摘要： 近20年來，我國各大中城市萬幢高樓拔地而起，10層以上的建筑物已逾1億平方米；其中高度超過100m的建筑物已有約200座。上海金茂大廈高420.5m，深圳地王大廈高325m，廣州中天大廈高322m，它們躋身于當今世界20座超級巨廈之列，令人矚目。同時，這些已建和在建的高樓超高大樓，其基坑深度已逐漸由6m、8m發(fā)展至10m、20m以上。伴隨著這些工程大實施，深基坑工程的設計施工技術(shù)已取得了長足進步。
關(guān)鍵詞： 深基坑 新進展
深基坑工程在國外稱為“深開挖工程”（DeepExcavation），這比稱之為“深基坑”更合適。因為為了設置建筑物的地下室需開挖深基坑，這只是深基坑開挖的一種類型。深開挖還包括為了埋設各種地下設施而必須進行的深層開挖。深基坑工程問題在我國隨著城市建設的迅猛發(fā)展而出現(xiàn)，并且曾造成人們困惑的一個技術(shù)熱點和難點。
城市中深基坑工程常處于密集的既有建筑物、道路橋梁、地下管線、地鐵隧道或人防工程的近旁，雖屬臨時性工程，但其技術(shù)復雜性卻遠甚于永久性的基礎結(jié)構(gòu)或上部結(jié)構(gòu)，稍有不慎，不僅將危及基坑本身安全，而且會殃及臨近的建構(gòu)筑物、道路橋梁和各種地下設施，造成巨大損失。從另一方面講，深基坑工程設計需以開挖施工時的諸多技術(shù)參數(shù)為依據(jù)，但開挖施工過程中往往會引起支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移以及基坑內(nèi)外土體變形發(fā)生種種意外變化，傳統(tǒng)的設計方法難以事先設定或事后處理。有鑒于此，人們不斷總結(jié)實踐經(jīng)驗，針對深基坑工程，萌發(fā)了信息化設計和動態(tài)設計的新思想，結(jié)合施工監(jiān)測、信息反饋、臨界報警、應變（或應急）措施設計等一系列理論和技術(shù)，制定相應的設計標準、安全等級、計算圖式、計算方法等。
1 百花齊放的基坑支護結(jié)構(gòu)類型
經(jīng)過工程實踐的篩選，形成了適合于不同地質(zhì)條件和基坑深度的經(jīng)濟合理的支護結(jié)構(gòu)體系。
水泥土攪拌樁和土釘墻是我國目前的5m以內(nèi)，后者乃至10m以內(nèi)首選的支護形式，土層條件好時，15m左右基坑亦經(jīng)常使用。前者既能擋土又能擋水，后者較多地應用于地下水位較低或者地下水位能夠被疏干降低的場區(qū)。水泥土攪拌樁有好幾種布置型式：實體式、空腹式、格構(gòu)式、拱型或拱型加鉆孔灌注樁，既可以漿噴也可以粉噴。土釘墻可以單獨使用，也可以與其它支護型式聯(lián)合使用。
對于5-10m深軟土基坑，常采用鉆（沖、挖）孔樁、沉管灌注樁或鋼筋砼預制樁等，并可作各種布置，如需防滲止水時，則輔之以水泥土攪拌樁、化學灌漿或高壓注漿形成止水帷幕，有時亦用鋼板樁或H型鋼樁。
當基坑深度大于10m時，可考慮采用地下連續(xù)墻，或SMW工法連續(xù)墻，并根據(jù)需要設置支撐或錨桿。
遇特殊結(jié)構(gòu)物（如地鐵盾構(gòu)的工作井、排水泵站、取水構(gòu)筑物等）則采用沉井或沉箱。在建筑物基坑中也有用沉箱的。上述基坑支護體系選型完全是在近二十年中在大量的工程實踐中逐漸形成的。它與國外及港臺地區(qū)常傾向于采用地下連續(xù)墻有所不同。誠然，地下連續(xù)墻的優(yōu)越性早已為世界公認。在大深度基坑和復雜的工程環(huán)境下非它莫屬。唯其造價較高，需綜合考慮。
迄今為止，上海已在高層建筑和地鐵車站等數(shù)十項工程中應用地下連續(xù)墻支護技術(shù)，廣州、北京、深圳、天津、福州、杭州等地都在應用中取得了良好效果。為了提高經(jīng)濟效益，地下連續(xù)墻有時兼作地下室外墻，甚至可作為主體結(jié)構(gòu)的承重墻，同時承受豎向與水平向荷載。當今中華第一高樓上海金茂大廈（地上88層，地下3層）以及天津的金皇大廈（地上47層，地下3層）等都是按地下連續(xù)墻兼作上部結(jié)構(gòu)承重墻設計的。
