桂林岩溶区基坑支护方法与特点
深基坑支护与设计是当今岩土工程界的热点与难点之一，其原因是，我们国家的深基坑支护与设计是近十几年才迅速发展起来的，有许多理论和方法有待进一步完善，目前正处于边实践、边总结、边提高的过程；其次，深基坑支护与设计的成败，直接关系着建设工程进展及人身安全，而且与巨大的经济效益密切相关，基坑支护与设计的费用少则几十万元，一般的数百万元，有的突破千万元费用。
在深基坑支护设计中，深基坑土压力的计算是支护设计的根本依据和关键所在，当今国内的深基坑土压力计算，大都采用古典朗肯或库伦等理论计算，也有用等代内摩擦角φ＇方法计算的。即把土体的内聚力c折算成所谓的等代内摩擦角φ＇，也就是说适当加大土的内摩擦角φ、把内聚力c概括进去，然后再去计算土压力，相当于无粘性土。采用等代内摩擦角φ＇，它的依据是假定粘性土的φ值在一定范围内是不变的，而粘性土的c值则对同一种土也是变化的，从而认为土的内摩擦角是可靠的，而凝聚力则不太可靠，因此在计算土压力时忽略凝聚力。然而，这样算出的主动土压力偏大，被动土压力偏小，使得设计的支护结构不经济，于是，便适当提高φ值，提高后的φ值变成φ＇，这就是等代内摩擦角φ＇的依据。目前，在基坑支护结构设计中，很多的设计人员采用此方法。但是，对于各种土及其不同的状态，φ值提高多少，一直没有一个客观的标准可遵循，只是在一些手册上列出一些来源不详的数值表。即使具有一定经验根据，也具有其地区局限性。如下述的等代内摩擦角φ＇，对桂林地区的土压力计算就不太合适。
4.3.1 等代内摩擦角φ＇的确定
图4.2 等代内摩擦角原理Fig.4.2 Principle of equivalent internal friction angle
在深基坑侧向土压力计算中，主动和被动土压力符合朗肯或库伦土压力理论，计算时有的略去土的黏聚力c，用比实际内摩擦角高的等代内摩擦角φ＇来代替内摩擦角φ，其φ＇值常由以下两种方法确定：
方法1：等代内摩擦角φ＇可以从土的抗剪强度曲线上，通过作用在基坑底面标高处的土垂直压应力σ1求出，图4.2a为基坑底处的垂直压应力，σ1＝γ·h+q；图4.2b是以σ1求得φ＇，原理如下：
σ1 ·tanφ＋c＝σ1 ·tanφ＇
桂林岩溶区岩土工程理论与实践
即
桂林岩溶区岩土工程理论与实践
式中：γ——基坑土体重度（kN/m 3）；
h——基坑深度（m）;
q——基坑周边附加荷载（kPa）。
方法2：根据土层的具体情况和土体的饱和度Sr，查表确定φ值和φ＇值（表4.2）。
4.3.2 φ＇计算深基坑土压力的局限
用以上方法1和方法2确定的等代内摩擦角φ＇来计算深基坑土压力，有以下3个方面局限，下面以桂林市橡胶机械厂某楼为例来说明。
桂林市橡胶机械厂某楼，场地地层为粘土，土层密度γ=18 kN/m 3，土的抗剪强度指标黏聚力c=45.1kPa，内摩擦角φ＝18°。
（1）首先用方法1确定的φ＇来计算朗肯主动土压力，再与用常规方法计算的朗肯主动土压力进行比较。
方法1确定的 （设基坑深h为6 m）。
表4.2 等代内摩擦角φ＇与土质、饱和度关系表Table 4.2 Relationship among equivalent internal friction angleφ ＇.soil quality and saturation
式中：φ＝18°，c=45.1kPa，σ1＝γ·h=6 ×18=108kPa；则计算得：φ＇＝36.6°。
此时土体的朗肯主动土压力强度 为：
桂林岩溶区岩土工程理论与实践
式中：K＇a为朗肯主动土压力系数， 。
每单位长度基坑土体作用的总主动土压力 为：
桂林岩溶区岩土工程理论与实践
由常规方法计算的土体朗肯主动土压力强度p1为：
桂林岩溶区岩土工程理论与实践
每单位长度基坑土体的总主动土压力Ea为：
桂林岩溶区岩土工程理论与实践
