地铁施工中深基坑支护新技术浅析

地铁施工中深基坑支护新技术浅析
摘要：经济在不断地发展，社会在不断的进步，推动我国的地铁工程不断地完善，地铁施工中深基坑支护施工技术在市政工程中占有极为重要的地位。

从深基
坑支护技术存在的问题出发，详细介绍了复合土钉墙支护技术、双排桩结构支护
技术、型钢水泥土搅拌墙支护技术和锚杆施工支护的技术过程和特点，指出深基
坑支护技术对于保证地铁工程项目的顺利实施具有显著意义。

关键词：地铁施工；深基坑；支护技术
引言
我国地铁施工中深基坑支护技术从20世纪90年代以来得到了快速发展，深
基坑支护技术主要是通过采用新的支护手段和工艺对深基坑进行支撑和支护，达
到保护基坑稳定和施工安全的目的。

早期的深基坑支护技术以地下主体工程施工
为主，但是缺乏理论支持和指导。

随着科学技术的发展，深基坑支护技术已成为
地铁工程深基坑施工的基本要点，2012年国家颁布JGJ120—2012建筑基坑支护
技术规程为深基坑支护技术提供理论支持。

深基坑土体在开挖过程时，一般会发
生土体位移的情况，如果土体位移过大，会导致邻近基坑的设施或者地下结构等
产生严重的事故。

因此，对地铁施工中深基坑支护新技术的研究就显得很有必要。

工程中深基坑支护技术包含复合土钉墙支护技术、双排桩结构支护技术、型钢水
泥土搅拌墙支护技术和锚杆施工支护技术。

深基坑支护技术是地铁施工安全的重
要保证，是地铁施工建设质量的有效保证。

1基坑支护工程的特点
1.1支护作业临时性
基坑支护在建筑工程结构中大多为临时性构筑物。

其作用是在建筑物基坑开
挖和地下空间结构施工过程中能够有效保证基坑周边的道路、地下管线、既有建
筑等不发生下沉、坍塌，同时为本工程基坑和地下结构的施工能够顺利实施提供
有力保障。

尽管基坑支护的作用仅仅体现在地下工程施工期间，但它的重要性仍
然不能忽视。

1.2技术综合性较强
伴随着建筑事业的迅猛发展，基坑也向着大面积、大深度的方向发展，周边
环境也变的越来越复杂多样，基坑开挖与支护的难度也逐渐提高。

基坑支护技术
是建筑结构力学与岩土力学的有机结合，受地质、水文、施工技术等影响较大，
现如今，更是在满足支护要求的同时向着防渗、绿色、环保的方向发展。

因此，
深基坑支护的综合性越来越强。

1.3基坑支护的不确定性
基坑支护方案的选择受周围环境影响较大，应综合考虑施工场地的地质水文
条件、边坡荷载、基坑开挖深度、降排水措施等因素，但是，这些因素往往在基
坑开挖前无法准确查明且随着施工的进行极可能发生较大变化，因此给基坑施工
方案的制定与选择带了较大的不确定。

2深基坑支护新技术
2．1复合土钉墙支护技术
传统土钉墙支护技术本质为在施工过程中对土体通过加筋进行支护。

复合土
钉墙支护技术本质是从传统土钉墙支护技术的基础上发展而来的，其工艺主要采
用水泥土搅拌桩、预应力锚杆等设备与传统土钉墙结合而成，其施工具有施工方便、设备简单和经济效益显著等优点，复合土钉墙支护技术主要适用于非软土体
深基坑，基坑安全级属于二级或者三级的工程。

复合土钉墙支护技术的主要施工
步骤为：首先对土钉的制作，其次土钉的成孔，最后土钉的送入以及喷射混凝土
施工。

对于软土体深基坑，复合土钉墙支护技术容易造成支护结构产生较大位移
甚至导致整体结构的破坏，但是通过施工经验来说，复合土钉墙支护技术可以适
用于深度为5m～6m的软土体深基坑。

对于软土体深基坑的支护施工，工程中主
要通过水泥土搅拌桩等支护设备来提高土体的载荷强度、耐久性和持续时间，采
用此类超前支护结构，此结构具有很长的接触深度，接触深度越长，基坑的稳定
性越高。

