16.深基坑典型支护结构分析与应用

远程教育学院 本科生毕业论文（设计） 题目 深基坑典型支护结构的分析与应用 姓名与学号汤庆 714129324021 年级与专业 14秋土木工程（工程管理） 学习中心 浙大校内直属学习中心（紫金港） 指导教师 鲁嘉 浙江大学远程教育学院本科生毕业论文（设计）诚信承诺书 1.本人郑重地承诺所呈交的毕业论文（设计），是在指导教师的指导下严格按照学校和学院有关规定完成的。

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    毕业论文（设计）作者：汤庆                             2016年10月30日 论文版权使用授权书   本论文作者完全了解浙江大学远程教育学院有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学远程教育学院可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文。

  毕业论文（设计）作者签名：汤庆                        2016年10月30日 摘要 建筑物可以按处于室外地坪以上或者以下分为地上和地下两部分。地下部分在建造时，需要先挖坑，然后再建造。挖出来的坑就是基坑。基坑大致可以分为普通（浅）基坑和深基坑。一般来说，5米以上的称为深基坑。在深基坑的支护结构选择中，首先要了解基坑支护的目的，其主要的意义在于保证基坑四周的土体的稳定性，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。文本从深基坑典型支护结构入手，分析了钻孔灌注桩、地下连续墙、放坡、护坡桩、锚喷支护等几种支护形式的类型、选型及工艺流程等。并且以天津某工程人防深基坑支护为例，重点分析了工程深基坑的支护结构、需要解决的工程问题以及具体计算分析过程，以及泥浆制备与管理。最后，对深基坑支护施工中存在的问题及实施策略进行了综合分析，指出当前深基坑支护施工中存在的问题，根据相应的问题提出了深基坑支护施工实施策略，进一步保障工程的安全进行。

关键词：深基坑；

工程维护；

支护结构 目录 摘要 I 一、绪论 1 （一）国内外研究现状 1 （二）本领域存在的问题 1 （三）本文的目的 1 二、深基坑典型支护结构分析 3 （一）钻孔灌注桩 3 （二）地下连续墙 3 （三）放坡 3 （四）护坡桩 3 （五）锚喷支护 4 三、案例分析——天津某工程人防深基坑支护分析 5 （一）工程基本情况说明 5 （二）工程概况 5 （三）工程深基坑支护结构分析 6 （四）需要解决的工程问题以及具体计算分析过程 6 （五）泥浆制备与管理 7 （六）泥浆的调整 8 四、深基坑支护施工中存在的问题及实施策略 10 （一）深基坑支护施工中存在的问题 10 1.边坡修理不达标 10 2.施工过程与施工设计的差别大 10 3.土层开挖和边坡支护不配套 10 （二）深基坑支护施工实施策略 10 1.转变传统深基坑支护工程设计理念 10 2.重视变形观测，并注意及时补救 11 3.全程控制基坑支护的施工质量 11 结论 12 致谢 13 一、绪论 （一）国内外研究现状 贝特指出深基坑支护工程由于具有许多有优点，并且正在代替很多传统的施工方法，而越来越多地用它作为结构物的主体结构，近年来建设行业发展的速度较快，建筑施工技术也得以较快的发展起来，深基坑施工作为建筑施工中非常重要的一项工作，最近十年更是用于大型的深基础工程中。

凯恩指出深基坑支护工程施工方法一经闯世，便受到工程界的重视与推广，很快被各函用来建造城市中的地下工程。如日我国北京火车站用深基坑支护工程施工方法建造的。欧洲最高的建筑物——修筑在法国巴黎6号地下铁道线上，层高210m的蒙巴纳斯大楼就是利用50m深的深基坑支护工程将往1.5万吨竖直荷载传到硬质灰岩上去的。我国北京的王府井宾馆、广州的白天鹅宾馆、上海的金茂大厦和杭州的黄龙饭店等高层建筑的地下室也利用了深基坑支护工程施工方法。

丛蔼森，地基．深基坑支护工程的设计施工与应用[M]．中國水利水电出版社，2001． 王宇指出深基坑支护工程围护深基坑施工技术起源予欧洲，如深基础工程因为平面尺寸大，难以保证工程自身和周围环境的安全。然而，只要利用了深基坑支护工程施工方法，上述这些深基础工程的施工困难就可以得到较妥然的解决。

（二）本领域存在的问题 深基坑支护工程施工方法也有一定的局限性和缺点:第一，对于岩溶地区含承压水头很高的砂砾层或很软的粘土（尤其当地下水位很高时），如不利用其它辅助措施，目前尚难于利用深基坑支护工程工法；

第二，如施工现场组织管理不善，可能会造成现场潮湿和泥石，影响施工的条件，而且要增加对废弃泥浆的处理工作；

目前在我国除岩溶地区和承压水头很高的砂砾层难以利用外，在其它各种土质中皆可应用深基坑支护工程技术。

孙立宝．超深深基坑支护工程施工中若干问题探讨[J]．探矿工程：岩土钻掘工程，2010(2)：51-55． 不会影响或较少影响邻近的建筑物或构筑物。距离现有建筑物基础能兼作临时设施和永久的地下主体结构。而且在采取一定结构构造措施后可用作地面高层建筑基础或地下工程的部分结构。一种称为逆作法的新颖施工方法，传统施工方法先地下后地上的施工步骤，大大压缩了施工总工期。经过多年的实践，深基坑支护工程已在我国得到广泛应用。如高层建筑的深大基坑、大型地下商场和地下停车场利用深基坑支护工程的基坑规模长宽已达儿百米，基坑开挖深度已达30m以上，连续墙深度已超过50m。

