市政工程常用基坑支护结构的类型及设计的分析

　　城镇人口数量的提升带动了工程建设项目的开展，受到城市建筑物、地下水暖等不同因素的影响，基坑支护结构不仅要保障自身的安全性与稳定性，还需要考虑到周围建筑物和其它设施的安全。基坑支护结构类型的变化也会影响到地下水位、地下土层等，这使得岩土工程的施工难度也在不断加大。

　　

　　1　基坑的支护结构基坑开挖是目前工程建设与地下管线施工的首要工作。一般情况下当施工条件相对较好，例如土体性能稳定，抗剪强度较大时，则可以进行简单的放坡开挖与临时支护。但如果基坑周围环境不好，建筑物密集，那么则没有足够的场地用于放坡开挖，例如在过去几年中经常使用钢板桩支护与基坑降水处理措施，但这种方式随着目前地下空间开发利用的提升和基坑深度的加大，已经无法满足现阶段的要求。

　　

　　从支护结构来看，包括支撑系统、挡水系统与挡土系统。

　　

　　支撑系统是目前基坑施工中常用的支撑系统，包括水平支撑、钢管支撑、钢筋混凝土混合结构内支撑等，主要目的在于防止基坑支护结构的侧向位移。挡水系统包括挡水幕墙、水泥搅拌桩、灌浆帷幕等，防止基坑周围的水向基坑内部渗流。而挡土系统包括钢筋混凝土板桩、钢板桩、水泥土挡墙等，作用都是通过挡土墙等结构来防止土体向基坑内侧移动。

　　

　　2　常见支护类型2.1　排桩支护排桩支护是由一排或者多排固定间距的钢筋混凝土挡土桩构成的结构，一般采用相隔一定间距的布置形式。例如当基坑需要截水，则采用搅拌桩与排桩高压喷射注浆相互连接的组合形式。而排桩的平面布置也可以选择咬合桩形式，便于截水和挡土。各个桩之间的连接作用可以通过浇筑混凝土冠梁来进行连接，且通常会在排桩体系之后设置好防水设施，例如设置防水幕墙等。混凝土灌注桩的施工相对简单，不需要大型机械设备的支持，也不会因为机械打桩产生严重的噪声污染与振动。

　　

　　2.2　地下连续墙这一技术是在上世纪40 年代后，基于触变泥浆的原理来维持开挖形成的槽壁稳定性而产生。目前根据施工方法的不同可以分为现浇和预制两种模式。现浇连续墙施工会在现场进行开槽，将钢筋笼置入之后，浇筑钢筋混凝土形成地下连续墙。

　　

　　而对于现浇地下连续墙，可以分为预制箱型混凝土地下连续墙与整片式连续墙等。目前随着技术的发展，连续墙不仅能作为挡土维护结构，还能作为主题结构的侧向墙，有效地控制土体的变形情况。例如当基坑的开挖深度超过10m，不能采用传统的桩锚支护，就可以采用连续墙的方法。但这种模式也需要注意一些细节，例如在开槽过程中遇到坚硬的岩石或土体，则需要开槽设备进行辅助等。

　　

　　2.3　土钉墙支护土钉墙支护是基坑支护的新技术，用于提升坡体的稳定性。

　　

　　但需要注意到这种支护模式对于土体的性能有一定的要求，即土体需要具备自稳能力，才能提升施工的安全性能。这种支护模式的原理是利用密集的土钉打入土体当中，并在边坡表面喷射混凝土，做好防水处理。必要时也可以更换角钢等材料来代替土钉。土钉墙的工期较短，对周围环境的影响程度也较小，但需要注意的是地下水对于土钉墙的不利影响，在遇到地下水后可能有发生软化的风险，导致结构破坏。

　　

　　3　基坑支护设计方案基坑支护的设计方案首要考虑因素是基坑支护可能受到的破坏程度，以此为基础来进行技术处理。一般情况下会受到稳定性破坏与强度破坏，例如地面荷载过大、配筋不合理出现的锚杆失效，结构损坏等。由于市政工程的高要求，基坑的设计既要考虑到安全性能，也需要考虑到经济性能，因而需要合理地选择支护桩、支撑体系、冠梁设计与降水井点等多个方面的设计。

　　

　　3.1　勘察通过岩土工程勘察的方式来确定土层信息与施工区域周围的地质参数、水文信息。此外，对于基坑周围存在的建筑物位置应进行测定，了解其它市政设施与地下管道的埋设情况。

　　

　　3.2　结构设计支护结构的设计的主要内容包括挡土墙维护结构、支撑体系设计以及基坑周围土体的加固措施等内容。实际上在进行支护设计时需要考虑到技术是否合理，例如结合当地工程的经验、市政工程前的水文地质条件勘察、基坑所能够承受的地层变形限值等，然后考虑到施工场地的要求与施工工期的要求。

　　

　　3.3　土体保护与现场管理基坑开挖深度的不断深入会让边坡土体位移不断加大，而位移的大小受到支护结构的刚度与地下水位影响。如果在施工环节中监测到土体的变形超过了预先的设计值，则应该及时修改设计方案，采取一定的土体保护措施，并安排专业的技术人员对基坑变形和内力变化情况进行实时监测，一旦发现问题要及时做好反馈工作。

　　

　　除了设计方案之外，基坑的开挖还需要采用分层开挖的原则，在任何阶段都不能超挖，并设置好基坑围护结构。当完成土体的整体开挖后，应该尽量减少土体在外界环境下的暴露时间，并及时地做好支护结构与支撑结构，并当围护结构达到一定的强度要求后，才能进行下个阶段的施工工作。

　　

　　4　结语虽然在近年来的市政工程建设当中，基坑支护得到了广泛运用，但由于不同的深基坑位置与土层信息存在差异，环境的不同会让施工过程出现各类质量问题。因此，要结合施工的要求选择最合理的支护形式，才能缩短工期，提升支护质量。

　　

　　参考文献：[1] 邱燕红.某隧道主体基坑支护工程设计浅析[J].中国市政工程,[2] 张作鹏.西江引水工程基坑支护结构设计探讨[J].广东土木与建筑[3] 史航标,谢海龙.市政工程常用基坑支护结构类型及设计分析[J].

　　

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