1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：

文 献 综 述

近些年来，随着城市经济的快速发展，高层建筑大批兴建，发展趋势是层数增多，高度增大，基础埋深加大，平面布置更加复杂，与周围建筑物联系更加紧密。城市地下空间的开发利用，使得基坑面积和开挖深度越来越大，因此，传统基坑支护方式面临深度与广度的挑战，因而深基坑支护得以快速发展和应用，其安全也备受工程界的重视。

深基坑支护设计是一门理论性和实践性都很强的系统工程。它涉及到岩石力学、土力学、地基基础、地基处理、结构力学、钢筋混凝土结构学等学科，主要研究岩土的强度和变形、支护结构的强度和钢皮以及支护结构的共同作用等问题^【1】。

深基坑支护结构设计与施工，影响因素众多，土层分布及其物理力学性能、周围的环境、地下水情况、施工条件和施工方法、气候等因素都会对支护结构产生影响；再加上荷载取值和计算理论值等方面的问题，如施工过程中稍有疏忽或未严格按照设计规定的工况进行施工，都易导致基坑事故^【2,3】。

基坑工程中采用的围护墙、支撑（或土层锚杆）、围檩、防渗帷幕等结构体系总称为支护结构^【4】。基坑支护有挡土结构和支撑结构两部分。挡土结构常用材料为混凝土、钢、木等，可以有钢板桩、钢筋混凝土板桩、柱列式灌注桩、水泥土搅拌桩、地下连续墙等；支撑一般使用钢支撑和混凝土支撑，或者混合使用。

基坑支护是一项临时性工程，人们往往认为地下室完工，基坑支护的任务就宣告结束，不予重视，因而基坑事故频频发生。造成事故的原因是多方面的，其中主要的原因有以下几个方面^【5】：

(1) 基坑工程自身因素。基坑工程自身具有其地域性和隐蔽性以及复杂性，因此，基坑工程安全事故的发生具有突发性，难以防范。

(2)地质勘察因素。 基坑勘察资料不详细或土的物理力学指标取值偏高，计算失误造成的基坑事故。

(3)设计因素。基坑设计方案考虑不周，基坑支护设计不合理造成的基坑事故。

(4)施工因素。施工周边环境与设计图纸、支护结构施工量以及设计资料与实际开挖所揭露的地质资料是否一致是大多数基坑事故中的主要原因。

(5) 其它因素。地下水或水患处理不当或对水患认识不足、基坑支护工程中管理不善及其它综合原因如冻土、自然滑坡、膨胀土等原因造成的基坑事故。

1.1基坑工程特点^【6】

(1)基坑开挖面积大，长度与宽度有的达数百米，给支撑系统带来较大的难度。

(2)建筑趋向高层化，基坑向大深度方向发展。

(3)在软弱的土层中，基坑开挖会产生较大的位移和沉降，对周围建筑物、市政设施和地下管线造成影响。
(4)深基坑施工工期长、场地狭窄，降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利。

(5)在相邻场地的施工中，打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序会相互制约与影响，增加协调工作的难度。

1.2基坑工程的设计的主要内容

基坑工程设计一般包括^【7】：(1)支护体系的方案比较和选型；(2)支护结构的强度和变形计算；(3)基坑稳定性验算；(4)围护墙的抗渗计算；(5)降水方案；(6)挖土方案；(7)监测方案与环境保护要求。

1.3 基坑工程设计的基本原则

基坑支护结构应采用分项系数表示的极限状态设计表达式进行设计，其设计原则

是^【8】：(1) 安全可靠；(2) 经济合理；(3) 技术可行；(4) 施工方便。

1.4 基坑支护体系方案选择依据

基坑支护设计的依据：规范；岩土工程规范；基坑支护工程勘察报告；基坑支护结构设计资料；工程地质和水文地质资料；场地周边环境及地下管线状况；基坑深度^【9】。

1.5基坑主要支挡方法、技术类型

支护结构的传统方法是钢板桩加支撑系统或钢板桩锚拉系统，其优点是材料可以回收，但拔出板桩时会引起土体的变形。

挡土系统：常用的有钢板桩、钢筋混凝土板桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙。其功能是形成支护排桩或支护挡土墙阻挡坑外土压力。