（三）本文的目的 本文的本文的目的主要包括以下几个方面：

（1）通过查阅相关资料，对于地基连续墙围护深基坑的当前应用概况进行研究，清楚这一结构形式的应用价值与当前应用概况；

（2）结合土木工程相关理论知识，对于深基坑支护工程围护深基坑的基本理论进行阐述；

（3）结合查阅的相关资料，以及本人所参与的工程实践，对于深基坑支护工程围护深基坑的具体施工技术进行研究。

二、深基坑典型支护结构分析 （一）钻孔灌注桩 钻孔灌注桩具有承载能力高、沉降小等特点。钻孔灌注桩的施工，因其所选护壁形成的不同，有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。施工时无振动、无噪声等环境公害，无挤土现象，对周围环境影响小；

墙身强度高，刚度大，支护稳定性好，变形小;当工程桩也为灌注桩时，可以同步施工，从而施工有利于施工组织、工期短。但是，桩间缝隙易造成水土流失，特别是在高水位软粘土质地区，需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题。钻孔灌注桩是排桩式中应用最多的一种，多用于坑深7～15m的基坑工程，适用于软粘土质和砂土地区。

（二）地下连续墙 地下连续墙的刚度大，止水效果好，是支护结构中最强的支护形式。但是通常地下连续墙的造价较高，施工要求专用设备。适用于地质条件差和复杂，基坑深度大，周边环境要求较高的基坑。

（三）放坡 放坡的适用条件基坑侧壁安全等级宜为三级；

施工场地应满足放坡条件；

可独立或与上述其他结合使用；

当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施。放坡的原理在于，土是有一个一个的细小颗粒组成的。如果是沙土的话，可以认为颗粒之间不存在粘聚力。土的边坡稳定完全是由颗粒间的摩擦力来保持的。这时，边坡的坡面斜率控制在某一范围内的时候，边坡是稳定的。

（四）护坡桩 护坡桩的造价较高，但护坡桩带来的最大收益是可以竖直开挖。极大程度地省去了土地的占用率。一般来说，在准备开挖的地方先打桩，用密集的排桩形成一道墙，把土挡在后面，形成护坡桩。护坡桩一头埋在土里，另一端是自由的。这种结构其实类似一个悬臂梁，对结构的受力较为不利。因此，护坡桩和锚杆通常是配合使用的。在桩的顶端设锚索拉住（桩比较高的时候可以在桩的中间设多道锚索）。在桩顶还会设置一道横两把所有的桩连在一起，让其共同工作。

（五）锚喷支护 所谓锚喷支护，就是锚杆与喷射混凝土的结合。在边坡的坡壁上人工用洛阳铲挖出来一个略向下倾斜的洞，洞的直径约为十几厘米，深度一般比较大，约有十几米。往洞里放入钢绞线，然后用泵注入水泥浆，等到水泥浆凝固并达到规定强度后，张拉钢绞线，等到钢绞线被张拉到一定的程度，会把钢绞线通过锚具锁定在已经放置在边坡坡壁上的钢梁上，被拉长的锚索回缩时就可以持续的给边坡提供压力了。锚索统称分为两段。靠近洞口的一段叫自由段，在放进锚孔的时候就套了塑料管并涂上了润滑脂，其实这一段的主要作用是传递拉力。位于深处的一段叫锚固段，这段钢绞线与水泥浆粘结产生锚固力。具体情况见图。但是锚杆只能形成一个一个的单点，无法对整个边坡提供约束，因此，一般要在锚杆之间放上钢筋网，然后喷上混凝土，形成一个整体。

三、案例分析——天津某工程人防深基坑支护分析 （一）工程基本情况说明 标段名称：天津市人民中学操场人防工程深基坑支护方案设计，按照天津市建设委员会宁建字（91）204号文件和本暂行规定的要求，凡基坑深度在5米以上，开控面积在500平方米以上的基坑支护工程，建设单位必须向市建委招标办公室申报，并依照本暂行规定组织招标和专家论证工作，确定中标单位。为进一步加强对深基坑支护工程的管理使深基坑支护工程的承发包工作规范化、程序化、切关搞好深基坑支护工程的施工招标和专家论证工作， 工程地点：天津市玄武区中山路178号人民中学院内，建设规模：总投资约11000万元、建筑面积约17000平方米 天津市人民中学操场人防工程的地下室基础施工的深基坑支护方案设计。经过招标人组织的专家评委确定中标人后，中标人须按照专家意见和招标人要求进行修改，最终须通过江苏省审图中心的深基坑施工图专项审查，并在基坑支护施工期间提供施工技术服务制定《天津市深基坑支护工程施工招标和专家论证暂行管理规定》。