SMW工法連續(xù)墻在近年應用以來，普遍認為其性能良好，造價適宜。但我國尚缺乏自制的能用于大深度的專用機械。武漢、上海已從日本引進SMW工法專用機械，正在推廣使用。在此基礎上研制了減磨擦劑，能將加勁鋼材拔出后重復利用，更可以降低造價。
2 逆作法施工技術(shù)
最早的逆作法施工技術(shù)應用于上海電信大樓（地下3層），其后如上海特種基礎科研樓（地下2層）、上海人民廣場地下變電站（基坑深23.8m，直徑64m，為我國直徑圓筒形地下連續(xù)墻）、上海延安東路隧道1號風塔、福州世界金龍大廈（地下3層）、上海恒積大廈（地下4層）、天津紫金花園商住樓（地下3層）、北京地鐵大北窯車站、上海地鐵黃陂路車站、陜西路車站、常熟路車站等，均以地下連續(xù)墻為擋土墻兼作地下室外墻，采用逆作法施工。也有因地制宜而采用“半逆作法”施工者，如天津勸業(yè)場新大廈等（先明挖一部分土方）。
此外，還有以鉆孔樁作為擋墻而采用逆作法施工的工程，例如：北京地鐵永安里車站、撫順賓館（地下2層）、石家莊站前地下商場（2層）、哈爾濱奮斗路地下商業(yè)街（2層）等。
逆作法施工可縮短基坑開挖和支護結(jié)構(gòu)大面積暴露的時間，改善支護結(jié)構(gòu)受力性能，使其剛度大為增強，節(jié)省支撐或錨桿的費用，使支護結(jié)構(gòu)的變形及對相鄰建筑物的影響大為減少，從而使總造價降低，一舉多得，是一種先進的施工作業(yè)方法。
3 一些新的支護結(jié)構(gòu)經(jīng)試用取得成功
例如：“閉合（或非閉合）擋土拱圈”、“拱形水泥土槽壁結(jié)構(gòu)”、“連拱式支護結(jié)構(gòu)”、“樁——拱圍護體系”等。
“閉合擋土拱圈”用鋼筋砼就地灌筑，適合于基坑周邊場地允許擋墻在水平向起拱之處。拱圈矢高f>0.12L（基坑邊長）。拱圈可由幾條二次曲線組成（曲線不連續(xù)），也可以是一個完整的橢圓或蛋形拱圈（曲線連續(xù)）。作用在拱圈上的土壓力大部分在拱圈內(nèi)自身平衡。
“閉合擋土拱圈”不需要深入至基坑底面以下，也不需要從地面按基坑全深度配置。它可以在坑底以上至地面以下某一高度內(nèi)配置，并可分若干道施工，每道高2m左右。當基坑周邊局部因場地限制而不能采用閉合拱圈時，可采用“非閉合拱圈”，而局部采用排樁或其他支護結(jié)構(gòu)，組成混合型支護體系。采用“閉合”或“非閉合”拱圈，需注意驗算整體滑移和坑底隆起。
關(guān)鍵詞： 深基坑 新進展
深基坑工程在國外稱為“深開挖工程”（DeepExcavation），這比稱之為“深基坑”更合適。因為為了設置建筑物的地下室需開挖深基坑，這只是深基坑開挖的一種類型。深開挖還包括為了埋設各種地下設施而必須進行的深層開挖。深基坑工程問題在我國隨著城市建設的迅猛發(fā)展而出現(xiàn)，并且曾造成人們困惑的一個技術(shù)熱點和難點。
城市中深基坑工程常處于密集的既有建筑物、道路橋梁、地下管線、地鐵隧道或人防工程的近旁，雖屬臨時性工程，但其技術(shù)復雜性卻遠甚于永久性的基礎結(jié)構(gòu)或上部結(jié)構(gòu)，稍有不慎，不僅將危及基坑本身安全，而且會殃及臨近的建構(gòu)筑物、道路橋梁和各種地下設施，造成巨大損失。從另一方面講，深基坑工程設計需以開挖施工時的諸多技術(shù)參數(shù)為依據(jù)，但開挖施工過程中往往會引起支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移以及基坑內(nèi)外土體變形發(fā)生種種意外變化，傳統(tǒng)的設計方法難以事先設定或事后處理。有鑒于此，人們不斷總結(jié)實踐經(jīng)驗，針對深基坑工程，萌發(fā)了信息化設計和動態(tài)設計的新思想，結(jié)合施工監(jiān)測、信息反饋、臨界報警、應變（或應急）措施設計等一系列理論和技術(shù)，制定相應的設計標準、安全等級、計算圖式、計算方法等。
1 百花齊放的基坑支護結(jié)構(gòu)類型
經(jīng)過工程實踐的篩選，形成了適合于不同地質(zhì)條件和基坑深度的經(jīng)濟合理的支護結(jié)構(gòu)體系。