挡水系统：常用的有深层水泥土搅拌桩、旋喷桩、压密注浆、地下连续墙、锁口钢板桩。其功能是阻挡坑外渗水。

支撑系统：常用的有钢管与型钢内撑、钢筋混凝土内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑。其功能是支承围护结构测力与限制结构位移。

目前经常采用的主要基坑支护类型有：

(1) 放坡开挖：当场地为一般黏性土或粉土且场地开阔，环境条件允许，经设计验算满足边坡稳定性要求时，可采用局部或全深度的基坑放坡开挖方法^【10】。

(2) 深层搅拌水泥土挡墙：将土和水泥混合搅和成水泥土桩，结硬后成为具有一定强度的整体挡墙，一般用于开挖深度不超过7m的基坑.适合软土，优点是对环境影响小，止水好、较为便宜，但是围护挡墙较宽，一般取基坑开挖深度的0.7～0.8倍^【10】。

(3) 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。有高可靠性和耐久性，并可以回收利用，施工方便、工期短，它的缺点是易变形，施工噪音大^【11】。

(4) 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粱，用于开挖深度为6m～13m的基坑。它的施工有噪声和振动小、刚度大、对环境影响小的有点，但是也有接头防水性差，整体性差的缺点^【12】。

(5) 地下连续墙：在地下成槽后，浇筑混凝土，建造具有较高强度的钢筋混凝土挡墙，用于开挖深度达10m以上的基坑或施工条件较困难的情况。用于开挖深的基坑，具有施工噪声小、振动小、就地浇制、接头止水好、整体刚度大的优点，适合于软弱土层和建筑密集区的深基坑，高质量的刚性接头的地下连续墙可作为永久结构，配合逆筑法施工^【10】。

(6) SMW工法：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。劲性桩是在水泥土搅拌桩中插入受拉材料构成的，常插入H型钢^【6】。
(7) 土锚：用拉杆锚固支护基坑的开挖或用作抗拔桩抵抗浮托力等的应用已日益普遍。拉锚最大的优点是在基坑内部施工时，开挖土方与支撑互不干扰，尤其是在不规则的复杂施工场所，以锚杆代替挡土横撑，便于施工。

(8) 土钉墙：土钉墙支护是通过沿土钉通长与周围土体接触形成复合体。在土体发生变形的条件下，通过土钉与土体的接触界面上的粘结力或摩擦力，使土钉被动受拉，通过受拉工作面给土体约束加固，提高整体稳定性和承载能力，增强土体变形的延性。
土钉墙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。

(9) 排桩维护：排桩的桩型与成桩工艺应根据桩所穿过土层的性质、地下水条件

及基坑周边环境要求等选择混凝土灌注桩、型钢桩、钢管桩、钢板桩、型钢水泥土搅拌桩等桩型^【13】。

当支护桩的施工影响范围内存在对地基变形敏感、结构性能差的建筑物或地下管线时，不应采用挤土效应严重、易塌孔、易缩径或有较大震动的桩型和施工工艺。采用挖孔桩且其成孔需要降水或孔内抽水时，应进行周边建筑物、地下管线的沉降分析；当挖孔桩的降水引起的地层沉降不能满足周边建筑物和地下管线的沉要时，应采取相应的截水措施。

排桩围护结构可分为:

① 柱列式排桩围护当边坡土质尚好、地下水位较低时，可利用土拱作用，以稀疏钻孔灌注桩或挖孔桩支挡土坡。

② 连续排桩围护在软土中一般不能形成土拱，支挡桩应该连续密排。密排的钻孔桩可以相互搭接，或在桩身混凝土强度尚未形成时，在相邻桩之间做一根素混凝土树根桩把钻孔桩排连起来。

③ 组合式排桩围护在地下水位较高的软土地区，可采用钻孔灌注桩排桩与水泥土桩防渗墙组合形式。

根据基坑开挖深度及支挡结构受力情况，排桩围护可分为以下几种：

① 无支撑（悬臂）围护结构当基坑开挖深度不大时，即可利用悬臂作用挡住墙后土体。

② 单支撑结构当基坑开挖深度较大时，不能采用无支撑围护结构，可以在围护结构顶部附近设置一道单支撑（或拉锚）。

③ 多支撑结构当基坑开挖深度较深时，可设置多道支撑，以减少挡墙的内力排桩围护结构的计算，包括墙体静力计算、支撑计算与基坑稳定性计算等。无支撑（悬臂）围护结构的计算方法有：静力平衡法、布鲁姆法、弹性线法、基床系数法；单支点排扎围护结构的计算方法有：平衡法、弹性线法、等值梁法；多支点排扎围护结构的计算方法有：连续梁法、支撑荷载的1/2 分担法、”M”法、考虑开挖过程的计算方法。