（二）工程概况 本基坑工程开挖深度为16.6m，由于基坑开挖深度较大，为了便于施工，基坑-5m以上部分按1:0.5放坡开挖，并采用锚杆加网喷支护。坡面设置三道锚杆，竖向间距为1.5m，距离地面分别为1.6m、3.1m和4.6m。锚杆长度分别为10m、10m、6m，倾角为10°，水平间距为1.5m，锚杆采用单根Φ22螺纹钢。基坑-5m以下部分采用桩锚支护结构，支护结构是由排桩和锚索两部分组成。排桩桩径为800mm，有效桩长18.0m，桩顶标高-5.0m，桩间距为1.0m；

桩身混凝土强度等级C30，混凝土保护层厚度50mm；

钢筋笼主筋采用对称布置，钢筋选用16Φ25@2000，螺旋箍筋选用Φ10@150。设置四道锚索，锚索水平倾角为15°，间距2.5m，预应力均为180.0kN；

锚索采用4束Φ7.5钢绞线，分别设在距地面8.9m、13.4m、15.9m及18.4m处；

锚索总长均为26m。场地地层从上往下依次为素填土、砾砂、黏土①、细沙、黏土②、强风化岩。各土层的深度和物理力学参数请参照表2-2-1。

表2-2-1 岩土材料参数表 本案例采用深基坑支护结构分析模块进行验算分析，共分为以下6个计算工况：1)工况阶段：基坑放坡开挖至-5.0m并采用锚杆支护；

2)工况阶段：基坑开挖至-6.9m；

3)工况阶段：设置第一道锚索，并将基坑开挖至-9.4m；

4)工况阶段：设置第二道锚索，并将基坑开挖至-11.9m；

5)工况阶段：设置第三道锚索，并将基坑开挖至-14.4m；

6)工况阶段[6]：设置第四道锚索，并将基坑开挖至-16.6m。

（三）工程深基坑支护结构分析 深基坑支护结构分析软件采用弹塑性共同变形法对围护结构进行分析。该方法又称Dependent pressure，最早由捷克学者提出，现已在欧美和日本广泛使用。该方法的基本假设是结构周围的岩土材料是理想的弹塑性Winkler材料。材料性质由土的水平反力系数和极限弹性变形决定，其中水平反力系数描述了材料在弹性区域的变形行为。

周沛．深基坑支护工程在深基坑支护中的应用[J]．工程设计与建设，2005，37(3)：22-26． 当超过极限弹性变形时，材料表现为理想塑性。和弹性支点方法相比，弹塑性共同变形法可以更好的考虑结构前后土压力随变形的变化，可以更真实的反应出结构的变形和土压力的分布，从而也能得到更真实的结构内力。同时，在对于土压力不能超过极限土压力的考虑上，弹塑性共同变形考虑土体为理想弹塑性，部分区域的土体可以进入塑性状态。而弹性支点法则不做类似考虑。

（四）需要解决的工程问题以及具体计算分析过程 天津市人民中学操场人防工程深基坑支护方案设计导墙设计利用整体式钢筋砼结构，导墙间距1040mm，导墙顶口一般比地面高出40～50毫米。导墙深度一般控制在2.2米左右，确保导墙趾部必须坐落在原状土层上，以防止导墙基底不实造成导墙整体沉降。导墙肋厚200mm，配Φ14＠200双向钢筋网片，顶宽1.0m左右，导墙筋与基坑内外两侧施工道路和临时便道内的钢筋连接成整体，砼强度等级C25。单幅槽段深基坑支护工程， 天津市人民中学操场人防工程深基坑支护方案设计场地平整→测量定位→挖槽及处理弃土→垫层→绑扎钢筋→支模板→浇筑混凝土→砼养护→拆模及设置横撑。凡是深基坑魂记方案未经市建委、市劳动局组织专家评审批准，建设单位不得领取地下工程《建设工程规划许可证》，建设、施工单位不得组织施工。

天津市人民中学操场人防工程深基坑支护方案设计导墙外侧边回填必须用粘土回填密实，防止地面水从导墙背后渗入槽内，引起槽段塌方。导墙内墙面要垂直，墙面与纵横轴线间距的允许偏差±10毫米，内外导墙间距W+40mm控制，导墙面应保持水平，墙面平整度小于5mm，导墙平面位置±10mm。天津市人民中学操场人防工程深基坑支护方案设计导墙利用液压反铲挖掘机挖槽，人工配合修槽，符合导墙制作施工要求。导墙模板利用标准钢模板，用8#槽钢固定模板，强度达到70％后方可拆模。模板拆除后统一设置10cm直径上、中、下三道原木支撑，水平距离为1m。导墙拆模经支撑后，及时做好沟槽回填土工作，以保障施工安全。施工中应注意导墙砼底面和土面应密贴，砼养护期间起重机等重型设备不应在导墙附近作业停留，成槽前支撑不允许拆除，以免导墙变位。

天津市人民中学操场人防工程深基坑支护方案设计导墙制作可按依照施工情况30～50m长设置伸缩缝长度，施工时按3～3个伸缩缝长度作为例如区段，以进行流水施工，并满足导墙接头的施工缝与深基坑支护工程之间的接头位置错开。

