梁 颖

（沈阳市市政工程设计研究院有限公司， 辽宁 沈阳 110015）

现阶段，我国城市建设的脚步逐渐加快，城区建筑物及地下室工程的规模也逐渐扩大，而随着人口及建筑规模的逐渐增多，越来越多地铁系统开通，并与商业楼紧挨着。面对这样的情况，多数建筑都需要进行基坑支护以保证建筑工程的安全。对于复杂环境来说，深基坑支护工程的优化设计更是有着重要的意义。

1 深基坑支护的基本特点

依据住房城乡建设部最新发布的《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》，深基坑工程是指开挖深度超过5.0m（含5.0m） 的基坑（槽） 的土方开挖、支护、降水工程，或开挖深度虽未超过5.0m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂、影响毗邻建筑（构筑） 物安全的基坑（槽） 的土方开挖、支护工程。

深基坑的支护能够为地下施工人员提供可靠的施工环境，保证工程的稳定和相关操作人员的安全。而在深基坑的支护工程中，通常存在以下几个特点：第一，风险性。深基坑支护的结构实际上是一个临时性的结构，而这种临时结构相对于永久结构来说，在安全性上有着一定的差异，安全风险相对较高。第二，地域性。我国地大物博，不同地区的土层结构有着很大的差异，因此，地域性特征会在一定程度上影响深基坑的支护工程。在实际情况中应当要对地域特征进行考察，继而展开合理设计，保证深基坑的施工质量。第三，系统性。由于深基坑支护工程对后续的土工作业有着直接的影响，始终贯穿着地下工程的建设，因此，深基坑支护工程通常具有非常明显的系统性特点。

2 市政工程中常用的基坑支护类型

基坑支护在众多工程项目中都占据着重要地位，对于强化工程地基稳定性和可靠性，推进后续施工建设顺利开展，具有积极作用。在实际使用基坑支护手段的过程中，支护结构种类较多，选择合适的基坑支护类型，需要注重结合基坑开挖深度、地质条件、水文状况以及季节气候等特征，综合多种因素加以挑选。

2.1 加固边坡土体形成自立式支护

常用的支护形式为土钉墙支护结构。

它是由坡体内打入土钉并注浆，利用土体自稳能力进行分级开挖，并随开挖分步向坑壁土体植入土钉，在开挖面挂钢筋网、喷射混凝土形成保护面。该支护体系是开挖土坡之后施工的，对基坑地质情况以及地下水要求较高，施工作业面开阔，施工进度较快，所需材料和设备较少，支护结构轻，柔性大，适应性好，适用于对基坑变形要求不严格的场地条件。

此种支护类型除土钉墙支护结构外，还有水泥土重力式支护结构、加筋水泥土墙支护结构、复合土钉墙支护结构和冻结法支护结构等。

2.2 放坡开挖

这是基坑支护中常见的类型，对于施工环境要求较高，如果施工现场并不存在重要建筑物，使用放坡开挖基坑支护可以起到良好效果。放坡开挖技术应用中，需要较大的土方回填量，将开挖深度控制在7m 的范围内，通常情况下，当其深度超过4m 的时候，就需要采用多级放坡的方式，有效降低危险状况的发生几率。从施工土层的实际性质入手，合理设置好放坡的坡度，将其控制在1:1.5 的范围内，能够起到良好的支护效果。实际工程中也有很多情况是土体放坡开挖结合加固边坡进行基坑支护的。

2.3 挡墙式支护结构

挡墙式支护结构可分为悬臂式挡墙式支护结构、内撑式挡墙式支护结构和锚拉式挡墙式支护结构三类。除此之外，还有内撑与拉锚相结合挡墙式支护结构形式等。

市政管线敷设中，在周边环境不具备放坡开挖的情况下，普遍采用挡墙式支护结构，其中，又以钢板桩的使用居多，钢板桩，属于异型型材的一种，随着锁扣密封剂之类止水工具的良好使用，更是扩展了钢板桩的应用情况。例如河道围堰，地下水位较高、土层较为柔软，积极使用钢板桩支护形式，能够有效强化地基稳定性和坚固性。钢板桩实际应用中，表现出较多优势，最为明显的在于耐久性、隔水性较高，对于周围环境基本不作要求，但由于其抗弯能力不够强，无法适应基坑深度较深的施工环境下。再加上钢板桩本身的刚度较小，经过开挖后，容易出现变形的情况，需要及时设置好相应的围檩内撑，必要时需设置钢柱，实现加固的目标。