本工程采用旋挖灌注桩加三层钢筋混凝土内支撑。

1.6 支撑结构类型

深基坑的支撑系统，需要满足重量小、强度大、刚度够、稳定性好的特点。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。

支撑系统按其材料分为钢支撑和钢筋混凝土支撑。

钢支撑的优点是自重小、安装拆卸方便，并且可以重复使用。钢支撑可以随挖随撑，施加预应力。然而钢支撑也有很多缺点，如整体刚度差，安装节点多，出现差错容易变形等；钢筋混凝土支撑有较大的刚度，适用于各种复杂平面的基坑，现浇节点不会松动，可靠性很高。但是钢筋混凝土支撑也有自重大，不能重复使用，养护时间长，不易拆除的缺点。因此，工程中往往将两种形式的支撑综合利用，取长补短^【14】。

本工程设三道钢筋混凝土内支撑。

1.7 基坑止工程（降）水方法

在地下水位以下开挖基坑时，有必要进行排水，目的：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；③减少板桩和支撑的压力；④改善基坑和填土的砂土特性；⑤防止基底的隆起和破坏。

场地的工程地质条件、水文地质条件、基坑降水深度，将决定降水或排水的形式。

降低地下水位的常用方法可分为明沟降水和井点降水两类^【15】。

⑴ 明沟降水是在基坑内设置排水明沟或渗渠和集水井，使进入基坑内的地下水沿排水沟渠流入井中，然后用水泵将水抽出基坑外的降水方法。明沟降水一般适用于土层较密实，坑壁较稳定，基坑较浅，降水深度不大，坑底不会产生流砂和管涌等的降水工程。
⑵ 井点降水：目前常用的井点降水方法有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井点、辐射井点等。垂直井点常沿基坑四周外围布设，水平井点则可穿越基坑四周和底部，井点深度大于要求的降水深度，通过井点抽水或引渗来降低地下水位。经井点降水的好处是: ①能有效地截住地下渗流，降低地下水位，克服基坑的流砂和管涌现象，防止边坡和基坑底面的破坏；②减少侧土压力，增加挖掘边坡的稳定性，有利于边坡的支护和施工；防止基底隆起和破坏，加速地基土的固结作用；③有利于提高工程质量，加快施工进度及保证施工安全。
在城市中深基坑降水会引起一定的沉降，可能会破坏邻近建筑物和管线。最好的办法是采用止水帷幕，将坑外地下水位保持原状，仅在坑内降水。目前，采用钻孔压浆成桩法、地下连续墙、板桩、深层搅拌桩墙等止水结构形式，效果均较好。其入土深度，取决于土层的透水性，要防止出现管涌、流砂等问题。

本工程使用坑内管井井点降水，采用三轴深搅桩做止水帷幕。

1.8 关于基坑工程的几点注意^【16】

⑴ 土压力的合理选用。通常采用库伦土压力理论或朗肯土压力理论计算

作用在基坑围护结构上的土压力值。

⑵ 坑外卸土和坑中坑对基坑围护稳定和变形的影响。

⑶ 基坑围护的主要矛盾和围护型式的合理选用。在工程设计中要搞清楚主要矛盾是稳定问题,还是控制变形问题;产生稳定和变形问题的主要原因是土

压力问题,还是水的问题。要因地制宜,根据基坑的个性,具体问题具体分析,选用合

理的围护型式。

⑷ 土钉支护的临界高度与复合土钉支护有关问题。

⑸ 基坑工程设计与施工组织设计。基坑工程是系统工程,基坑围护设计应考虑挖土程序对基坑稳定和变形的影响。基坑围护设计应对基坑挖土施工提出合理要求。只有设计、施工、监测三者密切配合,实现信息化施工,才能有效减少基坑工程事故。

参考文献

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