天津市人民中学操场人防工程深基坑支护方案设计导墙混凝土墙顶上，用红漆标明单元槽段的编号，同时测出每幅墙顶标高，标注在施工图上。经常观察导墙的间距、整体位移、沉降，并做好记录，成槽前做好复测工作。

图3--2天津市人民中学操场人防工程深基坑支护方案设计导墙施工质量控制标准 序号 项 目 检查频率 标 准 检测方法 1 内墙面与深基坑支护工程纵轴线平行度（导墙平面位置） 每幅2点 ＜+10mm 麻线 2 内墙面平整度（倾斜度） 每幅2点 ＜3 mm 钢尺 3 内外导墙间距（W+40 mm） 每幅1点 0～40mm 直尺 4 内侧面倾斜度（垂直度） 每幅2点 ＜1/500 mm 线垂 5 导墙顶面标高 每幅1点 ＜+10 mm 水准仪 6 导墙顶面平整度 每幅1点 ＜5mm 钢尺 （五）泥浆制备与管理 泥浆配合比如下：参考配合比为 水：膨润土：CMC：碱 = 100：5～8：0.06：0.15～0.1.（每立方米泥浆材料用量Kg）水:1000，膨润土：70，纯碱：1.8，羧甲基纤维素作为增粘剂（CMC）：0.8上述配合比在施工中依照试验槽段及实际情况再适当调整。

泥浆应依照工程的地质情况进行配置。泥浆拌制材料利用膨润土，泥浆具有护壁防止槽壁坍塌的功能，在地墙成槽时及时灌入护壁泥浆。泥浆对挖槽施工影响很大，对用过的浆液进行净化处理达到指标后重复使用。

图3-3依照工程的地质情况及以往地墙施工经验，利用泥浆指标及检验方法如下：

泥浆类别 新鲜泥浆 再生泥浆 成槽中泥浆 清孔后泥浆 再化浆（度） 检验 方法 密度（比重） g/cm3（t/m3） 1.05 1.08～1.15 1.05～1.20 1.05～1.15 ＞1.4 比重计 漏斗粘度（S） 19～21 19～25 22～60 22～40 ＞60 漏斗计 PH 值 8～9 7～9 7～10 7～10 ＞14 试纸 失水量（ml/30min） ＜10 ＜15 ＜20 ＜15 ＞30 失水量仪 含砂率（%） ＜3% ＜5% （可不测） ＜6% ＞10% 洗砂瓶 泥皮厚（mm） ＜1.0 ＜2.0 （可不测） ＜2.0 ＞3.0 失水量仪 注：新拌制泥浆应贮存24h以上或加分散剂使膨润土（或粘土）充分水化后方可使用。

（六）泥浆的调整 在挖槽过程中，泥浆由循环池注入开挖槽段利用泵吸循环，泥浆由循环池泵入槽内，槽内泥浆抽到沉淀池，砼灌注过程中，上部泥浆返回沉淀池，而砼顶面以上4米内的泥浆排到废浆池，原则上废弃不用。

天津市人民中学操场人防工程深基坑支护方案设计泥浆制作所用原料符合技术性能要求，制备时符合制备的配合比。泥浆制作中每班进行二次质量指标检测，新拌泥浆应存放24小时后方可使用，补充泥浆时须不断用泥浆泵搅动。混凝土置换出的泥浆，应进行净化调整到需要的指标，与新鲜泥浆混合循环使用，不可调净的泥浆排放到废浆池，再生及废弃标准见下表：

图3-4泥浆调整、再生及废弃标准 泥浆的试验项目 需要调整 调整后可使用 废弃泥浆 密度 1.3以上 1.08——1.15 ＞1.3 含砂率 10%以下 ＜5% ＞10% 粘度 60以下 19~25 ＞60 失水量 30以下 ＜15 ＞30 泥皮厚度 3.0以下 ＜2.0 ＞3.0 pH值 14以下 7~9 ＞14 注：表内数字为参考数，应由开挖后的土质情况而定。

图3-5泥浆检验时间、位置及试验项目 序号 泥浆 取样时间和次数 取样位置 试验项目 1 新鲜泥浆 搅拌泥浆达100m3时取样一次，分为搅拌时和放24h后各取一次 搅拌机内及新鲜泥浆池内 稳定性、密度、粘度、含砂率、pH值 2 供给到槽内的泥浆 在向槽段内供浆前 优质送入泵吸入口 稳定性、密度、粘度、含砂率、pH值、（含盐量） 3 槽段内泥浆 每挖例如槽段，挖至中间深度和接近挖槽完了时，各取样一次 在槽内泥浆影响之处 同上 在成槽后，钢筋笼放入后，混凝土浇灌前取样 槽内泥浆的上、中、下三个位置 同上 4 混凝土置换出泥浆 判断置换泥浆能否使用 开始浇混凝土时和混凝土浇灌数米内 向槽内送浆泵吸入口 pH值、粘度、密度、含砂率 再生处理 处理前、处理后 再生处理槽 同上 再生调制的泥浆 调制前、调制后 调制前、调制后 同上 泥浆密度检测频率宜按2h检测一次，泥浆的储备量不得低于单元槽段体积的2倍，混凝土浇筑过程中经检测合格的泥浆才可回收；

