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岩土工程中深基坑技术
随着社会经济的快速发展,国内建筑工程行业发展迅速,作为建筑工程中的一个重要组成部分——岩土工程,其地位也愈显重要。在岩土工程中,深基坑支护施工质量的优劣是整体工程安全性的重要指标。
摘 要：建筑工程的基础施工部分是整个建筑工程施工的重要组成部分，它不仅对建筑实体的形成起到决定作用，施工质量甚至还影响整个工程的工程质量。所以，在建筑工程中想要提高整个工程须重视建筑工程的基础性工程的施工质量。
关键词：岩土;深基坑;支护
一、概述
岩石基础是将锚筋直接锚固于灌浆的岩石孔内，借助于岩石自身的抗拔、抗剪切能力，岩石与水泥砂浆间、水泥砂浆与锚筋间的粘结力来抵抗杆塔传递下来的荷载，以保证基础结构的稳定性的一种基础形式。它也被称为“原状土”式基础，其强度取决于岩石自身的抗拔、抗剪切强度，岩石与水泥砂浆间、水泥砂浆与锚筋间的粘结强度，钢筋的抗拉、抗剪切强度等。
二、岩土工程中深基坑支护设计与施工理由
随着高层建筑的不断增加，市政建设的大力发展和地下空间的开发利用，产生了大量的深基坑支护设计与施工理由，并使之成为当前基础工程的热点与难点。深基坑设计与施工是土力学基础工程中的一个古老的传统课题，同时又是一个综合性的岩土工程难题，既涉及土力学中典型的强度、稳定与变形理由，同时还涉及土与支护结构的共同理由。对这些理由的认识及策略的研究，是随着土力学理论、测试技术、计算技术以及施工机械、施工技术的发展而进步完善的。基坑支护设计的内容包括土压力计算，零弯矩点位置、嵌固深度的计算、最大弯矩的确定，桩身钢筋配置，锚杆设计等等，然后根据所配置的支护参数，进行基坑整体稳定性验算、锚杆整体稳定验算、倾覆稳定性验算和基坑底承载力验算。当验算后的支护参数不符合要求时，应重新设置支护参数，直至安全、可靠为止。
基坑工程是一个古老而具有时代特点的岩土工程课题，放坡开挖和简易木桩围护可以追溯到远古时代。工程建设突飞猛进，推动了建靳斟学技术的进步和施工技术、施工机械和建筑材料的更新与发展。为了保证建筑物的稳定性，建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求。建筑高度越高，对基坑工程的要求也就越高。深基坑支护的设计、施工、监测技术是近年来经常遇到的技术难题。深基坑支护不仅要求确保边坡的稳定，而且要满足变形制约要求，保证基坑内正常作业安全。如今支护结构日臻完善，出现了许多新的支护结构形式与稳定边坡的策略，为了降低工程成本，减少土方工程量和对周边建筑的影响，绝大多数高层建筑都采用垂直开挖。这样给挡土支护技术带来了革命性的发展，采用大直径灌注桩加土层锚杆的挡土支护技术以及土钉支护技术在深基坑开挖工程中广泛应用，且经济效果和社会效果十分可观。
三、深基坑技术的发展趋势
随着城市旧城改造工程的推进，对基坑支护技术提出了更高的要求，为了准确估计由于开挖引起的土体和支护系统的变形，除了应用有限元等现代分析工具，还要通过室内试验和原位测试技术得出正确的土体参数。与分析、计算策略的进步相对应的是基坑支护技术的日益完善。支护系统主要有传统的排桩、双排桩、组合式排桩、地下连续墙等支护形式，并可加上内支撑或锚杆作用使其具有更大的适用性。另外，还可使用水泥搅拌桩、高压旋喷桩、土体注浆、插筋补强等策略加固边坡软弱土体，减少土体侧向变形，增强边坡整体稳定性。
深基坑技术的发展趋势：
1)基坑向着大深度、大面积方向发展，周边环境更加复杂，深基坑开挖与支护的难度愈来愈大。因此，从工期和造价的角度看两墙合一的逆作法将是今后发展的主要方向。
2)土钉支护方案的大量实施，使得喷射混凝土技术得以充分运用和发展。为减少喷射混凝土的回弹量以及保护环境的需要，湿式喷射混凝土将逐步取代干式喷射混凝土。
3)目前，在有支护的深基坑工程中，基坑开挖大多以人工挖土为主，效率不高，今后必须大力研究开发小型、灵活、专用的地下挖土机械，以提高工效，加快施工进度，减少时间效应的影响。
4)为了减少基坑变形，通过施加预应力的策略制约变形将逐步被推广，另外采用深层搅拌或注浆技术对基坑底部或被动区土体进行加固，也将成为制约变形的有效手段被推广。
5)为减小基坑工程带来的环境效应(如因降水引起的地面附加沉降)，或出于保护地下水资源的需要，有时基坑采用帷幕型式进行支护。除地下连续墙外，一般采用旋喷桩或深层搅拌桩等工法构筑成止水帷幕。目前，有将水利工程中防渗墙的工法引入到基坑工程中的趋势。
6)在软土地区，为避开基坑底部隆起，造成支护结构水平位移加大和邻近建(构)筑物下沉，可采用深层搅拌桩或注浆技术对基坑底部土体进行加固，即提高支护结构被动区土体的强度的策略。
四、内撑式排桩支护
内撑式支护结构由支护结构体系和内撑体系两部分组成。支护结构体系常采用钢筋混凝土桩排桩墙、SMW工法、钢筋混凝土咬合桩等型式。内撑体系可采用水平支撑和斜支撑。根据不同开挖深度又可采用单层水平支撑、二层水平支撑及多层水平支撑。当基坑平面面积很大，而开挖深度不太大时，宜采用单层斜支撑。
内撑常采用钢筋混凝土支撑和钢管或型钢支撑两种。钢筋混凝土支撑体系的优点是刚度好、变形小，而钢管支撑的优点是钢管可以回收，且加预压力方便。内撑式支护结构适用范围广，可适用各种土层和基坑深度。
内撑式排桩支护的优缺点：
优点：
(1)施工质量易制约，工程质量的稳定程度高;
(2)内撑在支撑过程中是受压构件，可充分发挥出砼受压强度高的特点。
(3)桩撑支护结构的适用土性范围广泛，尤其适合在软土地基中采用。
缺点：
(1)内撑形成必要的强度以及内撑的拆除都需占据一定工期;
(2)基坑内布置的内撑减小了作业空间，增加了开挖、运土及地下结构施工的难度，不利于提高劳动效率和节省工期。
(3)当基坑平面尺寸较大时，不仅要增加内撑的长度，内撑的截面尺寸也随之增加，经济性较差。
内撑式排桩支护的适用范围：
(1)适用于侧壁安全等级为一、二、三级的各种土层和深度的基坑支护工程，特别适合在软土地基中采用;
(2)适用于平面尺寸不太大的深基坑支护工程，对于平面尺寸较大的，可采用空间结构支撑改善支撑布置及受力情况;(3)适用于对周围环境保护及变形制约要求较高的深基坑支护工程。
参考文献：
[1]张雁，刘金波.桩基手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2009
[2]张忠苗.桩基工程学[M].北京：中国建筑工业出版社，2007
[3]史佩栋.深基础工程特殊技术理由[M].北京：人民交通出版社，2004
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