由此可见，用常规方式计算的土压力为3.8 kN/m，而用等代内摩擦角φ＇计算的土压力却为81.9 kN/m，两者相差较大。用等代内摩擦角的原意只是为使计算简便，但计算简便却带来结果的太大误差，甚至影响工程的正常设计，因此不可取。
用方法1确定的等代内摩擦角φ＇，当土层厚度较大时，若用一个固定的等代内摩角φ＇计算土压力，将与实际有所出入。若一定要用此方法，对厚层土，可按一定厚度进行分层处理，各层分别提出不同的等代内摩擦角φ＇，这样误差会小些，这有点类似用分层总和法计算地基沉降量。但此时计算不简便，也就失去了用φ＇计算简便的意义。
（2）用方法2按表4.2确定的等代内摩擦角φ＇，当土层饱和度Sr=0.8～1之间时，给出的等代内摩擦角φ＇与土层原来的内摩擦角φ大小一致，这不符合实际，对桂林地区来说，绝大部分粘性土的饱和度Sr均在0.8～1之间，如果此时用φ＇代替φ，其值不变化，即忽略了c值，而桂林地区的残坡积粘性土c值是较大的，忽略c值后，计算的土压力值相差较大。
如前述桂林橡胶机械厂工程，设土层厚度为h2 =8 m，此时土的等代内摩擦角φ＇＝18°，用常规方法朗肯主动土压力 ，用等代内摩擦角φ＇计算朗肯主动土压力 ，计算结果前者为5.8 kN/m，后者为304.0 kN/m。可见用等代内摩角φ＇计算的土压力比用常规方法计算的土压力大许多，给基坑支护设计造成太大的浪费。因此，当基坑深度不太大时，c值是影响和构成土压力的主要部分，不应该忽略c值。
（3）土的类型、成因不一样，采用等代内摩擦角φ＇的数值也应不一样。表4.2中的粘土和粉质粘土应该区别对待，不应归为一类。相同饱和度及相同内摩擦角的粘土和粉质粘土，它们的黏聚力c值却往往不一样，（由于粘土的颗粒相对较弱，粘土的c值大于粉质粘土，这种情况在桂林地区也经常出现），但据表4.2，它们的等代内摩擦角却一样，即相同厚度土层计算的土压力是一样的，很显然，用常规方法计算相同内摩擦角而不同的内聚力的土体的土压力，其结果是不同的。
例如，桂林某房地产公司住宅楼场地的冲洪积可塑粘土c=40kPa，φ＝21°；可塑粉质粘土的c=26kPa，φ＝26°，饱和度Sr均为0.8（80%），按方法2查表4.2所得的等代内摩擦角φ＇相同（约为25°），据此得出相同厚度土层计算的朗肯土压力相同。但很显然，按常规方法计算，它们的值是不同的（粘土的主动土压力要小于粉质粘土的主动土压力）。
4.3.3 结语
用等代内摩擦角φ＇计算土压力，尽管方便简单，但有很大局限性，尤其是一概用经验数值，或简单转换或查表确定等代内摩擦角φ＇，误差有时很大。其实，土体的内摩擦角φ和黏聚力c，是两个不同物理力学意义的参数，并无内在联系，一般情况下，应避免用等代内摩擦角φ＇来计算土压力进行基坑支护结构设计。
1.2.1 桂林岩溶区概况[12]
桂林位于广西壮族自治区东北部，总面积2.78 ×104 km 2，市区面积565 km 2，地处南岭山系的西南端，其北为越城岭，东邻海洋山，西南为驾桥岭。地处湘、桂走廊南端。桂林的北面和东面与湖南省交界，西部、东南部分别同柳州市、梧州市、贺州市为邻。管辖12个县和5 个城区，即叠彩、秀峰、象山、七星、雁山5 个城区，阳朔、临桂、灵川、兴安、全州、资源、龙胜、永福、荔浦、恭城、平乐、灌阳12个县。为桂北地区交通、政治、文化中心。
桂林属亚热带气候，气温较高、雨量充沛，无霜期长。年平均气温为18.9℃，年平均降雨量1949.5 mm，平均蒸发量1490～1905 mm，年平均相对湿度为73％～79％。全年风向以偏北风为主，平均风速为2.2～2.7 m/s。桂林地处珠江流域上游，市区内主要水系有漓江、桃花江、南溪河、灵剑溪等。
桂林位于广西区山字型构造前弧东翼的东北端，构造线呈近南北向及北东向，主要有近南北向、近东西向及北西向3组断裂构造，大多为走向断裂，以近南北向的压性断裂及纵张断裂为主。桂林（市区）地处一向斜盆地，区域内有南北向漓江河谷阶地和峰林平原，平原地面海拔高程约150 m 左右。