被混凝土污染的泥浆坚决废弃。

泥浆稳定性检测时，对已静置1h以上的泥浆，从其容器的上部1/3和下部1/3处各取出泥浆试样分别测定其密度，如这两者没有差别则认为泥浆质量合格。

四、深基坑支护施工中存在的问题及实施策略 （一）深基坑支护施工中存在的问题 1.边坡修理不达标 在深基坑施工中经常存在挖多或挖少的现象，这都是由于施工管理人员管理的不到位以及机械操作手的操作水平不够等多种因素的影响，使得机械开挖后的边坡表面的平整度和顺直度不规则，而人工修理时又由于条件的限制不可能作深度挖掘，故经常性会出现挡土支护后出现超挖和欠挖现象。这是深基坑支护工程施工中较为常见的不足之处。

吴祥祖，朱小龙，王慧康．深基坑支护工程施工中常见问题及控制措施[J]．施工技术，2005，34(6)：51-54． 2.施工过程与施工设计的差别大 在实际施工中，偷工减料的现象也时常发生，深基坑挖土设计中常常对挖土程序有所要求来减少支护变形，并进行图纸交底，而实际施工中往往不管这些框框，抢进度，图局部效益，造成偷工减料现象的发生。

刘志华，周山．深基坑支护工程施工技术难点的分析及处理措施[J]．葛洲坝集团科技，2007(3)：18-20． 深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。在未能进行空间问题处理之前而需按平面应变假设设计时，支护结构的构造要适当调整，以适应开挖空间效应的要求。这点在设计与实际施工方面相差较大，也需要引起高度重视。

3.土层开挖和边坡支护不配套 当土方开挖技术含量较低时，组织管理相对容易。而挡土支护的技术含量较高，施工组织和管理都比土方开挖复杂。所以在实际施工过程中，大型工程一般都是由专业的施工队伍来完成的，而且绝大部分都是两个平行的合同。

冯虎，刘国彬，张伟立．上海地区超深基坑支护工程深基坑支护工程的变形特性[J]．地下空间与工程学报，2010，6(1)：151-156． 这样，在施工过程中协调管理的难度大，土方施工单位抢进度，拖延工期，开挖顺序较乱，特别是雨天期间施工，甚至不顾挡土支护施工所需要工作面，留给支护施工的操作面几乎是无法操作，时间上也无法去完成支护工作，对属于岩土工程的地下施工项目，资质限制不严格。

（二）深基坑支护施工实施策略 1.转变传统深基坑支护工程设计理念 现如今我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验，为建立健全深基坑支护结构设计的新理论和新方法打下了良好的基础。但对于岩土深基坑支护结构的实际设计和施工方法仍处于摸索和探讨阶段，而且，目前我国尚无统一的支护结构设计的相关规范和标准。

杨更平，刘铁．深基坑支护设计与施工方法的探讨[J]．宁波工程学院学报，2009，21(1)：104-108． 土压力分布还按库伦或朗肯理论确定，支护桩仍用“等值梁法”进行计算。这些陈旧的计算理论所计算出的结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大，既不安全也不经济。因此，深基坑支护结构的施工工程设计不应该再采用以往传统的“结构荷载法”，而应彻底改变传统的设计观念，逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。

2.重视变形观测，并注意及时补救 岩土工程中深基坑支护结构变形观测的内容包括：基坑边坡的变形观测、周围建筑物及地下管线变形观测等。通过对监测数据可及时分析并及时了解土方开挖及支护设计在实际应用中的情况，分析其存在的偏差便可以及时了解基坑土体变形状况、土方开挖影响的沉降情况以及地下管线的变形情况等。对设计中存在的偏差，在下部施工中及时校正设计参数，对已施工的部位采取恰当的补救和控制措施，为此，要求现场变形观测的数据必须准确、可靠、及时，要求变形观测人员严格按照预定设计方案精心测量、认真负责，保证观测质量。如果在实际测量中确实发现异常情况，就需要及时研究采取措施以防止其恶化。而一旦出现大的变形或滑动，立即分析主要原因，做出可靠的加固设计和施工方案，使加固工作快速而有效，防止变形或滑动继续发展。研究和应用已有的基坑工程行业的和地区性规范以及当地的工程经验。对于重大复杂的基坑工程目前国内采用专家论证的形式，对保证工程安全、降低造价是有效和现实的一种方法。

3.全程控制基坑支护的施工质量 岩土深基坑支护施工重在于过程控制，一旦施工过程控制环节出现问题，事后纠正和补救都会比较困难。因此必须进行严格的施工过程控制管理，确保施工质量。严格按设计方案组织施工。工程施工前，有关人员需要熟悉当地的地质资料、本次施工设计图纸及施工现场周围的环境，另外，降水系统应确保正常工作。施工单位在施工过程中不得随意改变锚杆位置、长度、型号、数量，钢筋网间距，加强筋范围，放坡系数等。设计方案变更时必须重新经专家评审。基坑支护施工单位要与挖土施工单位紧密配合，坚持分层分段开挖和分层分段支护的施工原则进行施工。土方开挖的顺序和具体开挖的方法必须与设计的工作情况相一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则，减少开挖过程中土体的扰动范围，缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间，对称开挖，均衡开挖。

