許紅星 
摘要：隨著工程建設的不斷發展，基坑工程逐漸發展成為一名新的實踐工程學。不同的工程所采用的基坑支護形式有所不同，本文分析了工程中常見的支護類型及適用條件，結合工程實例，提出工程基坑支護的結構選型。
關鍵詞：基坑支護 結構選型 工程實例
基坑支護體系一般為施工過程中的臨時構筑物，但卻在其中扮演十分重要的角色。基坑支護的選型應該根據施工場地內工程地質條件，有利于挖土及地下室的建造，確保周邊建筑物、構筑物和管線安全，另外還要綜合考慮工期、造價、施工難易程度等因素。
1基坑支護的類型及適用條件
（1）放坡開挖。這類無支護措施下的基坑開挖方法通常稱為放坡開挖。 
適用于周圍場地開闊，無重要建筑物，價錢最便宜，但回填土方較大。
（2）水泥土深層攪拌樁圍墻。
采用深層攪拌機就地將土和輸入的水泥漿強行攪拌，形成連續搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。一般坑內無支撐，便于機械快速挖土，是擋土、止水雙重功能較為經濟，污染小。      
適用于處理淤泥，淤泥質土，粉土和含水量較高且地基承載力標準值不大于120kPa的粘性土等地基基坑圍護結構，但位移相對較大，要在中間加墩或起拱，厚度較大，只有在紅線位置的周圍環境允許才能采用，施工十要注意影響周圍環境。
（3）高壓旋噴樁。
利用高壓通過旋轉的噴嘴將水泥漿噴入土層和土體混合形成水泥加固體，相互搭接，用來擋土和止水。施工設備結構緊湊，機動性強，占地少，機具震動小，不會對周圍建筑物造成振動或噪音。
適用于適用于處理淤泥、淤泥質土、流塑、軟塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基，可用于空間狹小處。
（4）鋼板樁。
是一種將鋼板樁用打樁機打（壓）入地基，使其互相連結成鋼板樁墻，用來擋土和擋水，工程結束后可回收，可重復使用。常用的鋼板樁有槽鋼鋼板樁和“拉森”鋼板樁。槽鋼鋼板樁抗彎能力較弱,易滲水，多用于深度小于4米的較淺基坑或溝槽。“拉森”鋼板樁承載力強，自身結構輕，且通過鎖口相互咬合，基本不透水，適用于地下水位較高的深基坑支護。
（5）鋼筋混凝土板樁。
鋼筋混凝土板樁具有施工簡單、現場作業周期短等特點,曾在基坑中廣泛應用,但由于鋼筋混凝土板樁的施打一般采用錘擊方法,振動與噪音大,同時沉樁過程中擠土也較為嚴重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工廠預制,再運至工地,成本較灌注樁等略高。但由于其截面形狀及配筋對板樁受力較為合理并且可根據需要設計,目前已可制作厚度較大(如厚度達500mm 以上) 的板樁,并有液壓靜力沉樁設備,故在基坑工程中仍是支護板墻的一種使用形式。
（6）鉆孔灌注樁。
鉆孔灌注樁圍護墻是排樁式中應用最多的一種,在我國得到廣泛的應用。其多用于坑深7～15m 的基坑工程,在我國北方土質較好地區已有8～9m 的臂樁圍護墻。鉆孔灌注樁支護墻體的特點有:施工時無振動、無噪音等環境公害,無擠土現象,對周圍環境影響小;墻身強度高,剛度大,支護穩定性好,變形小;當工程樁也為灌注樁時,可以同步施工,從而施工有利于組織、方便、工期短;樁間縫隙易造成水土流失,特別時在高水位軟粘土質地區,需根據工程條件采取注漿、水泥攪拌樁、旋噴樁等施工措施以解決擋水問題;適用于軟粘土質和砂土地區,但是在砂礫層和卵石中施工困難應該慎用;樁與樁之間主要通過樁頂冠梁和圍檁連成整體,因而相對整體性較差,當在重要地區,特殊工程及開挖深度很大的基坑中應用時需要特別慎重。
（7）地下連續墻。
通常連續墻的厚度為600mm、800mm、1000mm，也有厚達1200mm的，但較少使用。地下連續墻剛度大，止水效果好，是支護結構中最強的支護型式，適用于地質條件差和復雜，基坑深度大，周邊環境要求較高的基坑，但是造價較高，施工要求專用設備。
（8）土釘墻。
土釘墻是一種邊坡穩定式的支護,其作用與被動的具備擋土作用的上述圍護墻不同,它是起主動嵌固作用,增加邊坡的穩定性,使基坑開挖后坡面保持穩定。土釘墻主要用于土質較好地區,我國華北和華東北部一帶應用較多,目前我國南方地區亦有應用,有的已用于坑深10m 以上的基坑,穩定可靠、施工簡便且工期短、效果較好、經濟性好、在土質較好地區應積極推廣。
（9）SMW工法。
SMW工法亦稱勁性水泥土攪拌樁法,即在水泥土樁內插入H 型鋼等(多數為H 型鋼,亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等) ,將承受荷載與防滲擋水結合起來,使之成為同時具有受力與抗滲兩種功能的支護結構的圍護墻。SMW 支護結構的支護特點主要為:施工時基本無噪音,對周圍環境影響小;結構強度可靠,凡是適合應用水泥土攪拌樁的場合都可使用,特別適合于以粘土和粉細砂為主的松軟地層;擋水防滲性能好,不必另設擋水帷幕;可以配合多道支撐應用于較深的基坑;此工法在一定條件下可代替作為地下圍護的地下連續墻,在費用上如果能夠采取一定施工措施成功回收H 型鋼等受拉材料;則大大低于地下連續墻,因而具有較大發展前景。