桂林市内碳酸盐岩系分布广泛，质地较纯，岩溶作用极为发育，岩溶形态较齐全，按其形态及组合特征可分为峰丛洼地、峰丛谷地、峰林谷地、峰林平原、孤峰平原等5个地貌亚区。在碳酸盐岩地层中，上泥盆统融县组石灰岩分布最广，厚度最大，岩性最纯。
1.2.2 桂林岩溶区岩土工程勘察基本技术的要求
按照《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）的有关规定，结合桂林岩溶地区的特点，桂林岩溶区岩土工程勘察基本技术主要有以下要求。
1.2.2.1 岩溶区岩土工程勘察各个阶段的基本任务
（1）可行性研究勘察应查明岩溶洞隙、土洞的发育条件，并对其危害程度和发展趋势作出判断，对场地的稳定性和工程建设的适宜性做出初步评价。
（2）初步勘察应查明岩溶洞隙及其伴生土洞、塌陷的分布、发育程度和发育规律，并按场地的稳定性和适宜性进行分区。
（3）详细勘察应查明拟建工程范围及有影响地段的各种岩溶洞隙和土洞的位置、规模、埋深、岩溶堆填物性状和地下水特征，对地基基础的设计和岩溶的治理提出建议。
（4）施工勘察应针对某一地段或尚待查明的专门问题进行补充勘察。当采用大直径嵌岩桩时，尚应进行专门的桩基勘察。
1.2.2.2 桂林岩溶区房屋建筑和构筑物岩土工程勘察主要工作内容
桂林岩溶区房屋建筑和构筑物岩土工程勘察，应在搜集建筑物上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。其主要工作内容如下：
（1）查明场地和岩溶地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性（尤其是广泛分布在石灰岩顶面呈软、流塑状态的红粘土）；
（2）重点查清溶洞、土洞和塌陷的分布、形态及发育规律；基岩岩面起伏、形态和覆盖层厚度；
（3）由于地下水是影响岩溶地基基础最重要的因素，因此，应重点查明地下水赋存条件、水位变化和运动规律，分析地下水条件与土洞、溶洞和塌陷等的关系；尤其是在桂林漓江两岸一级阶地区域；
（4）提供满足设计施工所需的岩土参数，确定地基岩、土承载力，预测地基变形；
（5）查清溶洞、土洞和塌陷的分布范围、形态和发育规律；分析土洞和塌陷的成因及其发展趋势；继而提出岩溶地基处理方案建议；
（6）提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议；
（7）进行场地与地基的地震效应评价。
1.2.2.3 详细勘察的勘探工作应符合的规定
（1）勘探点一般应按建筑物周边线和角点布置，表1.1为桂林岩溶区房屋建筑和构筑物岩土工程勘察详细勘察阶段勘探点的间距经验值。
表1.1 详细勘察勘探点的间距Table 1.1 Spacing of the exploration point in detailed investigation
（2）当预定深度内有洞体存在，且可能影响地基稳定时，应钻入洞底基岩面下不少于2 m，必要时应圈定洞体范围。
（3）对一柱一桩的基础，宜逐柱布置勘探孔。
（4）在土洞和塌陷发育地段，可加密勘探点，或者采用插钎、轻型动力触探、小口径钻探等手段，详细查明其分布。
（5）对于高层建筑、桥梁等重要工程，当需查明溶洞洞隙和土洞具体分布形态和范围时，可采用地质雷达、物探等方法；并可以辅以钻探验证。
（6）对于钻、冲孔灌注桩等大直径嵌岩桩（桩径一般大于800 mm 以上），勘探点应逐桩布置，勘探深度应不小于底面以下桩径的3倍并不小于5 m，当相邻桩底的基岩面起伏较大时应适当加深。
（7）采取土试样和进行原位测试的要求：①采样和原位测试点的数量，应根据地层结构、地基土的均匀性和设计要求确定，对地基基础设计等级为甲级的建筑物每栋不少于3个；②每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不少于6件（组）。