结论 本文在阅读大量国内外文献，总结以往研究成果的基础上，参照实际工程的检测；

得出以下结论地连墙成槽过程中塌方及处理在导墙施工时，导墙的底面坐到原状土上，当导墙出现裂缝或塌陷时，锁口管顶升机底座要加大，增加其受力面积，可利用三根40b工字钢并排焊接底面加铺20mm厚钢板。必须保证导墙的整体性，翼板依照地质情况、承载能力情况适当放宽，确保导墙在施工过程中不变形在成槽时，成槽机履带下铺设40mm厚钢板开挖时再张开，上、下抓斗时要缓慢进行，避免形成真空涡流冲刷槽壁，引起坍方在地连墙硷未灌注之前严禁重型机械在槽孔附近行走产生振动，泥浆液面高出地下水位0.5m以上，同时也不能低于导墙顶面0.3m以下，在泥浆供应不足时，应停止挖槽，待泥浆加足后再进行，施工中可适当加大泥浆比重。

致谢 在大学的美好时光即将结束，通过这些年的学习，我收获了我的学业，也收获了我的成熟，如今我就要毕业了，在此心中有很多感谢的话语。论文能够顺利完成，离不开我的指导老师老师的细心指导，她对我的论文从确定题目，修改直到完成，给予了我许多的指点和帮助。感谢她在繁忙的工作之余，挤出时间对论文提出精辟的修改意见。在此，向老师致以最诚挚的谢意。我也要感谢大学学院的各位老师在我的学习期间给予我谆谆教诲。感谢我身边的每个关心我的朋友，生活和学习中的每一步成长都离不开你们的陪伴。

参考文献 [1]丛蔼森，地基．深基坑支护工程的设计施工与应用[M]．中國水利水电出版社，2001． [2]孙立宝．超深深基坑支护工程施工中若干问题探讨[J]．探矿工程：岩土钻掘工程，2010(2)：51-55． [3]吴祥祖，朱小龙，王慧康．深基坑支护工程施工中常见问题及控制措施[J]．施工技术，2005，34(6)：51-54． [4]刘志华，周山．深基坑支护工程施工技术难点的分析及处理措施[J]．葛洲坝集团科技，2007(3)：18-20． [5]冯虎，刘国彬，张伟立．上海地区超深基坑支护工程深基坑支护工程的变形特性[J]．地下空间与工程学报，2010，6(1)：151-156． [6]周沛．深基坑支护工程在深基坑支护中的应用[J]．工程设计与建设，2005，37(3)：22-26． [7]杨更平，刘铁．深基坑支护设计与施工方法的探讨[J]．宁波工程学院学报，2009，21(1)：104-108． [8]朱建峰．深基坑支护工程中深基坑支护工程的设计[J]．隧道建设，2005，25(1)：27-30． [9]L．Grillo，F．AIessandrini，R．Meriggi．A new system for the construction of Large Shallow tunnel sbymicro tunnelling technology[J]，TrenchlessTechnol．Res．2000，15(1)：43-58． [10]金石嵩．深基坑支护工程在地铁站深基坑支护中的应用[J]．工程建设与设计，2006(3)：42-44． [11]赵善同，陈志良．深基坑支护工程在杭州地铁车站深基坑支护中的应用[J]．铁道标准设计，2009(009)：94-97．

美文。

细节描写突出。

1、存在的问题

近年来，城市中的建筑密度随着城市现代化的推进而增大，随着高层建筑的不断兴建，深基坑开挖支护问题日益突出。因而深基坑开挖支护及对邻近建筑、道路及设施的影响日益为工程师们所关注，研究开发出许多好的措施．但是基坑开挖深度越来越深，开挖环境日益复杂，设计及施工人员经常遇到新的问题及新的挑战，从而使基坑工程的成功率降低。尤其在上海、深圳等大城市，事故发生率更高。上海在一年之中就发生近四十例基坑事故，上海广东路某基坑事故，导致交通主干线广东路下陷1.8m，致使各种地下管线产生严重破坏，煤气泄露产生爆炸，当场熏倒二十多人，直接经济损失达五千多万元，造成了极坏的社会影响；98年深圳某基坑工程，出现了严重的塌方事故，几名施工人员被埋，基坑周围几栋建筑物出现严重破坏，轰动全国．本文通过对深基坑开挖支护现状的分析，提出一些看法和建议，供设计和施工参考。

2、深基坑工程特点及现状

(1)基坑越挖越深。或为了使用方便，或因为地皮昂贵，或为了符合城管规定及人防需要，建筑投资者不得不向地下发展．过去建1～2层地下室，即使在大城市也不普遍，中等城市更为少见．现在在大城市、沿海地区尤其是特区，地下3～4层已很寻常，5～6层也有。因此基坑深度多在10～16m间，在20m左右的也为数不少。

(2)工程地质条件越来越差。这一点在某些沿海经济开发区较为突出。

(3)基坑周围环境复杂。重要高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方，并紧靠重要市政公路。而此处原有建筑结构陈旧，地上与地下管线密布。因此，基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定，也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。

