Page 68 - 基坑边坡支护设计与施工管理

D 基坑边坡支护设计与施工管理
esign and Construction Management of Foundation Pit Slope Support

1. 制订应急预案
民用建筑深基坑施工工程复杂，危险性较大，需要制订较为完备的应急预案，
以有效预防施工过程中出现的各种意外。对于在深基坑施工过程中常见的管涌和

流沙等现象，设计人员需引起重视，制订应急预案，同时在现场应配备应急预案
中所需的材料和机械，如快干水泥、钢板等。一旦发生危险情况，施工单位应及
时启动应急预案并会同相关单位果断采取措施，尽量减小事故对工程带来的影响，
避免较大安全事故的发生。除此之外，土方开挖过程中常见的渗流等现象需引起

足够重视并制订合理预案，如渗流较为明显应及时采用高强注浆，如渗水量较小
应及时采取合理的引流措施。
2. 优化水平支撑设计
支护桩对深基坑安全发挥着至关重要的作用，深基坑开挖深度加大，支护桩

所承受的基坑外土壤侧压力也在逐渐增大，保证支护桩的受力变形合理是保证深
基坑安全的关键。现有深基坑工程应用中会布置大量的水平支撑来保障支护桩变
形，不至于因过大而造成边坡失稳现象。然而过多的水平支撑一方面增加了工程
造价，另外一方面也增加了施工操作难度，因此深基坑工程中水平支撑的布置和

优化显得特别重要。深基坑支撑的优化主要从支撑的刚度、材料种类、分布间距
和预加应力四个方面进行，支撑间距对整体刚度影响最大。
围护桩结构所产生的变形模式主要有以下三种。第一，悬臂式。当采用先撑
后挖的施工顺序或支撑刚度较小时，支护桩的最大位移发生在桩顶处。第二，内

凸式。当采用先撑后挖的施工顺序且支撑的刚度较大，柱顶的位移量为 0，随着
深基坑开挖深度的加大，最大位移量逐步下移，较靠近深基坑的开挖面。第三，
组合式。由上述两种模式共同组成。实际应用中，在设置水平支撑后，柱顶往往
会有一点位移，组合式更加适合用于具体的实际工作中，当采用多层横撑进行支

护时，支护桩变形还会出现复合式，桩顶至开挖面范围会形成几组水平位移极值。
随土方开挖，开挖面以上的支护桩处于单侧土压力状态，水平位移方向垂直于基
坑边缘指向基坑内侧，为方便计算，通常将三维转为二维，广泛应用朗肯土压力
理论计算支护体系中的土压力。在土压力的作用下，支护桩有向基坑内侧移动的

变化趋势，挤压基坑内开挖面以下土体，桩身受到基坑内土体的反力作用，求解
方程式可以得到桩身在不同横撑条件下的水平位移，进而求得桩身水平变形最大
值以及最大位移节点距离桩顶的距离，通过优化支护体系中钢性支撑的布置，改

60