浅析深基坑支护结构如何选型

作者：郑敬民

　　随着市政工程的高速发展，在高层建筑、大型桥梁的基础、地铁车站的建设及污水处理厂内各种构筑物建设中，深基坑支护的选型都是工程施工的技术难点。本文从以下几个方面论述支护结构选型，有不妥之处请予指正。

　　深基坑支护工程是一种特殊的工程构筑物，它具有复杂性、可变性和临时性的特点。无论采用何种支护结构，对支护结构的强度、嵌入深度、支护受力及构造都必须进行设计和详细计算，一定要做到结构可靠、经济合理、确保安全。支护结构包括挡墙和支撑（土锚）两部分。支护形式分为加固型支护和支挡型支护两大类。

　　㈠、支挡型支护：
　　支挡型支护目前常用的有钢板桩支护、钻孔灌注桩挡墙、地下连续墙支护、带有内支撑桩排支护等几种型式，而这些支护系统中，往往辅以止水防渗、支撑拉锚、降水排水、挖土卸载等技术措施，使支护方案达到最优效果。
　　基坑实际开挖深度如在7米以内，应首选悬臂支挡型式。桩长根据地质情况正确进行土压力计算后，确定深入坑底深度，并辅以搅拌桩止水，在坑顶处沿基坑排桩顶部设置压顶梁锁口，以加强桩排和围护结构的整体性和刚度，增加桩身的抗弯强度。
　　1、钢板桩支护：
　　钢板桩支护由于施工速度快，可重复使用，我市有比较成熟的施工经验，适用于5~10米的基坑。拉森式（U）型有一定挡水作用，还可采用I56型工字钢，间距80~100cm，长14米，中间加设挡板，上部采用I36封闭，并铺以角撑或拉锚，外部用φ600，长14米搅拌桩阻水，基坑内采用井点或管井式降水。
　　2、钻孔灌注桩挡墙：
　　常用者φ500~1000mm，计算确定，做成排桩挡墙，顶部浇筑砼圈梁，它具有刚度较大、抗弯能力强、变形相对较小，已有7~8米悬臂者，经济效益好，桩之间留有100~200mm的间隙，挡水效果差，可与深层搅拌水泥桩组合使用。钻孔灌注桩用做支护桩时，按钢筋砼正截面受弯构件计算配筋。
　　3、地下连续墙：
　　地下连续墙作为深基坑的主要支护结构之一，常用厚度为600~800mm。地下连续墙集挡土、截水、防渗和承力于一体。是一种很有前途的基坑支护方式，但需专用机具设备，机械化程度高，造价比较高，它的采用宜与内衬层结合后做为结构物外墙使用，从而降低支护结构的成本。

　　㈡、加固型支护：
　　加固型支护多采用深层水泥搅拌桩，既可挡土又可形成隔水帷幕，目前已用于8米深的基坑，它特别适用于软土地基。深层搅拌水泥土桩挡墙，按重力式挡土墙设计，要验算基坑滑动稳定性、抗倾覆稳定性和墙身应力等。
　　挡土墙宽度和插入深度应根据地质资料，通过计算基坑侧壁土压力作用下保持平衡，并应满足抗倾覆、抗隆起、抗滑移和基坑整体稳定性而确定。对于8m以内的基坑可采用4~6排φ600深14米水泥搅拌桩，排列一起互相搭接、重叠10~15cm具有较大厚度的重力式挡土墙。为了克服搅拌桩抗弯刚度小的弱点，可在桩内插筋，以提高桩体的抗弯、抗剪性能和整体刚度。水泥搅拌桩水泥参量一般为15%左右。水泥搅拌桩具有施工工期较短，它既可挡土亦可防水，而且造价低廉。

　　综上所述，支护结构的选型，涉及技术因素和经济因素，要从满足施工要求，减少对周围的不利影响，施工方便，工期短，经济效益好等方面考虑。做到“可靠可行，安全经济”。经过技术经济比较后加以确定，而且支护结构选型要与地下水位降低、挖土方案等配套研究确定，并应搞好施工过程中的监测工作，做到万无一失。