1.2.3 桂林岩溶区岩土工程勘察岩溶场地评价要求
当场地存在溶洞、土洞或塌陷成群发育时，这种情况多发生在漓江一级阶地区域、西城区域以及东面桂林轮胎厂附近范围，可判定为未经处理不宜作为地基的不利地段；在岩土工程评价时，应遵循技术可行、经济合理的原则，进行地基基础方案和地基处理方案建议。
结合《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001）的相关规定，当地基属下列条件之一时，对二级和三级工程可不考虑岩溶稳定性的不利影响：
（1）基础底面以下土层厚度大于独立基础宽度的3倍或条形基础宽度的6倍，且不具备形成土洞或其他地面变形的条件；
（2）基础底面与洞体顶板间岩土厚度虽小于上述规定，但符合下列条件之一时：①洞隙或岩溶漏斗被密实的沉积物填满且无被水冲蚀的可能；②洞体为基本质量等级为I级或Ⅱ级的岩体，顶板岩石厚度大于或等于洞跨；③洞体较小，基础底面大于洞的平面尺寸，并有足够的支承长度；④宽度或直径小于1.0 m 的竖向洞隙、落水洞近旁地段。
1.2.4 岩溶岩土工程勘察报告
1.2.4.1 岩土工程勘察报告内容
岩土工程勘察报告应根据任务要求、勘察阶段、工程特点和地质条件等具体情况编写，并应包括下列内容：
（1）勘察目的、任务要求和依据的技术标准；
（2）拟建工程概况；
（3）勘察方法和勘察工作布置；
（4）场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质及其均匀性；
（5）溶洞、土洞、塌陷的形态、平面位置和顶、底标高；溶洞和土洞洞内充填物的工程性质；
（6）溶洞、土洞、塌陷的成因、发展趋势，以及其对工程建筑物的影响；工程建筑施工诱发岩溶塌陷的可能性分析；
（7）岩溶地基稳定性分析与评价；
（8）各项岩土性质指标，岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议值；
（9）地下水埋藏情况、类型、水位及其变化，地下水与岩溶地基稳定性关系的分析；
（10）基础类型以及合理地基持力层的建议；
（11）岩溶地基处理方案的建议；
（12）土和水对建筑材料的腐蚀性；
（13）场地稳定性和适宜性的评价。
1.2.4.2 成果图表
岩土工程勘察成果报告一般附下列图件：
（1）勘探点平面布置图；
（2）工程地质柱状图；
（3）工程地质剖面图；
（4）原位测试成果图表；
（5）室内试验成果图表。
根据具体工程的需要，还可附溶洞、土洞、塌陷分布范围图，基岩面等高线图，物探成果图，综合工程地质图，综合地质柱状图，地下水等水位线图，素描、照片，综合分析图表以及岩土利用、整治和改造方案的有关图表，岩土工程计算简图及计算成果图表等。
1.2.4.3 勘察专题报告
工程需要时，可提交下列专题报告。例如，对于溶洞、土洞应力或变形的监测，诱发岩溶塌陷的可能性分析，岩溶地基处理方案论证分析等。主要有以下专题报告类型：
（1）岩土工程测试报告；
（2）岩土工程检验或监测报告；
（3）岩土工程事故调查与分析报告；
（4）岩土利用、整治或改造方案报告；
（5）专门岩土工程问题的技术咨询报告。
近年来，我国的高层建筑越来越多，随之遇到的基坑开挖支护工程也越来越多，基坑工程具有工程量大，技术难度较高，不可预见因素多等特点。国内的基坑支护技术经过近三十年的发展，总体说来，在支护形式上，由过去的重力式支护、悬臂式支护、锚拉式或内支撑式排桩等单一支护，发展为两种或多种支护方式；在设计计算方法上，各种数值计算、软件等正在运用于基坑支护设计；在施工方面，采用现代化机械施工代替人工开挖，并采用信息反馈施工。基坑支护设计技术水平有了较大的发展和提高。
4.1.1 桂林岩溶区基坑支护类型
目前，桂林地区基坑支护的主要类型有以下几种。
4.1.1.1 放坡开挖