在泵站及污水处理厂的设计施工中，常出现大容量地下水池的围护结构设计，采用地下连续墙开展基坑支护作业时，需要按照一定的施工工序进行，首先，需要从基坑周边轴线入手，根据泥浆护壁的条件要求，开挖深槽，及时清理沟槽中的杂质。其次，需要在沟槽内部设置钢筋笼，借助于导管法，浇筑地下混凝土，使其形成一个完整系统，在此基础上需要开展逐段作业，从基坑内部入手，构造连续钢筋混凝土墙壁。需要注意到的是，地下连续墙施工支护结构具备最大的刚度和良好的止水效果。但在具体施工作业中，会容易受到施工机械的限制和影响，灵活性不够高，对此，多是应用在基坑深度较大的工程施工之中，如深度超过10m 的基坑。地下连续墙施工方式，具有较强的抗渗性能，且施工噪声较小，拥有着较大的整体刚度，可以承受住较大的土压力，基本不会出现塌方的情况。

2.4 其他形式支护结构

除了以上常用的支护结构之外，市政工程中还会用到沉井支护结构，排水检查井多数以圆形和矩形居多，外形规则，沉井支护既可以节省用地面积，也可以在沉井支护完成后浇筑成排水检查井，既简化了工序又可以缩短工期，但设计沉井支护时需注意地下图纸的构成，若土质多为坚硬砾石或岩石，则不适宜用此种支护形式。

3 市政工程基坑支护设计步骤

3.1 支护方案设计准备工作

市政工程基坑支护设计过程中，需要做好全方位的前提准备工作。①明确设计方案的依据。从工程基坑开挖资料入手，全面收集、分析和整理岩土工程详细勘察资料、工程路线图以及基坑深度现场地形图等，以此为根据，绘制出工程施工的平面图、剖面图以及立体图，从而开展合理布局工作。②严格明确各项施工建设标准、设计规范等，借助深基坑计算软件，设计基坑开挖方案。科学规划好基坑场地的地下水导流情况，明确地下水的变化幅度、质量、来源以及深埋情况等。

3.2 科学绘制基坑支护方案的设计图纸

市政工程基坑支护方案的设计图纸要严格依据构筑物的设计图纸进行设计，首先，应确定基坑平面位置及形状，基坑的设计深度，对于不规则的基坑外形，在拐点或标志性角点应给出坐标加以定位，平面图绘制完成后须将构筑物的平面图落于基坑平面布置图中，确保设计准确；基坑支护剖面图的设计也应依据构筑物的剖面图进行，需要注意的是支护剖面图中的内支撑位置的确定须考虑构筑物的板或洞口的设计标高，确保内支撑不影响构筑物的施工。

3.3 设计方案的监测要求

基坑支护结构设计工作进行中，为确保设计的科学性和准确性，需要严格查询各项施工资料文件、规范标准，做好基坑周边地质条件和环境水文的监测工作。设计中依据基坑等级和支护形式，明确开挖前和开挖阶段以及施工阶段需要监测的项目及监测频率要求，进而最大限度的确保周边环境和地下管线不受现有施工的影响。

3.4 基坑支护设计对施工的要求

深基坑工程是需要很多工程经验的实用性工程，因此，支护设计工作中应充分考虑已知的深基坑工程施工经验，设计完成后需要施工单位依据设计图纸制定相应的深基坑施工方案及基坑风险管理措施，施工中严格执行规范中的要求，及时收集各项监测数据，确保施工安全和工程的顺利进行。

4 其他辅助性优化设计手段

随着三维设计软件的普及，深基坑的设计也逐渐由二维向三维发展，很多软件开始支持三维模拟计算，对于设计者，可以更加直观的看到基坑的支护形式及布置方式，这对复杂基坑的设计起到了关键的作用。

5 结语

总而言之，对于建筑工程来说，深基坑的支护工程是非常重要的。当建筑环境较为复杂的时候，需要对深基坑支护工程给予足够重视，并根据实际情况来对深基坑的支护工程进行优化设计，选择加固效果较好、成本相对较低、工程量适中的支护方式，以此来降低基坑变形的发生几率，进而有效延长建筑的使用寿命。