廷塑．苎凰
地下水位高深基坑支护技术研究
石岩
(中国水利水电第十三局有限公司，山东德州
253009)
强商要】随着高层建筑高度的不断增高，基础埋深加大，基坑支护难度相应增加，特别是竭到地下水作用时，基坑面临边肢失稳、垸底隆起与管涌等危害。基于大量受承压含水层影响的深基坑工程的实践经验，研究高深基坑的支护措璇汲地下水处理技术。对于确保高深基坑支护施工的正常进行，减少施工中事故的发生及工程的损失具有重要的现实意义。饫j 键词]高深基坑；支护技术；地下水处理
近年来，伴随着大量高深基坑的不断出现，由此带来的支护问题越来越复杂。例如，高深基坑支护必须要面临错综复杂的地层构造，特别是当高深基坑遇到地下水，而基i 亢底部到承压含水层顶板的残留土层不能与承压含水层水头顶托力平衡时，基坑底部就会产生突涌。由于突
涌是瞬时爆发的，故一旦发生，由于难以及时采取有效的应对措施，容
易造成基坑工程破坏并给周边建筑物、管线、隧道等带来影响和危害。因此，为了在高深基坑支护工程中确保基坑边坡、基坑周边建筑物、道路和地下设施的安全，应综合场地工程地质与水文地质条件、基坑开挖深度、降排水条件、施工季节等因素，制定针对性的支护措施。
1高深基坑基本特征
1) 深基坑工程具有较强的时空效应。深基坑的深度和平面形状，对深基坑的稳定性和变形有较大影响。土体特别是软粘土，具有较强的蠕变性，因此作用在支护结构上的土压力随时间变化，同时蠕变会使土体强度降低，土坡稳定性减小。
2) 基坑支护工程主要集中建筑物密度很大的城市中施工，场地狭小，挖土不能放坡。邻近又有建筑物和市政地下管道，对基坑稳定和变形控制的要求很严，因此其施工的条件往往很差，难度很大。
3) 高深基坑支护工程采用一些传统的支护方法不仅造价高、工期长，而且存在许多致命弱点，如悬臂式支护结构安全度较低，常常因桩
的插入深度不足，而发生坍方事故。因此采用传统方法会受到许多限
制，而支护不当又会酿成重大事故。
4) 深基坑支护工程大多为临时性工程。因此，在实际工程中常常
得不到建设方应有的重视，一般不愿投入较多的资金，可一旦出现突发
性事故，处理起来十分困难，造成的经济损失又十分巨大。因而，深基
坑支护工程成为当前建筑行业十分关注的工程焦点，它具有技术复杂、
综合性很强的特点，同时对工程造价较高，从而深基坑的开控和支护便
成了—个突出的问题。
2高深基坑的支护方案
通过研究一般基坑的支护方案，对于高深基坑可以采用以下方案进行支护。
1) 挡土桩与锚杆相结合。对于埋深较浅(约5—7m ) 的基坑，可以在基坑四周设悬臂式挡土桩，而当基坑较深时采用悬臂式很不经济，可以在基坑侧臂打入1层或2层锚杆，锚杆竖向间距5m 左右j 由于锚
杆费用较高，所以尽可能采用1层锚忏，这样不仅节约费用，而且加快基坑开挖的速度。2) 采用逆作法施工。先沿地下室外墙间隔一定距离
设钻孔灌注桩或人工挖孔扩底桩，再逐层往下进行逆作施工。这种方案
较经济，将支护措施与地下工程的主体结构相结合是其优点，但旋工难
度较大，逆作部分人工挖土速度较慢。3) 在挡土桩的上端设内支撑或外拉仟，以使悬臂桩的上端由自由端变成铰支端，从而使桩身弯矩及桩顶侧移大为减小。这种方案的使用范围受基坑及四周施工场地的面积约束。4) 为了不设锚杆，沿着基坑外侧可以设闭合或非闭合的挡土拱圈。
闭合的拱圈结构主要受压，能充分发挥混凝土抗压性能好的材料特性，
