文 献 综 述

文献综述

1.1 原则

基坑工程设计的基本原则是安全、经济和方便施工。

安全不仅指围护体系本身安全，保证基坑开挖、地下结构施工顺利，而且要保证邻

边建筑物和市政设施的安全和正常使用；

经济不仅是指围护体系的工程费用，而且考虑工期，考虑挖土是否方便，考虑安全储备是否足够，应采用综合分析，确定该方案是否经济合理；

方便施工可以降低挖土费用，而且可以节省工期，提高围护体系的可靠性。

1.2 依据

1.2.1规范

(1). 《岩土工程勘察技术规范》（GB50021-2001）；

(2). 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

(3). 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；

(4). 《建筑桩基设计规范》（JGJ94-94）；

(5).《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）；

(6).《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）。

1.2.2 岩土工程报告

由岩土工程勘查报告可以了解到拟建场地的地下土层的信息，通过这些信息来进行进一步的设计。

1.2.3 周边环境

拟建场地周边环境的因素对地基支护的选择起到重要的作用，因为该因素对方案的选择起到了限制性的作用。

1.2.4 基坑开挖深度

基坑的开挖深度对支护的选择也起到重要的作用，因为不同的基坑深度对支护的设计要求不一样，对支护的难易程度也不同。

1.3 目前围护结构及其各自的特点

1.3.1 土钉墙支护

土钉墙支护是在基坑开挖过程中将较密排列的细长杆件土钉置于原位土体中，并在坡面上喷射钢筋网混凝土面层。通过土钉、土体和喷射混凝土面层的共同作用，形成复合土体。

土钉墙支护适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土和卵石土等。对于淤泥质土、饱和软土应采用复合型土钉墙支护。

它的特点是施工快捷简便，经济可靠。采用边开挖边支护，流水作业，不占独立工期，设备简单，操作方便，施工所需场地小。

1.3.2 水泥土搅拌桩围护

水泥土深层搅拌桩是加固软土地基的一种方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过深层搅拌机械，将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反映，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体。

该围护结构适用于各种成因的饱和软粘土，包括淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等。一般用于6m内的基坑。如右图为水泥土重力式挡墙的形式。

它的特点有：

（1）最大限度利用了原地基土；

（2）搅拌时无侧向挤出、无振动、无噪音和无污染，可在密集建筑群中进行施工，对周围建筑物及地下管道影响小；

（3）根据围护结构的需要，可灵活地采用柱状、壁状、格删状和块桩等结构形式；

（4）与钢筋混凝土桩相比，可节省钢材并降低造价；

（5）不需要内支撑，便于地下室施工；

（6）可同时起到止水和挡墙的双重作用。

1.3.3 排桩围护

排桩围护可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩等。按其结构可分为柱列式排桩围护、连续式围护和组合式排桩围护，这三种结构的选择要与所要设计的地点的地下土质分部情况，地下水的水位高低还有基坑开挖深度来确定。按基坑开挖深度及支挡结构受力情况可分为无支撑围护结构、单支撑结构和多支撑结构。

该围护结构一般用与基底面以下土质情况良好地区。

（1）钢板桩：

用槽钢正反扣搭接而组成，或用U型、H型和Z型截面的锁口钢板桩。用打入法打入土中，相互连接形成钢板桩墙，既用于挡土又用于挡水，用于开挖深度3～10m的基坑。钢板桩具有较高的可靠性和耐久性，在完成支挡任务后，可以回收重复利用；于多道钢支撑结合，可适合软土地区的较深基坑，施工方便，工期短。但钢板桩刚度比排桩和地下连续墙小，开挖后绕度变形较大，打拔桩振动噪声大，容易引起土体移动，导致周围地基较大沉陷。

钢板桩支护结构，有永久性结构和临时性结构两类。永久性结构在海港码头中应用较多，如：码头岸墙，护墙等；临时性结构多用于高层建筑的深基础。

（2）钻孔灌注桩挡墙：

直径φ600～φ1000mm，桩长15～30m，组成排桩式挡墙，顶部浇筑钢筋混凝土圈梁，用于开挖深度为6m～13m的基坑。具有噪声和振动小，刚度大，就地浇制施工，对周围环境影响小等优点。适合软弱地层使用，接头防水性差，要根据地质条件从注浆、搅拌桩等方法中选用适当方法解决防水问题，整体刚度较差，不适合兼做主体结构。桩身质量取决于施工工艺及施工技术水平，施工时需作排污处理。

（3）SMW工法（劲性水泥土搅拌桩）：

劲性水泥土搅拌桩以及水泥土搅拌桩法为基础，凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可以使用劲性桩。特别是适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层，对于含砂卵石的地层要经过适当处理后方可采用。

劲性桩适宜的基坑深度与施工机械有关，国内目前一般以基坑开挖深度6～10m，国外尤其是日本由于施工钻孔机械先进，基坑深度达到20m以上时也采用SMW工法，劲性桩法可取得较好的环境和经济效果。

劲性桩是在水泥土搅拌桩中插入受拉材料构成的，常插入H型钢。

1.3.4 地下连续墙围护

地下连续墙的施工工艺是利用特制的成槽机械在泥浆护壁的情况下进行开挖，形成一定槽段长度的沟槽；再将在地面上制作好的钢筋笼放入槽段内。采用导管法进行水下混凝土浇筑，完成一个单元的墙段，各墙段之间的特定的接头方式相互

联结，形成连续的地下钢筋混凝土墙。

它的优点有墙体刚度大、整体性好，因而结构的地基变形都较小，既可用于超深围护结构，也可用于主体结构；适用各种地质条件；可减少施工是对环境的影响；可进行逆筑法施工，有利于加快施工进度，降低造价。它的缺点是对废泥浆处理增加工程费用，若技术不够则易对环境产生影响；槽壁坍塌问题；地下连续墙如用作施工期间的临时挡土结构，则造价可能较高，不够经济。

1.4 基坑主要支撑

深基坑的支护体系由两部分组成，一是围护壁，二是基坑内的支撑系统。为施工需要而构筑的深基坑各类支撑系统，既要轻巧又需有足够的强度、刚度和稳定性，以保证施工的安全、经济和方便，因此支撑结构的设计是目前施工方案设计的一项十分重要的内容。

在深基坑的支护结构中，常用的支撑系统按其材料分可以有钢管支撑、型钢支撑，钢筋混凝土支撑，钢和钢筋混凝土组合支撑等种类；按其受力形式分可以有单跨压杆式支撑，多跨压杆式支撑，双向多跨压杆支撑，水平桁架相结合的支撑，斜撑等类型。

这些支撑系统在实践中有各自的特点和不足之处，以其材料种类分析，钢支撑便于安装和拆除，材料消耗量小，可以施加预紧力以合理控制基坑变形，钢支撑架设速度较快，有利于缩短工期。但是钢支撑系统的整体刚度较弱，由于要在两个方向上施加预紧力，所以纵横杆之间的联结始终处于铰接状态。

钢筋混凝土支撑结构的整体刚度好，变形小，安全可靠，施工制作时间长于钢支撑，但拆除工作比较繁重，材料回收利用率低，钢筋混凝土支撑因其现场浇筑的可行性和高可靠度而在目前国内被广泛的使用。

1.5 基坑主要止（降）水

工程降水是基坑工程的一个难点。由于土质和地下水位的条件不同，基坑开挖的施

工方法大不相同。一般为外止内降。

在地下水位以下开挖基坑时，采用降水的作用是：

（1）截住基坑边坡面及基底的渗水；

（2）增加边坡的稳定性，并防止基坑从边坡或基底的土粒流失；