水泥土攪拌樁和土釘墻是我國目前的5m以內(nèi)，后者乃至10m以內(nèi)首選的支護形式，土層條件好時，15m左右基坑亦經(jīng)常使用。前者既能擋土又能擋水，后者較多地應用于地下水位較低或者地下水位能夠被疏干降低的場區(qū)。水泥土攪拌樁有好幾種布置型式：實體式、空腹式、格構(gòu)式、拱型或拱型加鉆孔灌注樁，既可以漿噴也可以粉噴。土釘墻可以單獨使用，也可以與其它支護型式聯(lián)合使用。
對于5-10m深軟土基坑，常采用鉆（沖、挖）孔樁、沉管灌注樁或鋼筋砼預制樁等，并可作各種布置，如需防滲止水時，則輔之以水泥土攪拌樁、化學灌漿或高壓注漿形成止水帷幕，有時亦用鋼板樁或H型鋼樁。
當基坑深度大于10m時，可考慮采用地下連續(xù)墻，或SMW工法連續(xù)墻，并根據(jù)需要設置支撐或錨桿。
遇特殊結(jié)構(gòu)物（如地鐵盾構(gòu)的工作井、排水泵站、取水構(gòu)筑物等）則采用沉井或沉箱。在建筑物基坑中也有用沉箱的。上述基坑支護體系選型完全是在近二十年中在大量的工程實踐中逐漸形成的。它與國外及港臺地區(qū)常傾向于采用地下連續(xù)墻有所不同。誠然，地下連續(xù)墻的優(yōu)越性早已為世界公認。在大深度基坑和復雜的工程環(huán)境下非它莫屬。唯其造價較高，需綜合考慮。
迄今為止，上海已在高層建筑和地鐵車站等數(shù)十項工程中應用地下連續(xù)墻支護技術(shù)，廣州、北京、深圳、天津、福州、杭州等地都在應用中取得了良好效果。為了提高經(jīng)濟效益，地下連續(xù)墻有時兼作地下室外墻，甚至可作為主體結(jié)構(gòu)的承重墻，同時承受豎向與水平向荷載。當今中華第一高樓上海金茂大廈（地上88層，地下3層）以及天津的金皇大廈（地上47層，地下3層）等都是按地下連續(xù)墻兼作上部結(jié)構(gòu)承重墻設計的。
SMW工法連續(xù)墻在近年應用以來，普遍認為其性能良好，造價適宜。但我國尚缺乏自制的能用于大深度的專用機械。武漢、上海已從日本引進SMW工法專用機械，正在推廣使用。在此基礎上研制了減磨擦劑，能將加勁鋼材拔出后重復利用，更可以降低造價。
2 逆作法施工技術(shù)
最早的逆作法施工技術(shù)應用于上海電信大樓（地下3層），其后如上海特種基礎科研樓（地下2層）、上海人民廣場地下變電站（基坑深23.8m，直徑64m，為我國直徑圓筒形地下連續(xù)墻）、上海延安東路隧道1號風塔、福州世界金龍大廈（地下3層）、上海恒積大廈（地下4層）、天津紫金花園商住樓（地下3層）、北京地鐵大北窯車站、上海地鐵黃陂路車站、陜西路車站、常熟路車站等，均以地下連續(xù)墻為擋土墻兼作地下室外墻，采用逆作法施工。也有因地制宜而采用“半逆作法”施工者，如天津勸業(yè)場新大廈等（先明挖一部分土方）。
此外，還有以鉆孔樁作為擋墻而采用逆作法施工的工程，例如：北京地鐵永安里車站、撫順賓館（地下2層）、石家莊站前地下商場（2層）、哈爾濱奮斗路地下商業(yè)街（2層）等。
逆作法施工可縮短基坑開挖和支護結(jié)構(gòu)大面積暴露的時間，改善支護結(jié)構(gòu)受力性能，使其剛度大為增強，節(jié)省支撐或錨桿的費用，使支護結(jié)構(gòu)的變形及對相鄰建筑物的影響大為減少，從而使總造價降低，一舉多得，是一種先進的施工作業(yè)方法。
3 一些新的支護結(jié)構(gòu)經(jīng)試用取得成功
例如：“閉合（或非閉合）擋土拱圈”、“拱形水泥土槽壁結(jié)構(gòu)”、“連拱式支護結(jié)構(gòu)”、“樁——拱圍護體系”等。
“閉合擋土拱圈”用鋼筋砼就地灌筑，適合于基坑周邊場地允許擋墻在水平向起拱之處。拱圈矢高f>0.12L（基坑邊長）。拱圈可由幾條二次曲線組成（曲線不連續(xù)），也可以是一個完整的橢圓或蛋形拱圈（曲線連續(xù)）。作用在拱圈上的土壓力大部分在拱圈內(nèi)自身平衡。
“閉合擋土拱圈”不需要深入至基坑底面以下，也不需要從地面按基坑全深度配置。它可以在坑底以上至地面以下某一高度內(nèi)配置，并可分若干道施工，每道高2m左右。當基坑周邊局部因場地限制而不能采用閉合拱圈時，可采用“非閉合拱圈”，而局部采用排樁或其他支護結(jié)構(gòu)，組成混合型支護體系。采用“閉合”或“非閉合”拱圈，需注意驗算整體滑移和坑底隆起。