2工程實例
溫州高教園區某高校宿舍樓工程，位于溫州市區南部甌海區茶山鎮高教園區東面，剪力墻結構，地上16層地下1層，基坑平面形狀近似Z字形，軸網長寬尺寸為60.6m*55.6m，基坑挖深為4.200m,局部落深區挖深為5.700m~7.100m。根據《巖土工程勘察報告》本工程地質情況概況如下：該土層主要為淤泥質粘土，地下水屬于潛水型，水位受季節變化，大氣降水、人工地表排水等因素的影響，勘察期間測得穩定地下水位埋深0.6~1.3米，水位標高為2.25~3.22米（1985國家基準）。年變化幅度約為2~3米。本場區環境類型為II類，表部雜填土屬強透水性，根據淺部土層滲透系數分析，本場地淤泥屬微弱透水性，淤泥中水平方向滲透性略大于豎向。
雜填土：雜色，由碎塊石混粘性土、砂礫及少量生活垃圾等組成，含少量腐植物。濕~飽和，松散~稍密，中~高壓縮性；僅場區西部有少量分布層0.2米~0.6米，層底埋深0.2~0.6米。
粘土：表部約30厘米為耕土。灰黃、灰褐色，含少量鐵錳質氧化物、腐植物碎屑，可~軟塑，中~高壓縮性，層厚1.0~1.7米，層底埋深1.4~1.9米，全場分布。
31、、淤泥：青灰色，含少量粉細砂、腐植物碎屑、貝殼碎片，靠近頂面局部為淤泥質粘土，具水平微層理構造，流塑，高壓縮性，高靈敏度，層厚8.5~14.8米，層底埋深10.0米~16.5米，全場分布。
32、青灰色，含少量粉細砂、腐植物碎屑、貝殼碎片，靠近頂面局部為淤泥質粘土，具水平微層理構造，流塑，高壓縮性，高靈敏度，層厚0~8.7米，層底埋深16.5米~24.1米，主要分布于場區東部，西部大部分缺失。
41、粘土：灰黃、灰綠色，含少量腐植物、鐵錳質氧化物，夾少量粉細砂，標貫實例N值為6~8.5擊/30cm；可塑，中壓縮性。場區東部Z32、Z33、Z37、Z42孔缺失，其余孔均有分布，層厚2.3~6.1米，層底埋深16.1米~20.4米。
42、灰色，含少量腐植物碎屑夾薄層粉細砂，標貫實例N值為4.5~5.5擊/30cm；軟塑，中~高壓縮性。場區東部Z37、Z42孔缺失，其余孔均有分布，層厚1.6~7.2米，層底埋深20.7米~24.6米。
土物理力學指標如下表
編號 土名 平均厚度
（m） 重力密度
（kn/m3） 粘聚力
（kpa） 內摩擦角
（度） 含水量
（%） 豎向滲透系數
（cm/s）
1 雜填土 0.36    
2 粘土 1.50 16.80 14.5 7.7 45.8 6.02 X10-6
31 淤泥 13.0 15.40 10.2 4.7 72.6 1.49 X10-6
32 淤泥 1.80 16.90   
41 粘土 3.16 18.7 11.1 5.1 34.1 2.23 X10-6
42 粘土 4.45 18.0 25.5 8.5 40.5 0.03 X10-6

現狀關系為：本工程西、南面為河道，距擬建建筑物最短距離為6.6m，北側為已建二層配電房，東側為已建17#、18#、19#學生宿舍樓，擬建建筑物距19#學生宿舍樓9.6m。本工程北側配電房及東側學生宿舍分布范圍內，應加強建筑物沉降監測，西、南側注意基坑變形，保證基坑安全。
根據以上《巖土工程勘察報告》：本場區土層主要為淤泥質粘土。一般來講，軟粘土地基中基坑工程主要側重處理支護圍護結構穩定性，另外，由于場區兩面臨河，且富含地下水，應處理好止水及降水問題。
《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120—99），該基坑側壁安全等級為一級，支護結構應選擇排樁或地下連續墻。
場地狹小，四周建筑物距離較近。應注意周圍建筑物不受影響，保證周圍和地下管線安全。
工期緊張，整個工程的難點主要為地下室基坑施工，為保證工期，地下室節頂節點為重中之重。
綜合以上四點因素，本工程最終采用的基坑支護形式為：鉆孔灌注樁+內支撐的圍護形式，圍護樁外側采用雙頭水泥土攪拌樁做止水帷幕。采用這種基坑支護形式既能有效的保證基坑及周邊建筑物安全，提高支護體系的可靠性，又很好的解決了擋水和場地狹小的問題。同時，由于該工程工程樁同為灌注樁，所以圍護樁和工程樁可同步施工，有些工程樁可兼做圍護樁，從而有利于施工的組織，可有效的縮短工期。
3總結
基坑支護的原則為安全、經濟、便于施工，基坑安全不僅是指基坑自身的穩定安全：保證基坑開挖和地下室結構施工安全，同時包括基坑周邊建筑物、地下管線的安全。針對不同項目的基坑選型，應該做到因地制宜，根據現場實際情況出發，結合工程的特點，綜合考慮地質條件、工期、造價、方便挖土及運輸等因素。本文分析了工程中常見的基坑類型及適用條件，并結合工程實例對基坑支護的原則及選型做了分析。基坑支護雖然是建筑工程中的一個臨時構筑物，但卻是其中一個不可或缺且十分重要的部分，所以基坑支護選型時一定要從實際出發，從設計、施工兩方面保證基坑安全。總之，基坑支護的原則及選型是一個復雜和不斷改進的工程，需要在今后做進一步的探討與研究。