文 献 综 述

随着工程建设突飞猛进的发展，城市建设用地日益减少。高层楼房，地下开发与利用都需要大规模的地下开挖，基坑工程的重要性不言而喻。基坑是指为进行建筑物(包括构筑物)基础与地下室的施工所开挖的地面以下基础空间，基坑临空面称为基坑侧壁。基坑土体的开挖造成周围土体的应力应变状态和地下水体状态发生改变，必然对周围建筑（构）物、地下管线、道路等造成一定的影响。为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全，对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施，就是基坑支护^[1]。基坑工程根据开挖深度、场地岩土工程条件、周边环境、施工与开挖方法，可以分为无支护（放坡）开挖与有支护开挖。基坑工程按破坏后的严重程度分为三个安全等级，支护结构设计中根据不同的安全等级选用重要性系数（γ₀）：一级γ₀=1.10；二级γ₀=1.00；三级γ₀=0.90^[2]。

在各项建设工程设计和施工之前，必须按规范进行岩土工程勘察。所谓岩土工程勘察，就是根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，编制勘察文件的活动。当进行基坑设计时，也必须进行岩土工程勘察，勘察时应包括基坑工程勘察的内容。在初步勘察阶段，应根据岩土工程条件，初步判定开挖可能发生的问题和需要采取的支护措施；在详细勘察阶段，应针对基坑工程设计的要求进行勘察；在施工阶段，必要时尚应进行补充勘察^[3]。

在深基坑工程中，由于基坑开挖深度大，一般要进行支护开挖，支护形式大体可分为以下六类，即悬臂式支护、拉锚式支护、内支撑类支护、重力式支护、土钉类支护和预应力锚杆柔性支护^[4]。由于建（构）筑物、交通、地下管线等设施越来越密集，降水对周围的环境影响越来越大，因此，利用止水帷幕截水的方法逐渐成为地下水处理的重要手段。止水帷幕可以通过注浆、水泥土桩、咬合桩、冻胀、地下连续墙等方法或是几种方法的综合、交叉应用形成^[5]。

下面主要介绍现在基坑工程中比较常见的几种基坑支护结构形式。

（1）土钉墙支护结构

土钉墙是一种保持在开挖过程中基坑和岩土（质）边坡稳定、限制变形及发展、于用临时性或者永久性的支护结构技术。施工时，将具有一定强度的土钉打入原位土中，注入水泥浆或水泥砂浆，并在坡面上喷射钢筋混凝土面层，从而使土钉和基坑边坡形成加筋土重力挡墙，来支挡基坑开挖时产生的水土压力。土钉墙支护结构具有工艺简单，施工速度快，经济效益显著等优点^[6]。不足之处就是，运用时对土体有着严格的要求，要求土体有较好整体性和稳定性。但是易因为水作用的影响造成土钉降效或失效使结构破坏，因此在施工时一定要做好基坑四周的排水工作，在坡面面板上合理设置泄水孔。

土钉的破坏有三种可能的情况，一种是土钉与土体界面的破坏；另一种是土钉钉体与砂浆界面的破坏；还有就是土钉钉体屈服破坏。已有的试验结果和工程经验均表明，土钉破坏几乎都是土钉与土体界面的破坏。土钉墙的稳定性分析计算采用简化Bishop法，安全系数定义为滑裂面上抗滑力与下滑力之比^[7]。

（2）内支撑支护结构

内支撑支护结构由挡土结构体和支撑体系构成，由内支撑体系（木方、钢管、钢筋混凝土）承受支护桩或墙传来的土压力。支撑体系按照不同的开挖方式和布置形式又可分为单层、多层支撑和角撑、斜撑等。内支撑支护结构施工质量较易控制且安全稳定性相对较高；原材料的性能可以得到充分的发挥，满足经济合理的要求；适用于包括软土地基在内的各种条件下的基坑工程；内支撑体系不受基坑深度的限制，能够适用于基坑安全等级较高的工程。但内支撑体系也有一些缺点和局限性：比如钢筋混凝土支撑需要一定的养护期才能达到预定强度，而钢支撑刚度相对较弱，支撑间距小；机械在施工作业时内支撑会造成一定程度的干扰；基坑支护结构施工完成后，施工机械不好退场；伴随施工的开展，还需进行拆撑作业。