不需要深入至基I 宄底面以下，也不需要从地面按基坑全深度配置。它可以在坑底以E 至地面以下某一高度内配置，并可分若干道施工，每道高2m 左右。当基坑周边局部因场地限制而不能采用闭合拱圈时，可采用非闭合拱圈，而局部采用排桩或其他支护结构，组成混合型支护体系。
104而弭丽
深基坑支护案，应根基坑的深度、现场的土质情况、地下水
位、场地的大小以及相邻建筑的层数、荷载、埋深、间矩等情况，合理
的选用，既安全可靠、技术先进又经济合理的方案。设计时对基坑四周市政管道的设置情况也应充分调查清楚，以免发生意外。
3地下承压水治理技术
对于含地下水的高深基坑，除了要针对其高深的特点就制定特殊的支护方案外，还要考虑地下水的处理。通过对大量受承压含水层影响
的深基坑工程支护措施的研究，发现可以采用隔水、降压及封底三种技术手段对地下水进行处理o
1) 隔水。对于承压含水层埋藏深度相对较浅的深基坑工程，设计
中可设置较深的地下连续墙等隔水帷幕，穿越承压含水层，进入不透水
层一定的深度，以隔断基坑内外承压水的水力联系，然后采用常规的基坑疏干降水。工程实践中是否采用隔水帷幕隔断承压水应综合考虑经济与环境条件来加以确定。
2) 降压。对于基坑底部承压含水层以上覆土不足以抵抗承压水头，
而又不适合隔断承压水的工程，可采用降压降水的方法。降压降水方案
应通过计算并结合周边环境条件等因素综合确定。降压井运行应使基底以下承压含水层的水头压力低于含水层上部保留的覆盖层土压力。
3) 封底。对基底上覆土重略小于承压水的浮托力，不能满足抗承
压水稳定性的局部电梯井等落深区、以及有明显空间效应的小型或窄长
形基坑时应采用封底措施。封底加固_般可采用水泥土搅拌桩或高压旋
喷桩等加固体，利用加固后土体重度、抗剪强度的提高，以及基坑内部
密集工程桩的加筋作用，来达到抵抗承压水头的目的。
高深基坑工程的支护中，地下水处理是一个综合性强、风险高的施工工程。在正式施工前，应开展承压水勘察、试验工作并采用适当措施封堵场地内深^承压含水层的所有成孔。当现场地下水位较高基坑施工时应采取井点降水措施，使基础及地下室施工期间基坑内无地下水。施工过程中应结合围护结构设计，选用合理的降压井布置形式和构造型式，并采用按需、动态的降压控制方法以减小对场地周边环境的影响。当基坑开挖至地下水标高时开始降水后，不准再中断。施工结束时要停止降水时，对地下结构要进行“抗浮”验算，保证地下结构的自重足以平衡地下水浮力。
4结语
对于含地下水的高深基坑这～复杂工程进支护，监控量测与信息
化施工检测也是必不可少的。为了预防一些难以预料的变化，应监控量测深基坑的土体压力、边坡位移、沉降、锚杆应变以及邻近建筑物沉降
和倾斜等影响深基坑事故发生的信息，及时掌握土体的变形特性，以便随时加固防范，预防事故发生。
总而言之，深基坑工程是一个综合性很强的系统工程，其支护方
案应根据基坑的深度、现场的土质情况、地下水位、场地的大小以及相邻建筑的层数、荷载、埋深、间距等情况，合理的选用，既安全可靠、技术先进又经济合理的方案。
作者简介：石岩，1981年生，男，山东德州人，工程师，本科。主要研究方向为水利水电。
[参考文献]
f111
D BJ08-_61—97基坑工程设计规范l sJ ．1997．
121文l j 建航．侯学渊．基坑工程手册IM l ．北京：中国建筑工业出版砘1997
