天津市市政工程设计研究院 天津 300392
摘要：在基坑施工设计施工中，有许多深基坑支护方法，每一种都有其各自的特点和适用范围，同时每一种方案都有自己的局限性。选择一个合适的支护方案不仅能保证工程的顺利进行，同时能保证安全和经济。如果选择不当，可能会导致严重的后果，小到影响施工进度和施工质量，大到足以影响周围的环境，经济损失严重，甚至可能造成人员伤亡。
关键词：排水管道；深基坑开挖；支护施工；
在我国社会经济日益发展的今天，我国构筑物工程施工数量不断增加，出现许多各种大型，新型，异型的地下和半地下构筑物，与之连接的地下排水管道呈现出多、深的特点。这给深基坑开挖技术和支护技术提出了更高的要求。深基坑设计施工属于一项重要的工作，该项工作较为复杂，设计施工难度较大，因此，在设计过程中工作人员应该给予高度重视。
一、深基坑工程
深基坑工程主要是指开挖深度超过五米或者地下室在三层以上，以及开挖深度虽然未超过五米，但水文地质条件和周围的环境因素极其复杂的工程。它是在地表以下的一个地下空间及其配套的支护体系，主要包括支护体系的设计施工和土方开挖两大部分，其中土方开挖施工组织的合理性直接关系到支护体系的成功与否。一旦在土方开挖施工过程中出现差错，就很可能导致地下主体结构的桩基变位，支护结构也会因此变形，甚至引起支护体系失稳而导致破坏。因此，在土方开挖施工过程当中，应该加强监测，力求实行信息化施工。深基坑工程还具有很强的环境效应，因为基坑开挖势必会引起周围的地基地下水位的变化和应力场的改变，导致周围的地基土体变形，进而给周围建筑物以及地下管线造成一定的影响，情况严重的还将危及其正常使用或者安全。另外，深基坑工程还涉及到施工所在地的水文地质条件对基坑开挖所造成的影响，以及基坑支护体系的设计强度与稳定性的控制。因此，深基坑工程是一项综合性很强的系统工程，涉及到岩土、水文、结构、环境等许多方面，一直以来它都是岩土工程界的难点，而且经过实践证明，大部分的基坑工程事故都与地下水的渗漏有关。它不仅使工作条件变得恶劣，而且易造成坑底隆起、流沙和坑壁的剥落、坍塌，甚至引起周围建筑物沉降、倾斜、裂缝和倒塌等。另外，在地下水含量丰富的地区进行深基坑开挖作业时，由于受到地下水的影响，地层力学性质更差，其难度更为突出。因此，在进行基坑开挖的过程中，需要岩土工程和结构工程的技术人员相互配合，因地制宜。
二、深基坑支护常见设计形式及要点
1.放坡开挖深基坑支护技术。一般在土质较好、周围用地开阔的情况下进行设计。放坡开挖在设计时应对边坡的稳定性进行分析计算，对于临时边坡，三级基坑一级边坡，稳定系数应大于1.25。此外，软土地区采用放坡开挖时各级放坡坡率不宜大于1：1.5；淤泥质土层中不宜大于1：2.0。当边坡可能存在多个滑动面时，对各个可能的滑动面均应进行稳定性计算。但是如果在基坑土方开挖的过程中，原状土的平衡遭到一定的破坏，那么便会导致基坑开挖的风险与事故出现。在放坡开挖深基坑的过程中，工作人员需要本着一定的开挖原则，如：在开槽支撑中，首先需要做好支撑工作，然后展开挖的工作，同时还需要做好分层开挖的工作，严禁出现超挖问题。在基坑开挖过程中，工作人员一定要分层分段的进行开挖，同时还需要缩减在开挖后未支撑前的基坑暴露时间，如果基坑的地面暴露时间过程，那么极有可能导致事故的发生。除此之外，在完成基坑开挖工作以后，还需要加强现场管理工作的实施力度，各类的土方开挖机械的停留位置一定要严格的按照设计要求进行设计，并且在这一过程中要保持基坑与基坑之间的距离，从而避免开挖过程汇总出现土坑开挖机械碰撞问题，使得支锚体系与支护结构之间连接遭到严重破坏。
2.土钉墙深基坑支护技术。土钉的设计是在放坡开挖坡率较大，周围场地范围受到限制不能进行大面积放坡，边坡的整体稳定性不满足要求的情况下采用的支护形式。众所周知，在基层开挖与支护施工过程中，土钉墙设计是其重点与难点，这对基坑加进混凝土桩内有着十分重要的意义。施工期间，工作人员需要做好设计工作，并且严格的按照施工现场要求展开作业施工，从而为土钉墙支护工作的实施创建良好的条件。
3.桩支护基坑技术。桩支护分为悬臂式支挡结构和支撑式支挡结构。
