复杂环境基坑支护类型分析与应用

乐义平

摘要：本文通过对复杂环境下基坑支护类型进行分析与应用的研究，旨在提供基坑施工过程中的支护方案的选择指导。首先，对复杂环境下的基坑支护类型进行了分析和概述，包括软土层、高地下水位以及地下管线密集等因素对基坑支护造成的挑战。然后，针对不同环境下的基坑特点，提出了多种支护方式的应用建议。最后，总结结论并展望未来的研究方向。

关键词：复杂环境基坑；支护类型；分析与应用

引言：随着城市建设的快速发展，基坑工程在城市建设中起着至关重要的作用。然而，复杂环境下基坑的施工常常会面临一系列的困难与挑战。例如，软土层存在较大的沉降和侧向滑移风险，高地下水位会导致坑底涌水，地下管线密集引发施工安全隐患等。因此，在复杂环境下，如何选择适当的基坑支护类型和合理的施工策略成为了一个迫切需要解决的问题。

1. 环境基坑支护意义

复杂环境基坑支护类型分析与应用是一个非常重要的课题。环境基坑支护在施工期间扮演着至关重要的角色，其意义不仅仅体现在保障周边环境和建筑物的安全，还包括避免土壤涌水、滑坡等地质灾害。

首先，环境基坑支护的实施可以确保施工期间周边环境和建筑物的安全。在复杂环境下，如高压沉降、高地下水位及高地下水流速等情况下进行基坑开挖会对周边环境和建筑物造成巨大的影响和风险。通过采取适当的支护措施，如使用土工合成材料、钢支撑和重力墙等，可以有效地防止基坑坍塌和地面沉降，从而保障了周边环境和建筑物的安全。

其次，环境基坑支护可以避免土壤涌水、滑坡等地质灾害的发生。在施工过程中，地下水通常是一个非常关键的问题。对于位置较深的基坑，高地下水位会导致土壤涌水，可能引发基坑坍塌和周边地面沉降。此外，土壤的稳定性也是一个关键问题，例如在土质松软的情况下，滑坡或坡面失稳可能会发生。通过合理的基坑支护措施，例如加固土体、采取降水、水封等措施，可以有效地控制地下水的渗透和土体的稳定，从而避免土壤涌水、滑坡等地质灾害的发生。

2. 基坑支护类型

2.1刚性支护：如混凝土桩、挡土墙等

刚性支护是一种常用的基坑支护方式，主要包括混凝土桩、挡土墙等结构。混凝土桩是一种具有高强度和刚度的支护形式，通过将桩体沉入地下形成的受力体系，能够有效地抵抗土体的侧压力和倾斜力，保护基坑的稳定性。挡土墙则是一种将土体固定在墙体后方的结构，通过墙体的高度和稳定性来抵抗土体的侧压力，从而保证基坑周边的安全。

2.2柔性支护：如钢板桩、土工格栅等

柔性支护是另一种常用的基坑支护方式，采用的主要是一些具有一定柔性的材料，如钢板桩、土工格栅等。钢板桩是垂直沉入土体的一种金属板材，通过连接形成连续墙体进行支护，具有较好的柔性和承载能力。土工格栅则是一种由高强度聚合物材料制成的网格结构，能够有效地固定土体，提供较好的支撑和抗侧压性能。

2.3组合支护：不同类型支护结合应用

组合支护是根据复杂环境的不同特点和要求，结合使用不同类型支护的一种方式。在实际工程中，常常需要综合考虑刚性支护和柔性支护的优势，通过组合使用不同的支护结构来达到更好的效果。例如，可以将混凝土桩和钢板桩结合使用，形成刚性挡墙，以应对土体倾斜和侧压力。又或者将钢板桩和土工格栅结合使用，形成柔性连续墙体，以适应地下水位变化较大的情况。