主要用于周围场地开阔，周围无重要建筑物，基坑开挖的深度不大，只要求稳定，位移控制没有严格要求，所需成本较低。
4.1.1.2 悬臂式支护结构
悬臂式支护结构是现场条件不允许天然放坡开挖，而使基坑开挖面保持稳定的结构物，广泛地应用于土质较好，如硬、可塑红粘土地基，开挖较浅的基坑工程。悬臂式支护结构是桂林岩溶区用得较多的一种支护方式，并常采用钻孔混凝土灌注桩。
钻孔灌注桩支护结构的特点是，施工时振动、噪音小，无挤土现象，对周围环境影响小；墙身强度高，刚度大，支护稳定性好，变形小；当工程桩也为灌注桩时，可以同步施工，从而施工有利于组织、方便、工期短；桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体，因而相对整体性较差，由于是悬臂，因此其抗弯能力较弱，当在重要地区，特殊工程及开挖深度大的基坑中应用时需要特别慎重。
4.1.1.3 混合支护结构
混合支护结构是由挡墙及固定挡墙就位的组合挡土结构，挡墙一般为板桩（钢、混凝土）、混凝土灌注桩，而固定挡墙的支点主要有锚杆或支撑梁。其支点可分为单层或多层，其设计方法略有不同。由于其施工相对复杂，且对周围环境有一定要求，要求锚杆施工范围内无地下管线、管道等地下设施。这种支护方式在桂林地区用得相对较少。但这种支护方式在国内其他地区广泛采用。
4.1.1.4 水泥土重力式挡墙支护结构
水泥土重力式挡墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌，形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙，常用以开挖深度不大的基坑（常小于7 m）。水泥土围护墙优点是，由于一般坑内无支撑，便于机械化快速挖土；具有挡土、止水的双重功能；施工中无振动、噪音小、污染少、挤土轻微，因此在闹市区内施工更显出优越性。水泥土围护墙的缺点，首先是位移相对较大，尤其在基坑长度大时，为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移；其次是厚度较大，只有在红线位置和周围环境允许时才能采用。另外，在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。
4.1.1.5 土钉墙支护
土钉首次使用是1972年在法国凡尔赛地区，国内则是1980年在山西柳弯煤矿的加固边坡，桂林地区采用此种支护方式是从20世纪90年代开始。有时采用在土钉墙挂网的形式，并喷射一层砼保护面层，支护效果更佳，其经济造价较低，施工较易。它具有稳定可靠、施工简便、工期较短、效果较好、经济性好的特点。
土钉墙支护，其作用与被动的挡土作用不同，它是起主动嵌固作用，增加基坑边坡的稳定性，使基坑开挖后坡面保持稳定。土钉墙主要用于土质较好地区，例如红粘土地基基坑，但它不适合在桂林漓江一级阶地的砂性土的基坑支护。
4.1.2 基坑支护设计计算
基坑支护作为一个结构体系，应满足稳定和变形的要求，即通常工程规范的两种极限状态的要求，即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态，对基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏，出现较大范围的失稳。一般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大，影响正常使用，但未造成结构的失稳。因此，基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数，不致使支护结构产生失稳，而在保证不出现失稳的条件下，还要控制位移量，不影响周边建筑物的安全。