(4)基坑支护方法众多。诸如人工挖孔桩，预制桩，深层搅拌桩，钢板桩，地下连续墙，内支撑，各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护，此外还有锚钉墙等。

(5)基坑工程的成功率较低。一旦基坑支护失效，常造成邻近房屋、地下管线及道路的开裂，引发工程纠纷，甚至出现严重的破坏，造成重大的经济损失及人员的伤亡。

3、深基坑工程事故的分析

由于深基工程的上述特点，使深基坑支护成为一个最感头痛的工程难题．通过工程事故实例的调查分析，对其原因提出如下看法：

3.1设计方案失误

(1)方案选择错误。

此类工程事故出现较多，如济南某大厦工程，位于繁华市区，地上23层，地下3层，基坑深12m，场地狭窄，东、南、北三面距建筑物较近．施工单位提出，采用大直径灌注桩，设一土层锚杆，桩顶设混凝土圈梁的桩锚支护体系，需费用约100万元．建设单位提出，部分采用φ800悬臂灌注桩，部分采用φ150钢管悬臂桩，部分放坡方案，费用40万元．结果按建设单位方案：西侧采用1∶0.3放坡．东、南、西北浇筑C30的φ800悬臂灌注桩57根，@1800，桩长18m，悬臂12m，入坑底6m．北部用φ150钢管悬臂桩7根，@1000，桩长15m，悬臂12m，入坑底3m．结果几次断桩，塌方来势凶猛，均在瞬间发生，共造成坑内土方堆积3000m3，断桩23根，桩倾斜2根，7根φ150钢管歪倒．可见，基坑支护必需认真对待，绝不能为节省费用，随便定个方案．经分析，原先施工单位提出的方案还是可行的，建设单位乱定方案，不科学办事，结果是浪费了投资，拖延了工期，欲速则不达。

(2)实施方案与设计方案不符。

(3)止水帷幕力度不当。

如南京交通银行大楼，地上28层，地下室1层，基坑深6.7m．设计方案是：支护采用800悬臂灌注桩，@1000，桩长14m，在桩顶设800×500mm圈梁，桩嵌入坑底8.8m；防水及降水在排桩背后设高压旋喷混凝土，形成止水帷幕．坑东侧42m长，距房屋15m左右，采用1∶1放坡开挖．在坑内设3个深20m管井作为降水井。实施方案是：基坑加深0.7m至7.4m，桩长改为13m，桩嵌入坑底5.6m．放坡面因场地限制改为1∶0.3～0.5。为抢进度，桩顶圈梁未施工即开始挖土，且一次挖到设计标高。基坑开挖后，东南角桩间出现大量涌泥和流沙，支护结构向基坑内侧移位达20cm以上，桩后形成5～10cm地面裂缝，放坡地段滑移失稳，降水井失效，以至东南面的和平电影院严重开裂破坏，被迫停止拆除，北侧湖南路路面开裂，被迫采用土层锚杆加固，直接经济损失100多万元。可见，不按原设计方案施工，灌注桩与喷射混凝土未形成止水帷幕是基坑事故的主要原因。

3.2设计计算错误

(1)锚杆计算错误。

如石家庄某高层建筑，建筑面积10万多平方米，地上28层，地下4层，基坑深达20.5m，东西长120m，南北宽100m．基坑用φ600灌注桩，@1000，桩长20m，入土5m，混凝土强度为C25，配12根φ22的Ⅱ级钢筋，桩顶设帽梁，帽梁顶砌5.5m高370砖墙作护墙，墙内有构造柱及压顶圈梁．护壁桩设三道130锚杆：第一道锚杆长15.5m，@2000；第二道锚杆长20m，@1500；第三道锚杆长18m，@1000．用槽钢与护壁桩相结合．1993年9月12日，施工完西部坑底垫层，施工管理人员发现基坑西部护壁桩间成片掉土，并有渗水现象，顶部砖墙外倾，顶部地面出现裂缝．9月15日西侧北部有部分腰梁槽钢脱落，部分锚杆螺母松动．施工人员将槽钢补焊接上，拧紧螺母．在坑顶局部挖土卸载．9月16日下午5时左右，基坑西部南北约50m的护壁结构迅速倒塌，折断钢筋混凝土桩48根，倒塌边缘距坑边约13m，护壁桩折成三段，折点分别在第二、三层锚杆处，第一层锚杆从土中完全拔出，第二、三层锚杆锚头拉脱，腰梁扭断开．经分析计算，第一道锚杆的锚固长度需25.6～30m，第二道锚杆的锚固长度需22～25m。可见倒塌的主要原因是设计中完全拔出，第二、三层锚杆锚头拉脱，腰梁扭断开．经分析计算，第一道锚杆的锚固长度需25.6～30m，第二道锚杆的锚固长度需22～25m。可见倒塌的主要原因是设计计算错误所导致。

(2)支护桩嵌入深度不够。

上海某工程基坑采用深层水泥搅拌桩做支护，基坑开挖深度5～7m，桩长12m，嵌入深度5m．开挖到5m时未发生事故，但开挖到7m时，发生管涌，涌砂涌水．由于大量砂土冒出，最终导致支护结构全部倒塌．仅加固费就增加投资30万元(原支护结构费80万元)，工期延长2个月．经对管涌计算知，支护桩嵌入深度需7m。

