文 献 综 述

1 选题意义

深基坑设计与施工是土力学基础工程中的一个古老的传统课题，同时又是一个综合性的岩土工程难题，既涉及土力学中典型的强度、稳定与变形问题，同时还涉及土与支护结构的共同作用问题。对这些问题的认识及其对策的研究，是随着土力学理论、测试技术、计算技术以及施工机械、施工技术的发展而进步完善的。

深基坑的支护工程，采用何种支护方案，除了与基坑深度直接有关外，更主要的是根据底层土质的好坏来采用不同的支护方案。基坑支护工程包含挡土、支护、防火、降水、挖土等许多紧密联系的环节，如其中某一环失败，将会导致整个工程的失败。根据基坑工程事故的统计分析，基坑工程事故发生率较高，竟占基坑总数的1／4以上，而这些工程事故主要表现为支护结构产生较大位移、支护结构破坏、基坑塌方及大面积滑坡、基坑周围道路开裂和塌陷、与基坑相临的地下设施(管线、电缆)变位以至于破坏，邻近的建筑物开裂甚至倒塌等。

由于深基坑开挖与支护技术涉及工程地质、水文、场地环境、支护设计方案、计算参数以及施工操作等许多方面，其中的好多问题还尚在探讨之中，许多设计计算方法也仅建立在经验或半经验之上，使深基坑工程的设计与施工处于不定状态。一方面，由于工程失误造成深基坑支护结构失效事故频频发生，损失严重；另一方面，由于过分地强调安全、稳妥，以至于不考虑支护结构是一种临时结构，而按永久性结构进行设计，因此造成的浪费也是惊人的。传统的基坑支护结构体系的设计方法是按照墙体受力强度及整体稳定性进行设计计算的，设计过程是以开挖的最终状态为对象。然而基坑开挖过程往往会引起支护结构的内力和变形以及土体的变形，发生种种意外变化，乃至影响工程安全和环境安全，而这绝非传统的方法能事先控制或事后处置的n坷。因此，以变形大小作为控制手段的设计方法正受到人们的普遍重视。

深基坑支护目前国内外方法很多，而且尚在不断发展之中，每一种支护方法都有各自的适用范围和一定的局限性。对于一个具体的深基坑支护工程，究竟采取什么样的支护方案，要做具体分析。本文从深基坑的现状与发展入手，总结概括现阶段的基坑支护结构设计计算方法和基坑支护结构型式，并将对铁科院深基坑工程的开挖支护进行有限元仿真数值模拟，对基坑的变形进行分析，验证所用支护方案的可靠性。

2 支护结构选型

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。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。目前软土地区经常采用的主要基坑支挡类型有：

①　深层搅拌水泥土挡墙（以下简称搅拌桩）：将土和水泥强制搅和成水泥土桩，结硬后成为具有一定强度的整体壁状挡墙，一般用于开挖深度不超过7m的基坑，适合于软土地区，环境保要求不高，施工低噪声、低振动，结构止水性较好，造价经济，但围护较宽，一般取基坑开挖深度的0.7～0.8倍。

国内外试验研究和工程实践表明，搅拌桩适宜于加固淤泥、淤泥质土和含水量较高而地基承载力小于120kPa的粘土、粉质粘土、粉土等软土地基。搅拌桩用于泥炭土或土中有机质含量较高，酸碱度较低（lt;7）及地下水有侵蚀性时，宜通过试验确定其适用性。当地表杂填土层为厚度大于100mm的石块时，一般不宜使用搅拌桩。