基坑工程支护的设计计算，从总体来说，有静力平衡法、等值梁法、弹性曲线法、有限单元法等。在1995年以前，国内还没有颁布基坑支护设计方面的规范或标准，工程技术人员大都是参考各种手册或教科书进行基坑支护设计，其计算方法、公式、参数取值各异，有时相差较大。后来，深圳、上海、武汉、广东等地相继颁布了地方设计规范，原冶金工业部和原建设部分别于1998年和1999 年颁布了《建筑基坑工程技术规范》（Y B 9258—97）和《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120—99）[45,46]。目前，桂林地区的工程技术人员，大多以建设部或冶金工业部颁布的规范作为设计依据。国内也还有许多基坑支护设计的软件，这些软件可用来计算支护结构内力、变形等，但其对设计参数的准确性要求较高；否则，计算结果误差较大。
4.1.3 基坑工程施工要求
4.1.3.1 土方开挖
基坑开挖方式直接影响支护结构的内力和变形，对基坑的稳定和安全有重要影响。土方开挖的顺序、方法必须与支护结构的设计工况一致，并遵循开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖的原则。大型深基坑开挖时，需有周密的施工方案，挖土要配合支撑施工，减少时间效应，控制围护墙变形；要保护工程桩、内支撑和降水设备；加快施工速度。
4.1.3.2 基坑降（排）水
基坑降（排）水是基坑支护的一个重要的环节，一般有明沟排水及井点降水，明沟排水适于基坑深度不大、坑内水量较小的情况，桂林地区多采用明沟排水方式。对于国内其他的一些地区，当基坑深度大，地下水位埋深浅，且基坑土体为弱透水性时，宜采用井点降水。目前，井点降水已有较成熟的计算方法，但对于计算中的一些关键参数取值，如土层渗透系数K，降水影响半径R，目前还较难准确获得，这将会直接影响计算结果。
4.1.3.3 动态信息施工
鉴于深基坑的复杂性和不确定性，理论计算还难以全面准确地反映工程进行中的各种变化，所以，在理论分析指导下有目的地进行工程监测十分必要。利用其反馈的信息和数据，一方面可及时采取技术措施防止发生重大工程事故，另一方面亦可为完善计算理论提供依据。工程监测要编制监测方案，监测内容视工程规模、周围环境情况、支护结构类型等而定。一般包括：支护结构水平变位；周围建筑物、地下管线等的变形；周护墙和支撑体系的内力；立柱的变形；土体分层位移；地下水变化；土压力及抗力等。但目前，许多基坑工程并没有这样要求。其实，进行动态信息施工，及时反馈信息，及时采取技术措施，可起到事半功倍的效果。
4.1.4 当前基坑支护设计中几个热点问题
我国的基坑支护设计是近30年才迅速发展起来的，尽管积累了许多成功的经验，但还是有许多的设计理论需要进一步探讨摸索和改进。
4.1.4.1 设计计算模式
传统基坑支护设计中的土压力计算模式，主要依赖于朗肯理论和库伦理论，国内的许多规范、手册大多倾向于朗肯土压力计算模式。朗肯土压力理论有100多年的历史，简单方便，但它是在弹性半无限空间前提条件下，并假设挡墙垂直、光滑等，依据极限平衡条件而推导出来的。与基坑工程的实际情况有一定的差异：基坑具有一定的空间尺寸边界；基坑分步开挖卸荷，并非一次加载；支护结构的位移也不一定能满足朗肯理论所要求的位移等，这些都会导致用朗肯理论来计算基坑土压力产生误差。目前，国内许多基坑工程土压力实测结果与计算结果相差较大（有时相差一倍以上），这可能是一个主要原因。因此，寻求符合基坑工程特点，又简便实用的土压力计算模式，是非常重要与迫切的。
4.1.4.2 土压力计算中的水、土分（合）算