3应用案例分析

以武汉市武昌区雄楚大道与静安路的交汇处工程为例

3.1工程概况

新建的雄楚大道沿线综合商业项目包括居住区、商业服务设施以及防护绿地，地处武汉市武昌区雄楚大道与静安路交汇处，由武汉城泰置业有限公司开发。这个项目将占地15252.98平方米，基坑周长约482米，地下室深度最大达到23.9米，其中局部一层地下室的开挖深度为4.35米，而坑中最大深度则为3米。

周边环境十分复杂，基坑四周有不同的建筑和设施。基坑北侧紧邻着“凯旋名邸”住宅区，离最近的住宅楼只有13米远。东侧紧邻着“武南村社区住宅楼”和“尤加石化晒湖加油站”，与最近的建筑距离约3米。南侧则毗邻“二环线雄楚大街高架桥”，直线距离最近的桥台大约9.5米。而西侧则是新建的“校友创新中心”，离办公楼最近处也只有9.5米。

为了保障施工安全，该项目选用钻孔灌注桩+三轴水泥土搅拌桩+桩间挂网喷锚作为基坑支护类型。

3.2研究施工方法

经过现场条件的综合考虑，我们进行了多种支护形式的对比，并计划采用钻孔灌注桩和水泥土搅拌桩作为研发方案。

具体施工方法包括：（1）施工准备：根据设计要求，选用适当的机械设备，准备好所需的泥浆，并严格控制泥浆的浓度。（2）水泥搅拌桩施工工艺：进行测量和放线、挖掘沟槽、进行搅拌桩施工、预先搅拌并下沉、准备水泥浆、喷射、搅拌和提升、反复搅拌、清洗设备和管道、移动设备并重复上述步骤。（3）施工过程质量检查：实际测量钻进成孔时间，对不同型号机械的工作效率进行对比；实测成孔质量，比对不同泥浆配比的效果；实际测量混凝土浇筑方量，比对成孔质量和经济效益。（4）数据分析：对施工效率、施工成本以及完成质量进行对比分析，通过数据分析来论证方案的经济可行性。

3.3不同类型支护的特点与适用环境

复杂环境基坑支护是在建设工程中非常重要的一环。本文将以武汉市武昌区雄楚大道与静安路交汇处工程为例，对不同类型支护的特点与适用环境进行深入分析，展示其在实际应用中的效果和价值。

首先，刚性支护具有耐久性强的特点，适用于需要长期支撑的场合。在复杂环境基坑工程中，由于地质条件的复杂性，地表和地下的稳定往往面临巨大挑战。刚性支护可以通过钢筋混凝土墙等刚性结构，有效地支撑土体和抵御外部力量，确保基坑的稳定性和安全性。尤其是在长期施工期间或长期使用的建筑物项目中，刚性支护可以提供持久的保护，解决支撑难题。

其次，柔性支护具有适应性强的特点，适用于变化较大的地质条件。在某些工程中，地质条件可能会因为地下水位、土层的改变或者工程施工进展等因素而不断变化。柔性支护采用橡胶垫、钢丝绳等材料，可以根据地势、土质的不同特点进行调整和适应，提供灵活的支撑方案。这种支撑方式可以有效降低施工风险，减少对环境的干扰，同时还能适应工程过程中的可变因素，提供持续稳定的基坑支护。

最后，组合支护综合考虑各种因素，适用范围广泛。复杂环境基坑支护需要根据具体情况综合选择不同的支护手段和方法。组合支护通过充分考虑地质特征、工程要求、施工条件等多种因素，将刚性支护和柔性支护有机结合，创造出更加适应复杂环境的支护系统。这种综合支护方式可以在不同的地质条件和施工阶段下灵活运用，为工程提供全方位的保障。

结语：本文通过对复杂环境下基坑支护类型的分析与应用研究，总结了针对软土层、高地下水位和地下管线密集等情况下的支护方式选择要点和施工策略。在基坑施工中，根据具体环境因素，选择适当的支护类型和施工策略，能够确保施工安全、提高工程质量。然而，仍有一些问题需要进一步深入研究，比如基坑支护与环境保护的关系、低碳环保支护材料的应用等。未来的研究可重点关注这些问题，完善基坑支护理论，提高基坑施工技术水平。

参考文献：

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