对于非软土体深基坑的支护施工，工程中主要通过预应力锚杆等支护设
备来降低土体的沉降，根据工程经验，复合土钉墙支护技术可以使土体的沉降降
低40%～50%。

2．2双排桩结构支护技术
双排桩结构支护结构本质为由两排支护桩和横梁组成的刚架组成的支护结构，该支护技术主要具有等横向强度大、施工简单、受制条件小、占地小等优点。

因此，在部分工程中无法使用其他的支护方式时可以采用该技术，该支护技术在近
些年来受到了广泛的使用，并取得了良好的效果。

双排桩结构支护技术具有施工
方便、施工周期短、适用性广和工艺简单等优点。

双排桩结构的接触强度可以通
过支护桩与土体之间建立的力学平衡方程得到，力学平衡方程考虑土与桩自重的
抗倾载荷因子。

在横向荷载作用下，前排支护桩受到纵向弯矩、横向剪力和压力
作用，其产生向下的位移；后排支护桩受到纵向弯矩、横向剪力和拉力作用，其
产生向上的位移，其产生的水平位移和弯矩与双排桩的纵向挠度为线性方程。

2．3型钢水泥土搅拌墙支护技术
型钢水泥土搅拌墙（SMW工法）由型钢和水泥土混合固结而成的支护设备，
一般来说型钢水泥土搅拌墙支护技术适用于抵抗过大的侧向和地下水压力的工程。

施工的过程主要为：首先将支护部分土体切碎，并注入水泥浆等固化剂搅拌均匀，然后在凝固之前在搅拌料内嵌入型钢，凝固之后就形成水泥土搅拌墙。

型钢作为
挡土结构，水泥土作为截水结构。

型钢水泥土搅拌墙的工艺特点主要是施工方便，无污染，对周围土体的危害较小，对周边环境和设施造成扰动少，同时该技术具
有很好的防水性，并且工程造价低，工程价格比双排桩结构支护技术节省15%～35%。

2．4锚杆施工支护技术
锚杆施工支护技术为将金属杆柱打入土体预先钻好的孔内，利用其金属杆柱
头部、金属杆体和金属杆柱尾部的结构，将金属杆柱与土体通过水泥浆结合在一
起达到支护作用和补强效果。

锚杆施工支护技术具有成本低、施工周期短、工艺
简单和占用很少的施工场地等优点。

锚杆施工支护技术的施工过程主要为：首先，工程技术员通过图纸设计和规划确定锚杆的打入位置，确定钻杆的打入倾角和打
入高度；其次，通过锚杆钻机钻好相应的孔，注入水泥浆护壁，将金属杆柱打入
土体预先钻好的孔内或者穿入钢绞线；最后，对孔和杆柱进行补浆、凝固。

在钻
孔过程中，若遇到大型石块或者障碍物应该立刻停钻。

2.5冻结排桩法基坑支护新技术
冷冻排基坑支护新技术是科学结合排桩支护技术与冻结施工技术的新型施工
方法。

采用排桩和基坑边坡支护体系作为抵抗水土压力的受力结构。

同时，含水
层冻结形成防水帷幕，防止基坑渗水。

基坑支护体系由钢筋混凝土支架，顶压梁，柱桩和排桩组成。

其中，支撑，扣板和环梁构成系统的平面支撑，柱桩作为垂直
支撑结构和平面支撑节点。

连接在排桩顶部安装钢筋混凝土顶压梁，水幕采用人
工降温方式冷却，在排桩外侧，形成一道冻土围墙。

基坑支护新技术适用于大型
深基坑施工。

该结构具有明显的应力，冻结防水帷幕阻水效果更好，施工作业更强。

在施工过程中，由于冻结幕的体积膨胀，导致排桩产生较大的水平冻胀压力，在施工过程中应采取有效的减压措施，以减少冻胀力对支护排桩的影响.
结语
地铁施工中深基坑支护技术在我国的地下工程施工中具有重要的意义。

本文
通过深基坑支护技术存在的问题出发，详细介绍了复合土钉墙支护技术、双排桩
结构支护技术、型钢水泥土搅拌墙支护技术和锚杆施工支护的技术过程和特点。

深基坑支护新技术对于保证地铁工程项目的顺利实施具有显著意义。

参考文献：
[1]应惠清．我国基坑工程技术发展二十年［J］．施工技术，2012，41（19）：1-5．
[2]樊金彩．现代施工中的深基坑支护新技术应用研究［J］．科学技术创新，2017（21）：194-195．。