(3)安全系数偏小。许多基坑设计时，为单纯追求造价，而忽略许多因素，使工程的安全系数偏小。如遇雨水或少量偶然的坑边堆载，就导致基坑的失稳。

3.3未进行稳定验算

由很多工程事故可见，仅进行基坑支护设计或选择一个方案是不行的，还必须进行稳定验算，以确保基坑的整体及局部稳定，特别是软土地区。

3.4施工管理方面的问题

(1)严重超挖，不遵守分层分段开挖原则；

(2)坑边过量堆载；

(3)管理混乱。

4、建议及对策

4.1坚持分层分段开挖与支护的原则

一般情况下，边坡破坏有一个从局部开始，逐渐扩大的过程．首先产生局部破坏的部位为突破点．当某部位土体应力达到或超过其强度时，突破点开始破坏，并引起周围土体力学性质的变化和临近部位应力的升值，使破坏面扩大．城市高层建筑的发展，使基坑深度日益增大，边坡也越来越陡立(一般在80～90°)．目前各种边坡稳定的理论计算模式都是在60°左右建立的，与陡立边坡的初始受力状态有较大差异．边坡开挖后，破坏了原自然土体的三向受力状态，在开挖面附近产生一个高能区．其中一部分能量传给周围土体，一部就成为使土体变形的动力．对近于直立的边坡，若一次开挖深度太大，积聚的能量就很大，有可能成为破坏的突破点而产生塌方．所以施工中必须控制开挖面的长度与深度，并进行快速支护，使支护尽早发挥效能，达到控制和消灭破坏突破点的目的．分层分段开挖并支护有利于边坡能量的释放．前期开挖掘层段的能量有一部分通过锚体传到土层较深部位，有一部分受已施工面板影响留在坡面浅层部位．当下一层段开挖后，就被后期开挖段吸收并释放．因此，分层分段开挖并支护的施工方法也是一个能量释放的过程，最后总的开挖能量留在坡面的较少，这对整个破面的稳定是有利的。

边坡层段开挖的大小应作为设计的重要内容，在分析土体力学性能、地下水和边坡附加荷载分布的基础上预测突破点可能产生的部位，这是划分层段的重要依据．据此绘出每一坡面的层段开挖图，作为施工依据，并在施工中根据具体情况进行调整。

4.2信息反馈是基坑施工的重要组成部分

所谓施工过程中的信息反馈基本上指两方面：一是指坡面开挖过程中对暴露出来的地质构造、地下水分布的变化及未知地下建筑物的信息反馈；二是指施工过程中对边坡位移及应力监测的信息反馈．其中，施工中发生侧移有以下原因：

(1)土力学的模糊性：土的层面结构多变，影响因素多，物理力学性能分散性大。其结构计算原理及各种参数取值有较大的模糊性，不可能一次计算到位。

(2)外力作用下的变形。

(3)施工阶段的不稳定性。

4.3支护结构的革新

(1)从结构受力改变结构形式。闭合拱圈挡土、连拱式基坑支护，都是将平面结构改变为空间支护结构，利用拱的作用，一方面减小土对桩的侧向压力，另一方面将结构受弯变为拱圈受压，充分发挥混凝土的受压特性，降低了工程费用。

(2)从施工方法上改变。桩墙合一地下室逆作法，是将基坑支护桩和地下室墙合在一起，将地下室的梁板作为支护，从地下室顶往下施工，地下室外墙也施工．它的优点是节约投资，在地下水丰富、不易降低水位地区，尚须作防水帷幕。

(3)发展新的支护方法。近年来，喷锚网支护法、锚钉墙法在工程中得到应用，并显示了显著的经济效益．它不要一根桩、一块板、一根管、一根撑，完全抛弃了传统法及其被动支护概念，以尽可能保持、显著提高、最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度，变土体荷载为支护结构体系的一部分．它主动支护土体，并与土体共同工作，具有施工简便、快速、及时、机动、灵活、适用性强、随挖随支、挖完支完、安全经济等特点。其工期一般比传统法短30～60天以上，工程造价低10%～30%．支护最大垂直坑深18m，建筑淤泥基坑深达10m。

4.4进一步研究基坑支护理论

可以看到，随着国民经济的飞速发展和城市现代化的进程，基坑工程的可靠性成为高层建筑亟待解决的问题．因此进一步探讨基坑支护的方法和计算理论，尤其是新型支护方法的计算理论，乃为工程实际所急需。如喷锚网支护法、锚钉墙法。

4.5探讨基坑护壁抢险技术

如前所述，基坑工程的破坏率较高。因此，配合施工过程的监测与信息反馈技术，进行基坑护壁抢险技术的探讨非常必要．目前，发现基坑护壁失效，采用的方法是停止开挖或回填土方等，收效甚微。因此在支护设计或确定施工方案时，就必须考虑基坑护壁的抢险措施。如基坑护壁帷幕漏水化学灌浆抢险技术，具有简单、经济。快速和有效的特点，是目前基坑漏水涌砂最好的抢险补救方法。

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