软土深基坑支护初探

王志刚

摘要：软土深基坑支护受软土工程性质的影响，主要从设计因素、施工因素及其它因素方面进行控制基坑变形，保质完成基坑工程，避免不必要的损失。

关键词：软土深基坑，基坑支护，基坑变形，设计控制，施工控制

Abstract: The soft soil engineering properties of soft soil deep foundation pit support, from design factors, construction factors, and other factors control the deformation of foundation pit, the shelf life to complete the excavation, to avoid unnecessary losses.

Keywords: deep foundation pit in soft soil foundation pit, pit deformation, design control, construction control.

中图分类号： TV551 文献标识码： A 文章编号：

1、引言

软土，一般指外观以灰色为主，天然孔隙比大于或等于1. 0，且天然含水量大于液限的细粒土。包括淤泥、淤泥质土（淤泥质粘性土、粉土）、泥炭、泥炭质土等， 其压缩系数一般大于0. 5MPa-1，不排水抗剪强度小于20kPa。软土具有含水量大、压缩性大、强度低、透水性差、低透水性、触变性、流变性、不均匀性等特点。

深基坑，指开挖深度超过5米（含5米）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。

基坑支护工程的内容一般包括：(1) 岩土工程勘察与工程调查； (2) 支护结构设计;(3) 基坑开挖与支护的施工；(4) 地层位移预测与周边工程保护；(5) 施工现场量测与监控。

软土深基坑支护受软土工程性质的影响，随着开挖深度的增加，施工风险变大、难度提高。施工中一旦出现工程事故，处理将十分困难，经济损失巨大。因此, 必须在基坑施工前， 从计算设计、方案优化、桩基施工、土方开挖和施工监测等方面做好预防措施。必须对每一环节进行有效监控，软土深基坑工程才能顺利完成。

在基坑工程中，基坑失稳是最主要的破坏原因，而在所有基坑失稳中，软土基坑失稳又占很大的比例。软土深基坑失稳主要跟基坑系统变形有关。那么非常有必要对软土深基坑支护进行优化，以避免不必要的损失。基坑系统变形主要包括: 支护结构水平位移、周边地表沉降和坑内土体隆起。影响基坑变形的因素很多, 大体上可以分为三类: 设计因素、施工因素和自然土质因素。

2、设计控制措施

软土基坑支护工程是土体与围护结构体系相互作用的一个动态变化系统。有复杂多变的影响因素。因此在工程设计时要把理论计算和实践经验结合起来，不但要进行定量计算， 还要进行定性分析，这样才能更好地指导施工。

(1) 灵活采用支护策略。基坑施工应采用大基坑、小开挖， 分层分块开挖， 不同块处可以根据场地条件采用不同的围护方案。

(2)重视强支撑。在基坑围护方案中，应重视强支撑，慎用钢结构支撑；钢构件在市场上基本是租赁的，几经周转后，钢构件易锈蚀，质量难以保证，同时施工现场焊接质量不易保证，容易留下安全隐患。

(3) 支撑设计要预留一定的安全储备。在基坑施工过程中会碰到一些不利因素， 在这种情况下，支撑构件应保证一定的安全储备，以免某个构件破坏，造成整个体系的破坏。

3、施工控制措施

软土基坑施工过程各种因素影响下，设计采用的土力学参数在各工况下的会发生较大的变化，这些变化多朝不利方向发展，因此软土基坑施工时，应有合理的挖土方案和完善的监测手段来保证基坑施工的安全，采用信息化施工是预防软土基坑失稳的有效措施。

(1)合理确定开挖施工的顺序, 严格按照规范的原则进行开挖。在长条形的深基坑中, 必须按照一定长度分段开挖, 在每一段中再分层, 每层分小段进行开挖和支撑, 随挖随撑, 并将每小段的支撑施工时间限制在一定范围之内。在不规则的大型地下室的基坑施工中, 可采用分层盆式开挖法, 在每一层先挖中间部分并安装或浇注此范围的支撑, 然后将各根支撑两端的土堤分步、对称地挖除, 并立即安装或浇注其间顶住挡墙的部分支撑。

(2)注意基坑工程的时空效应。重视时空效应规律不仅可以有效地控制软土深基坑的变形, 而且如果能够严格施工工艺、及时支撑, 以调动未开挖土体的部分承载力, 配以必要的地基加固, 还可以达到节省材料、降低成本的目的。

(3)保证相邻施工不互相干扰, 基坑周边无超载现象。采取有效的地下水处理措施, 做好排水、防渗工作, 雨季施工要注意及时排水和排水的方式。

(4)注重原型观测和信息化施工。在基坑工程开工后, 对土体和结构的位移、应力、土中孔隙水应力以及相邻建筑物、地下管线的位移都要进行跟踪监测, 将定期监测得到的信息与原来的计算结果相比较, 并反演计算参数, 根据反演参数重新分析计算, 必要时适当修改设计或施工步骤, 然后继续施工和监测。

4、其它控制措施

为了保证施工人员安全，同时确保工程质量，加强基坑的监测工作。通过加强检测，掌握地下水的情况及基坑的变形趋势，并制定相应的变形预警机制。做好事故预案制定和实施工作。对于基坑坍塌，一般均会有较大变形作为前兆， 在加强变形检测的基础上， 如果发现变形加速， 相关单位应及时按照预案做好处置措施。如：施工现场应该准备充足的机械设备与材料以防材料短缺或者设备出现故障无法正常运行，发现有漏水事件的时候应该及时采取止水措施并查找源头进行截断处理，当地面或侧壁出现裂缝时应该尽快用泥浆进行灌浆修补，防止地下水的渗透破坏，在施工过程中如监测到土体位移过大时，应暂时停止施工并分析原因、采取适当的补救措施等等。[7]做好软土基坑周边的保护工作， 防止基坑周边堆载而增大坑壁土体的剪应力和对支护结构的土压力，确保基坑安全。

5、结语

我国软土深基坑工程具有很强的区域性、个体性、综合性、时空效应和环境效应。软土深基坑工程中，设计是核心，监测是手段，施工是保证。一个支护方案是否合理，决定着基坑工程的成败。合理的设计方案，应该是安全可靠、经济合理，采用先进的施工工艺，且有利于工程施工。只要我们积极推进动态设计和信息化施工技术，加强监测力度，促进实测工作，就可避免基坑工程事故的发生或降低事故所带来的损失。同时，通过计算理论的不断改进，施工工艺的不断完善，进一步推动我国软土深基坑支护技术的发展。

参考文献：

[1] 莫海鸿、杨小平. 基础工程[M]. 北京:中国建筑工业出版社, 2008.

[2] 龚晓南. 深基坑工程设计施工手册[M] . 北京. 中国建筑工业出版社,1998.

[3] 童树奇.某工程软土基坑支护技术分析[J]. 土工基础, 2007(10):31-33.

[4] 徐斌,姜玉钗.温州地区某软土基坑坍塌的工程实例分析[J].山西建筑,2009,35(9):132– 133.

[5] 谢宝堂. 浅谈软土基坑破坏机理[J].建材与装饰,2007,9:145-147.

[6] 张保岩.软土基坑变形的施工影响因素分析及控制措施[J].施工技术,2008,06:15-16.

[7] 陈宁.高层房屋建筑基坑支护施工技术[J]. 建筑工程. 2011,10(7):118-119.