文献综述

一．课题研究背景

随着我国综合实力的不断增强，城市建设也不断发展，如何提高土地的利用率成为现如今城市建设的主题。在地面以上的空间越来越紧俏的情况下，充分利用地下的空间就显得十分重要^[1]。目前，各类地下工程诸如越江隧道、地铁车站和区间隧道、地下车库、地下商场、地下街道、地下医院、地下仓库、地下民防工事及包括地下车道的高架、立交交通网已到处可见。国外著名的地下工程有法国巴黎的中央商场，美国明尼苏达大学土木与采矿工程系的办公大楼和实验室，日本东京八重洲的地下街等。这些工程的共同特点之一是都需进行大规模地下开挖，其中最关键的部分就是基坑工程施工和基坑支护^[2]。为进行建(构) 筑物地下部分的施工由地面向下开挖出的空间就是基坑，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，必然对基坑周边环境造成一定的影响。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。

二.课题研究现状

我国深基坑工程是20 世纪80 年代后发展起来的，高层建筑迅猛发展，同时大量的地下市政设施、地下商业广场、地铁车站、海底隧道等开始兴建，基坑深度超过10 m 的比比皆是。进入21 世纪后，随着经济的高速发展，城市化进程速度又迈上了一个新的台阶，很多大城市都开始建设本城市的地标建筑，如广州中信大厦(高391 m) ，深圳京基大厦(高442 m) ，上海东方明珠(高468 m) 等，我国的深基坑工程技术在这种背景下飞速发展，虽然基坑工程技术在我国相对年轻，但是不论是设计、施工都在不断进步和发展之中。有些技术甚至已经达到世界先进水平，如正在建设的武汉绿地中心，高度636m，总建筑面积约300 万m2，基坑最深处55．45 m，深基坑及其支护技术将在该工程建设中大量运用，建成后将成为全球第二高楼，由中铁三局承建，工期为五年半^[3]。

早在20 世纪30 年代，Terzaghi 和Peck等著名学者就基坑分析等问题利用预估挖方稳定程度和支撑荷载大小的总应力法，研究分析了土的极限状态与挡土墙结构变形间的关系，并给出其适用条件，该理论经过后人的研究与改进，至今还在使用^[4]。20 世纪50 年代，L．Bjirrum 和O．Eide 通过研究分析，最终推导出验算基坑基底隆起的方法，对以后基坑工程的分析和研究有着重要的意义。在以后的时间里，世界各国的许多学者都投入了研究，并不断在这一领域取得丰硕的成果^[5]。在我国，20 世纪80年代以后，土地资源紧张的矛盾日益突出，向高空、向地下争取建筑空间成为一个发展趋势，对深基坑的研究逐步发展起来。

2.1基坑支护

至今，深基坑工程实践中已发展多种支护结构，如: 支挡式结构、排桩、土钉墙和复合土钉墙、重力式水泥土墙以及上述方式的各类组合支护结构。其中，支挡式结构又有直接采用顶端自由的挡土构件（如：支护桩、地下连续墙） 作为悬臂式支挡结构，以及采用挡土构件和锚杆、内支撑组合形成的锚拉式和支撑式支挡结构。另外，支护结构与主体结构相结合的逆作法由于具有挡土安全性高、变形小、工期短、经济效益显著等优点而得到大量应用，而具有挡土和截水功能的钻孔咬合桩(也称为AB桩) 支护方式也在许多地方得到应用^[6]。

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类型和适用范围^[7]。

（1）放坡开挖