悬臂式支挡结构宜采用平面杆系结构弹性支点法进行结构分析；支撑式支挡结构可将整个结构分为挡土结构、内支撑结构分别进行分析，。挡土结构宜采用平面杆系结构弹性支点法进行分析。内支撑结构可按平面结构进行分析，挡土结构传至内支撑的荷载应取挡土结构分析时得出的支点力。对挡土结构和内支撑结构分别进行分析时，应考虑其相互之间的变形协调。需要注意：（1）在深层搅拌水泥桩支护方面，主要通过水泥作为固化剂，应用深层的搅拌机将现场的软土与水泥浆进行强行搅拌，在形成连续搭接水泥土桩状加固体挡墙的基础之上，保障深层搅拌水泥桩支护的质量。实际上，深层搅拌水泥桩支护有一定的优点存在，例如具有挡土与止水的双重功效；但是该技术也有一定的缺点存在，如存在着较大的位移问题，同时厚度也比较大。（2）钢板桩支护主要适宜中简易的、发展时间较早的基坑支护方式。钢板桩存在着U型、Z型以及H型等形式，它的使用时长能够和内支撑型钢或外拉锚垫结合，最终形成相应的维护结构。钢板支护的优点主要体现为：其施工比较方便，工期短等；其缺点为钢板桩具有。
4.钢板桩加固支撑设置钢板桩墙上部设置通环钢梁，环钢与钢板桩焊接牢固，斜撑与水平环梁焊接牢固。钢板桩墙中间每隔一段距离设置钢梁的水平支撑，与环梁长边焊接牢固，中问水平支撑，可在基坑至标高，跟着逐根加设焊接。不影响基坑土方开挖。
支挡结构与放坡结构不同，不仅要验算整体稳定性，还要验算支挡结构的抗倾覆，以及支挡结构自身的强度。
三、深基坑排水方案设计
深基坑排水方案设计要根据工程的具体地层情况，在遇到地下水位较高的地区时要格外留意含水层对基坑工程的施工影响，由于在开挖过程中很容易将含水层切断，在压差作用下，地下水必然会不断地渗流入基坑，如不采取有效的排水措施，大量的地下水就会渗入基坑内，使现场的施工状况变差，严重情况下还会导致地基承载力下降，甚至在水压的作用下还能引起流砂、管涌和边坡失稳等现象。因此，为确保基坑施工安全，必须对深基坑采取必要的排水措施。一般情况下，对深基坑的排水方案设计有：
1.排水沟和集水井的设计。为了避免基坑被地下水长时删浸泡致使土体软化，要及时排放地卜．水，同时方便基坑内的施工作业。在基坑内、外各设置一条排水沟，呈环形封闭状，用砖砌以及水泥砂浆抹面修筑，要在基坑歼挖施工前预先修好排水沟。另外，还应该注意的是在雨期施工前应该首先检查现场的排水系统，保证水流畅通。
2.回灌井的设计。基坑中的降水随基坑的不断开挖而逐步加深，由于基坑降水后，不可避免地会造成基坑周围地下水位的下降，从而导致基坑周边的地面原有建筑物以及地下构筑物因不均匀沉降而受到不同程度的损伤。为了减少这些影响以及损伤，就要在基坑和需要保护的建筑物之间采取回灌措施，使地下水位均匀变化，根据本基坑的地层特点，回灌措施采用坑外回灌井，此外为了解地下水位变化，及时调整回灌水量，还应在基坑周围设置水位观测井。
3．集水井的设计。集水井应该设置在基坑角或者每隔一段距离设置一个。井壁可用挡土板作临时支护。井底还要铺上一层砾石，用来防止泥砂堵塞水泵。由于基坑明沟降水适用于降水深度不大的工程，所以要根据工程的实际情况采用管井井点降水，同时基坑开挖也应设计明沟，但它只是收集基坑中和坑壁局部渗出的地下水和其它施工时遗留下的地下水。除此以外，还应该注意排水沟与集水井要保持一定的高差，集水井应该比排水沟低，而排水沟应该比挖土面低。用抽水设备将集水井中的水排至基坑外部，严禁捧出的水回流于基坑内。人工挖孔桩施工时，降水以管井降水为主，辅以桩孔内污水泵明排抽水，边抽边挖。
总之，深基坑支护体系与排水方案的设计要根据土层性质以及开挖的深度等特点，经过技术、经济和节能比较后确定，但由于土层地质条件的复杂性，以及施工部门的各项施工数据取值是否正确将直接影响到基坑支护与排水方案设计的准确性，从而致使目前基坑排水工程设计在技术、结构上不合理的现象十分普遍。所以要在实践中要采用信息化设计施工，定时检测降深、出水量以便进一步优化深基坑支护与排水设计的方案。
参考文献：
[1]张鹏.关于建筑工程中深基坑支护施工技术的分析.2018.
[2]王小兰.张莉莉，浅谈排水管道深基坑支护体系设计研究.2018.