国内长期以来，对有地下水的土压力计算，到底是采用合算，还是分算，当前还在争论之中。一般认为，对于粉土、砂土地层采用水、土分算；对于粘性土，采用水、土合算。但就目前已有的基坑工程规范或规程中，各自的规定不同，如上海市基坑支护规范，即主张各种土层都采用水、土合算。《建筑基坑工程技术规范》（YB 9258—97）主张各种土层均采用水、土分算[45]。而《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120—99）认为粘性土、粉土宜采用水、土合算[46]。对于各种土层到底是采用水土分算还是水土合算，各地、各行业的规范或规程没有一个统一标准，由此对设计中所带来的误差也是显然的。其总的原则应该是，若地下水能在基坑土体中自由流动，则宜水、土分算；若不能，则水、土合算。但要准确严格地划分土层中的地下水是否自由流动，目前仍十分困难。
4.1.4.3 土压力计算中c、φ值的选用
基坑土体抗剪强度c、φ值，是土压力计算中最重要的两个参数。土体c、φ值指标，可以因不同的排水固结条件而表现为不同的数值，目前工程中常用的有三轴剪切试验的不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪，与之相对应的直接剪切试验分别是快剪、固结快剪和慢剪，基坑工程一般要求采用三轴剪切试验结果。
一般来说不固结不排水剪适宜施工速度快，如机械化施工开挖，透水性差的土层；固结不排水剪适宜施工速度快，土体有一定固结的土层；而固结排水剪则适宜施工速度慢，如人工开挖，土体渗透性好，能充分固结的土层。但要给以上三分情况给出一个明确的定量界限，目前还不能做到，完全依赖于设计人员的经验及水平。还有一点，对于砂、卵石层的c、φ值，如桂林漓江一级阶地的砂卵石地基，由于很难采取非扰动试样进行室内试验，其c、φ值较难准确获得，而野外原位剪切试验实施起来较困难，因此，目前多采用经验值，这对设计人员的经验要求较高。
4.1.4.4 时空效应及角落效应
时空效应最初是在上海软土地区提出并运用的，主要是解决软土的流变性对支护结构内力和变形的影响。采取分步开挖软土基坑，并减少每步开挖所暴露土层的时间，在软土地区基坑开挖中获得了成功。但目前并无一个定量的计算公式，如定量计算出每步开挖多大尺寸，开挖多长时间等，都有待于进一步研究。另外，基坑开挖后，其角落会产生应力集中，认为是危险地段；在基坑地面变形测量中发现，基坑各边中部的变形位移往往是最大，当前也无一个定量计算基坑角落应力集中及基坑中部变形的公式。
4.1.4.5 基坑工程对环境影响的评价
基坑开挖及降（排）水，将会对基坑周边范围产生影响，如基坑开挖卸荷，产生地面位移开裂；基坑降（排）水，引起周围地面沉降，甚至导致邻近建筑物开裂，目前还很难准确地计算其影响范围、位移的大小、沉降的多少，大多采用信息监测施工，事后补救的被动办法。而有些基坑工程施工造成的影响是巨大的，如城市地下煤气管道因开挖变形而破裂，就十分危害，必须事先预防。
4.1.4.6 基坑支护设计标准
目前，基坑工程设计还没有颁布国家标准，只有一些地方的或行业的设计规范、规程和指南。这些规范或规程指南中的计算公式、计算方法、参数取值原则，有时相差较大，即使对同一设计内容，各自的规定也不相同，如前述的土压力水、土分（合）算问题。这些都会给设计人员带来一定的困难，不知道如何选用设计计算方法。其实，不论何种规范标准，都不可能包罗万象，要制定一个适合全国各地的规范标准，也不现实。这就要求基坑支护设计人员，充分领会各种规范、规程、指南及设计手册中的精神实质，建立适合当地实际情况的基坑支护设计方法原则。要淡化具体设计细节，多强调设计原则，部分专家学者也认为多制定设计指南，少制定规范，以强调其引导性和指导性。
基坑支护的常用方式...
答：劣势：不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施；抗弯能力较弱，支护刚度小,开挖后变形较大。适用：多用于深度≤4m的较浅基坑或沟槽。5、钻孔灌注桩 钻孔灌注桩具有承载能力高、沉降小等特点。钻孔灌注桩的施工，因其所选护壁形成的不同，有泥浆护壁方式法和全套管施工法两...
