岩土工程中基坑支护技术的应用与实践
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摘 要：本文根据上海某工程实际情况，分析设计出以钻孔灌注桩和三轴水泥土搅拌桩止水帷幕进行围护支护结构体系，并对其进行验算分析，实际运用中该支护结构体系确保了基坑工程及周边环境的安全，有效地起到支护与止水作用，为类似工程的支护设计积累经验。。
关键词：基坑支护;软土地基;灌注桩;搅拌桩
1 概述
近年来，随着地下工程建设的迅猛发展，基坑工程的深度及施工难度不断增加。为了保证复杂环境下基坑施工、主体地下结构和基坑周边环境的安全，对基坑侧壁、周边土体、周围环境的支挡、加固及保护措施的要求就越来越高。基坑支护常常受土质条件、地下水位以及工程规模等各种因素的影响，如何选择合适的支护形式是目前的研究重点。本文以上海市某基坑支护工程为例，对支护体系在复杂地层中的应用效果進行了讨论。
2 工程概况
本工程位于上海市长宁区，基坑周边环境相对复杂。本工程场地地质条件具有如下特点：
（1）①1-1层杂填土，地表有混凝土地坪，以下夹多层碎砖、小石块等混粘性土，土质不均等杂物，该层土土质不均，结构松散;①1-2层素填土，夹少量植物根茎和碎砖屑，以松散的粘性土为主，土质不均匀。
（2）第②层粉质粘土，呈可塑状态，中等压缩性，土性较好，场地内均有分布。
（3）第③层淤泥质粉质粘土和第④层淤泥质粘土，呈流塑状态，具有压缩性高，强度低、灵敏度高等特性，Ps平均值约为0.51Mpa，坑底位于第③层，对基坑坑底抗隆起以及基坑整体稳定性不利。
场地浅部土层中的地下水属于潜水类型，其水位动态变化主要受控于大气降水、地面蒸发及地表水系等，丰水期水位较高，枯水期水位较低。设计施工时需做好必要的止水、排水措施，避免地表水流入基坑内部。基坑围护设计参数见表1。
3 基坑支护方案设计与验算
本工程基坑周边环境比较复杂，周围有需要保护的建筑物或道路。浅层均为软弱土层，对基坑围护结构的变形及整体稳定性控制不利，围护结构需适当加强。密排钻孔灌注桩作为挡土围护墙，外侧采用水泥土搅拌桩作为止水帷幕，是当今最具丰富设计和施工经验的挡土止水结构型式之一，且是上海地区近年来用得最为广泛的支护结构型式，能在较深的基坑工程中使用，最大支护深度可达16m。该方法施工工艺成熟、质量易控制、施工时对周边环境影响小，由于桩径可变，可以提供较大的侧向刚度，从而可控制基坑工程开挖阶段围护体的变形。止水帷幕根据工程特点及基坑开挖深度，以及经济性等综合因素，可选择双轴水泥土搅拌桩、三轴水泥搅拌桩或高压旋喷桩等。围护墙的渗漏会引起墙后的水、土流失，引起临近建筑物的沉降和管线挠曲，此变形比围护墙位移所产生的影响及范围要大得多，因此防止围护结构的渗漏是确保本工程环境安全的关键因素之一。本工程基坑挖深在6m左右，特别是基坑东侧有70年代的建筑住宅，距离基坑很近（约5.7m），双轴水泥搅拌桩施工过程对临近建筑物影响较大，易引起临近建筑物的变形，故建议采用三轴水泥搅拌桩进行止水。
本工程基坑临近已建建（构）筑物侧（东侧和南侧），根据以往工程经验，钻孔灌注桩能有效控制围护结构变形，除做好泥浆排污工作外，基本不影响周围环境，且造价适中。因此，本工程采用钻孔灌注桩和三轴水泥土搅拌桩止水帷幕进行围护。具体的降水方案由施工单位进一步深化。
验算内容包括整体稳定性验算、抗倾覆（踢脚）验算、坑底、墙底抗隆起验算和围护结构内力及变形验算。计算剖面围护结构的最大水平位移为24.1mm，满足规范要求。计算稳定性安全系数计算均大于规范允许值，满足施工安全要求。
4 基坑监测
由于基坑工程影响因素众多，理论设计计算很难全面反映实际情况。为控制基坑开挖对周边环境的影响，及时预报施工过程中可能出现的问题，基坑开挖及地下室施工期间，应根据监测资料及时控制和调整施工进度和施工方法。在施工期间对该基坑的周边环境和围护结构进行了动态监测，当基坑开挖到底时，围护结构水平位移控制较为良好，最大位移发生在坑底附近。周边地面沉降小于计算值。基坑在开挖期间周边建筑物基本没发生沉降变形，也没有出现开裂等问题，基坑施工较为顺利。
5 结论
基坑支护不仅关系到建筑施工的安全，对工地周边的建筑物也有很大影响。本文采用的钻孔灌注桩和三轴水泥土搅拌桩止水帷幕进行围护，经监测满足施工安全要求，为后续软土地基的基坑设计具有借鉴意义。
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