜撑，可代

替单层支撑。采用此种支撑 时应与土方开挖和基础施工密切配合，在支撑生效之前保留边缘护壁土体不挖除，以保证施工过 程中

墙体的稳定并控制其位移。逆作式是自上至下施工地下室梁板，以各层地下室梁板支撑地下 连续墙，某层支撑生效后再挖除该层梁板

以下至下一层梁板施工深度之间的土方。

2.2.3锚拉式

采用类似桩锚支护结构的方法，边开挖边设置锚杆，或设置顶部拉锚（锚碇板或锚碇块）。

地下连续墙对设置一层以上内支撑或锚杆的地下连续墙应按照施工顺序对不同工况逐一进行计算 ，包括内支撑的设置过程和拆除过程，并按最不利工况进行墙体的设计。

地下连续墙作为地下室外墙或作为地下室外墙的一部分时，应将其作为永久性结构纳入主体结构 设计范畴。

2.3水泥土墙

水泥土挡墙是由水泥土桩相互搭接形成的壁状、格栅状、拱状等形式的重力式结构。利用墙体自 重和嵌入基坑底面下得嵌固深度对基坑侧壁土体进行支护，可单独作为一种支护方式，也可与混 凝土灌注桩、预制桩、钢板桩等结合，形成组合式支护结构，同时还

可作为其他支护方式的止水 帷幕【3】。

水泥土墙主要构件是水泥土桩。水泥土桩主要是采用水泥土搅拌法形式的搅拌桩和高压旋喷注浆 法形成的旋喷桩。一般由于考虑造价问题，在基坑支护问题上选用搅拌桩居多。

水泥土挡墙适用于开挖深度不大于6m且墙底有较好持力层的基坑工程。组成“挡墙”的水泥土桩 可由深层搅拌（浆喷、粉喷）或高压旋喷形成。水泥土桩的布置可采用格构式或实腹式，其形状 可为直线形、直线加扶壁形或连拱形。

水泥土桩连体桩应采用梅花形布置，优先采用多头深层搅拌设备施工，相邻桩的搭接不宜小于 1500mm。格构式挡墙的内部墙肋净距不宜大于1.5m；水泥土挡墙所用的深层搅拌桩水泥掺量不应 小于12%；在淤泥中不宜小于18%，经过试验可掺入一定量的粉煤

灰、氯化钙、石膏、生石灰。设 计前应取得土质参数和有关配合比强度的室内试验数据。深层搅拌桩（浆喷、粉喷）施工时应全

长范围内复搅；水泥土挡墙顶部应设置厚100mm~200mm的钢筋混凝土压顶板。压顶板与挡墙用插 筋连结，插筋长度不宜小于1.0m，

直径不宜小于Φ12，每桩一根；为增强挡墙的整体性，提高水 泥土的抗拉性能，特别是墙宽不大时，可在水泥土墙受拉区插入型钢等

材料。

3结论

简而言之，随着我国社会经济的不断发展，深基坑支护还存在一系列尚待解决的问题。基坑支护 方式的设计是控制基坑施工质量的保证，对于不同的基坑选用适当的支护方式是重中之重。

参考文献：

【1】《基坑工程技术规程》（DB42/159-2004）

【2】罗漪；王建鸿等.双排桩基坑支护结构受力的Plaxis有限元分析【J】.工程建设与设计， 2009.11

【3】熊智彪.建筑基坑支护【M】.中国建筑工业出版社.2007.