计支宝说:8种常见的基坑支护形式
答：优点在于成本低廉，但其局限在于对场地开阔度要求高，且回填土方较大，适合于周边无重要建筑物的大型工程。2. 深层搅拌水泥土围护墙</ 这种技术利用深层搅拌机在地基中形成连续的水泥土柱，既挡土又止水，尤其适合于闹市区工程，施工过程环保且有利于机械化施工。3. 高压旋喷桩</ 高压旋喷桩以其紧凑...
基坑支护的八种方法
答：优点：稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好、在土质较好地区应积极推广。缺点：土质不好的地区难以运用。适用条件：用于土层较好地域。八、 SMW工法基坑支护 优点：对周边环境影响小，施工不扰动邻近土体，能有效控制周边地面构筑物的沉降；抗渗性好，工法桩机连续作业的墙体无接缝，从而使它可...
怎样选择基坑支护方式
答：其特点为:槽钢具有良好的耐久性,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱,多用于深度≤4m的较浅基坑或沟槽,顶部宜设置一道支撑或拉锚;支护刚度小,开挖后变形较大。钢筋混凝土板桩 钢筋混凝土板桩...
桂林岩溶区岩土工程分析与评价
答：(4)预测拟建工程施工和使用过程中可能出现的各类岩土工程问题,尤其是土洞扩展以及岩溶塌陷问题,并提出相应的预防措施或地基处理方法。 (5)综合考虑场地工程地质条件和建筑物特点以及荷载情况,从安全经济、技术可行的原则出发,提出地基与基础设计方案以及基坑边坡支护等各项岩土工程方案设计的建议。 (6)预测拟建工程对现...
地下水位变化对桂林地区地基基础的影响[]
答：桂林岩溶区岩土工程理论与实践 式中:γ'——土的有效重度; γw——水的重度; 其余符号同前。 当地下水位上升时,朗肯主动土压力P。将增大,同时朗肯被动土压力将减小,不利于基坑的支护,并且由主动土压力强度公式中可发现,土层的内摩擦角越大,K。越小,由于地下水位上升所增加的P。相对也越大。 设基坑开挖深度5...
老板要我学习基坑支护设计,以前从没接触过,我应该从哪里入手?
答：其特点为:槽钢具有良好的耐久性,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱,多用于深度≤4m的较浅基坑或沟槽,顶部宜设置一道支撑或拉锚;支护刚度小,开挖后变形较大。 1.5 钢筋混凝土板桩 钢筋混凝土板桩具有...
桂林岩溶区岩土工程勘察应注意的几个问题
答：表1.21 按载荷试验确定地基承载力特征值Table 1.21 Determination of Characteritic values of foundation bearing capacity by load test 表1.22 多种方法确定的地基承载力结果(kPa)Table 1.22 Result of subgrade bearing capacity determined by different methods(kPa) 以上分析可知,对于桂林高新七星区旅游商品批发城硬...
重力式水泥土挡墙基坑支护设计中几个问题的探讨[]
答：原建设部《建筑基坑支护技术规程》的第5.2.1条规定,水泥土挡墙厚度设计值b宜根据抗倾覆稳定条件,对墙底土体为粘性土或粉土时按式(4.2)确定: 桂林岩溶区岩土工程理论与实践 式中:γ0——建筑基坑侧壁重要性系数; ha——合力∑Eai作用点至水泥土墙底的距离; ∑Eai——水泥土墙底以上基坑外侧水平荷载标准值合力...
桂林岩溶区岩土工程勘察要求
答：(6)提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议; (7)进行场地与地基的地震效应评价。 1.2.2.3 详细勘察的勘探工作应符合的规定 (1)勘探点一般应按建筑物周边线和角点布置,表1.1为桂林岩溶区房屋建筑和构筑物岩土工程勘察详细勘察阶段勘探点的间距经验值。 表1.1 详细勘察勘探点的间距Table ...
