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文献综述
文 献 综 述
1.1 我国基坑工程技术应用现状
深基坑支护工程是一项复杂的系统工程，它几乎涉及到工程地质、岩土力学与土木工程的各个方面，如工程地质学、水文地质学、土力学、岩石力学、结构力学以及工程监理、监测、施工工法等领域[1]。早期，我国基坑工程规模小，主要采用放坡、简易木桩、钢板桩等支护形式。近年来，随着基坑工程朝深、大、紧、近等特征方向发展，基坑工程技术在原有基础上，有了很大发展和突破，形成了土钉及复合土钉支护、水泥土挡墙、排桩支护、地下连续墙及联合支护等支护技术和地下水控制技术，并在工程实践中，得到广泛应用[2,3]。
1.2 基坑支护结构形式
1.2.1 土钉及复合土钉墙支护
土钉支护是基于加筋土技术，利用土钉，就地加固土体，并与喷射混凝土面板相结合，形成一个类似重力式挡土墙结构，以抵抗墙后的水、土压力，从而保持开挖面的稳定。该项支护技术因经济、可靠，且施工快速、便捷，在我国得到迅速推广应用，已成为基坑支护主要技术之一。作为典型的柔性支护结构，土钉支护技术主要依靠坑壁原状土体的自稳能力，对控制基坑变形不利，因而主要应用于地下水位较低的黏土、砂土、粉土基坑，且基坑开挖深度一般在15 m以内，如20世纪90年代土钉支护主要应用于北京、山东等非软土地区10 m以内的基坑[4]。随着土钉支护技术在深基坑开挖过程中的应用越来越广泛，工程实践中，通常将其与其他支护结构联合使用，诸如土钉＋预应力锚杆、土钉＋微型桩、土钉＋深层搅拌桩等联合支护技术，进而发展成为一项基坑支护新技术复合土钉墙支护[5]。复合土钉墙支护是由土钉支护与一项或多项支护技术或截、止水技术有机组合而成的复合支护体系，在继承土钉支护技术特点和优点的同时，又弥补了土钉支护技术的缺陷，扩展了土钉支护在软土地区的应用，比如水泥土桩或微型桩复合土钉支护可用于开挖深度不超过6 m的淤泥及淤泥质土等软土基坑。同时，复合土钉墙支护形式灵活多样，可根据地层条件、基坑 深度、周边环境以及工程造价等因素，进行相应的组合，可实现支护、止水目的，兼具良好的经济性。工程实践中，土钉墙主要与预应力锚杆、止水帷幕及微型桩这３类形式或单独或组合使用。其中，土钉墙＋止水帷幕＋预应力锚杆复合支护形式工程应用最为广泛。它在通过止水帷幕隔水的同时，利用预应力锚杆，增大土钉支护的抗拔力，提高基坑侧壁稳定性，并能够有效控制基坑变形。此外，近年来，土钉支护应用范围不断扩大，复合土钉支护理论和工艺技术也在工程实践中，不断改进优化，如疏排桩-土钉墙复合支护技术等[6]。值得注意的是，在基坑周围存在大量地下管线或临近用地边线的情况下，由于土钉长度较长，需占 用坑外地下空间，应用时，应做充分考虑。
1.3.2 水泥土挡墙支护
水泥土挡墙是指利用特种设备，将水泥等固化剂与坑边土体强行搅拌，形成具有一定厚度、一定嵌固深度的连续性水泥土墙体，以承受墙后水、土压力，从而保证基坑开挖面稳定。实践中，水泥土挡墙结构主要有重力式水泥土挡墙、SMW工法水泥土挡墙等。
重力式水泥土挡墙是通过深层搅拌或高压喷射注浆与土体固结，形成挡墙结构。该项技术源于20世纪80年代从日本引进的水泥土搅拌桩施工技术，早期主要应用于软土地基加固；经多年消化吸收和改进创新后，在我国基坑开挖支护中，得到广泛应用[7]。目前，采用三轴搅拌桩技术，在淤泥质土、黏土、粉质黏土、粉土地层中，适用性较好，容易形成连续搭接的加固墙体，隔水防渗性能良好，可兼作止水帷幕。另外，重力式水泥土支护的基坑工程，基坑内部开敞，便于土方开挖和后期地下结构施工，经济性较好。重力式水泥土挡墙属于无支撑自立式挡土结构，主要依靠墙体自重、墙底摩阻力和墙前开挖面以下被动土压力来稳定墙体，主要应用于开挖深度5～7ｍ的基坑支护。因为对于深、大基坑，侧向位移相对难以控制。
随着基坑开挖深度的增加，单纯的重力式水泥土挡墙已难以平衡墙后的土、水压力。为此，在水泥土搅拌桩基础上，发展出一种劲性水泥土挡墙结构，以SMW工法应用最为广泛。SMW工法是在水泥土尚未硬结之前，将H型钢插入搅拌桩体内，形成具有一定强度和刚度的、连续搭接的完整墙体，具有较好的止水挡土效果；同时，由于型钢在结构施工完毕后，可回收和重复利用，还具有造价低、节能环保的优点[8]。经过多年的工程实践与优化改进，采用该工法支护，基坑开挖深度最大可达15 m；且适用土层范围很广，不仅可应用于填土、淤泥质土、黏性土、粉土、砂性土等地层条件，采用预钻孔工艺，还可实现在砂砾甚至砂卵石地层中施工。
1.3.3 排桩支护
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