廷塑．苎凰
地下水位高深基坑支护技术研究
石岩
(中国水利水电第十三局有限公司，山东德州
253009)
强商要】随着高层建筑高度的不断增高，基础埋深加大，基坑支护难度相应增加，特别是竭到地下水作用时，基坑面临边肢失稳、垸底隆起与管涌等危害。基于大量受承压含水层影响的深基坑工程的实践经验，研究高深基坑的支护措璇汲地下水处理技术。对于确保高深基坑支护施工的正常进行，减少施工中事故的发生及工程的损失具有重要的现实意义。饫j 键词]高深基坑；支护技术；地下水处理
近年来，伴随着大量高深基坑的不断出现，由此带来的支护问题越来越复杂。例如，高深基坑支护必须要面临错综复杂的地层构造，特别是当高深基坑遇到地下水，而基i 亢底部到承压含水层顶板的残留土层不能与承压含水层水头顶托力平衡时，基坑底部就会产生突涌。由于突
涌是瞬时爆发的，故一旦发生，由于难以及时采取有效的应对措施，容
易造成基坑工程破坏并给周边建筑物、管线、隧道等带来影响和危害。因此，为了在高深基坑支护工程中确保基坑边坡、基坑周边建筑物、道路和地下设施的安全，应综合场地工程地质与水文地质条件、基坑开挖深度、降排水条件、施工季节等因素，制定针对性的支护措施。
1高深基坑基本特征
1) 深基坑工程具有较强的时空效应。深基坑的深度和平面形状，对深基坑的稳定性和变形有较大影响。土体特别是软粘土，具有较强的蠕变性，因此作用在支护结构上的土压力随时间变化，同时蠕变会使土体强度降低，土坡稳定性减小。
2) 基坑支护工程主要集中建筑物密度很大的城市中施工，场地狭小，挖土不能放坡。邻近又有建筑物和市政地下管道，对基坑稳定和变形控制的要求很严，因此其施工的条件往往很差，难度很大。
3) 高深基坑支护工程采用一些传统的支护方法不仅造价高、工期长，而且存在许多致命弱点，如悬臂式支护结构安全度较低，常常因桩
的插入深度不足，而发生坍方事故。因此采用传统方法会受到许多限
制，而支护不当又会酿成重大事故。
4) 深基坑支护工程大多为临时性工程。因此，在实际工程中常常
得不到建设方应有的重视，一般不愿投入较多的资金，可一旦出现突发
性事故，处理起来十分困难，造成的经济损失又十分巨大。因而，深基
坑支护工程成为当前建筑行业十分关注的工程焦点，它具有技术复杂、
综合性很强的特点，同时对工程造价较高，从而深基坑的开控和支护便
成了—个突出的问题。
2高深基坑的支护方案
通过研究一般基坑的支护方案，对于高深基坑可以采用以下方案进行支护。
1) 挡土桩与锚杆相结合。对于埋深较浅(约5—7m ) 的基坑，可以在基坑四周设悬臂式挡土桩，而当基坑较深时采用悬臂式很不经济，可以在基坑侧臂打入1层或2层锚杆，锚杆竖向间距5m 左右j 由于锚
杆费用较高，所以尽可能采用1层锚忏，这样不仅节约费用，而且加快基坑开挖的速度。2) 采用逆作法施工。先沿地下室外墙间隔一定距离
设钻孔灌注桩或人工挖孔扩底桩，再逐层往下进行逆作施工。这种方案
较经济，将支护措施与地下工程的主体结构相结合是其优点，但旋工难
度较大，逆作部分人工挖土速度较慢。3) 在挡土桩的上端设内支撑或外拉仟，以使悬臂桩的上端由自由端变成铰支端，从而使桩身弯矩及桩顶侧移大为减小。这种方案的使用范围受基坑及四周施工场地的面积约束。4) 为了不设锚杆，沿着基坑外侧可以设闭合或非闭合的挡土拱圈。
闭合的拱圈结构主要受压，能充分发挥混凝土抗压性能好的材料特性，
不需要深入至基I 宄底面以下，也不需要从地面按基坑全深度配置。它可以在坑底以E 至地面以下某一高度内配置，并可分若干道施工，每道高2m 左右。当基坑周边局部因场地限制而不能采用闭合拱圈时，可采用非闭合拱圈，而局部采用排桩或其他支护结构，组成混合型支护体系。
104而弭丽
深基坑支护案，应根基坑的深度、现场的土质情况、地下水
位、场地的大小以及相邻建筑的层数、荷载、埋深、间矩等情况，合理
的选用，既安全可靠、技术先进又经济合理的方案。设计时对基坑四周市政管道的设置情况也应充分调查清楚，以免发生意外。
3地下承压水治理技术
对于含地下水的高深基坑，除了要针对其高深的特点就制定特殊的支护方案外，还要考虑地下水的处理。通过对大量受承压含水层影响
的深基坑工程支护措施的研究，发现可以采用隔水、降压及封底三种技术手段对地下水进行处理o
1) 隔水。对于承压含水层埋藏深度相对较浅的深基坑工程，设计
中可设置较深的地下连续墙等隔水帷幕，穿越承压含水层，进入不透水
层一定的深度，以隔断基坑内外承压水的水力联系，然后采用常规的基坑疏干降水。工程实践中是否采用隔水帷幕隔断承压水应综合考虑经济与环境条件来加以确定。
2) 降压。对于基坑底部承压含水层以上覆土不足以抵抗承压水头，
而又不适合隔断承压水的工程，可采用降压降水的方法。降压降水方案
应通过计算并结合周边环境条件等因素综合确定。降压井运行应使基底以下承压含水层的水头压力低于含水层上部保留的覆盖层土压力。
3) 封底。对基底上覆土重略小于承压水的浮托力，不能满足抗承
压水稳定性的局部电梯井等落深区、以及有明显空间效应的小型或窄长
形基坑时应采用封底措施。封底加固_般可采用水泥土搅拌桩或高压旋
喷桩等加固体，利用加固后土体重度、抗剪强度的提高，以及基坑内部
密集工程桩的加筋作用，来达到抵抗承压水头的目的。
高深基坑工程的支护中，地下水处理是一个综合性强、风险高的施工工程。在正式施工前，应开展承压水勘察、试验工作并采用适当措施封堵场地内深^承压含水层的所有成孔。当现场地下水位较高基坑施工时应采取井点降水措施，使基础及地下室施工期间基坑内无地下水。施工过程中应结合围护结构设计，选用合理的降压井布置形式和构造型式，并采用按需、动态的降压控制方法以减小对场地周边环境的影响。当基坑开挖至地下水标高时开始降水后，不准再中断。施工结束时要停止降水时，对地下结构要进行“抗浮”验算，保证地下结构的自重足以平衡地下水浮力。
4结语
对于含地下水的高深基坑这～复杂工程进支护，监控量测与信息
化施工检测也是必不可少的。为了预防一些难以预料的变化，应监控量测深基坑的土体压力、边坡位移、沉降、锚杆应变以及邻近建筑物沉降
和倾斜等影响深基坑事故发生的信息，及时掌握土体的变形特性，以便随时加固防范，预防事故发生。
总而言之，深基坑工程是一个综合性很强的系统工程，其支护方
案应根据基坑的深度、现场的土质情况、地下水位、场地的大小以及相邻建筑的层数、荷载、埋深、间距等情况，合理的选用，既安全可靠、技术先进又经济合理的方案。
作者简介：石岩，1981年生，男，山东德州人，工程师，本科。主要研究方向为水利水电。
[参考文献]
f111
D BJ08-_61—97基坑工程设计规范l sJ ．1997．
121文l j 建航．侯学渊．基坑工程手册IM l ．北京：中国建筑工业出版砘1997