建筑技术 Ｃｈｉｎａ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ ｇｉｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｄｕ ｃｔｓ 囵团圆蓬豳■嵋 ■ ■ ■－■■－ ■ 逆作法在深基坑支护中的应用 余军秋 摘要：逆作法作为一项近几年才发展起来的基坑支护技术，以其安全、经济、工期短等优势被广泛采用。本文介绍了逆作法支护的 原理及优点，指出了逆作法支护存在的问题，并提出了改进的措施。 关键词：深基坑支护；地下施工；逆作法 随着城市中高层建筑的日益增多，对建筑 施工中的深基坑支护的要求也越来越高。由于 城市中的深基坑工程常位于建筑构成复杂的密 集闹市区，基坑开挖的难度大、技术复杂，对深 基坑支护技术有较高的要求。传统的基坑支护 的施工过程是先作楼盖，再挖楼盖下面的土方。 由于其强大水平刚度，楼盖对围护桩的作用在 水平方向上可以视作不动铰支点，因此在所有 的支护方法中其效果是最好的。逆作法支护尤 其适用于基坑周环境特别复杂的情况，如四周 （２）节点处理问题：墙梁节点、梁柱节点和 墙板连接部位的提前预留预埋要求较高的准确 度，这些部位留的不准确的话需要剔除重新设 置，会增加焊接工作量，延长工程施工期。 （３）设计和施工的配合问题：由于施工单位 方法因为其自身的特点，对于城市中复杂的施 工环境有一定的局限性，而逆作法支护具有灵 活、可靠、经济的优点，适用于施工环境复杂的 深基坑工程。 １深基坑支护方法概述 １．１传统的深基坑支护方法 传统深基坑支护采用的方法有地下连续墙 加锚杆法、人工挖空护坡桩加腰梁及锚杆法、土 钉支护法。 地下连续墙施工方法一般在地面施工，在 浇注混凝土之后封闭基坑以阻断地下水通道， 为基坑开挖创造良好条件；地下连续墙在发挥 挡土墙的同时还可以作为建筑物地下结构的墙 体，缩短了施工周期。为了减低工程造价，还可 以把锚杆和地下连续墙同时使用，利用锚杆作 为地下连续墙的弹性拉杆，以提高墙体的侧向 刚度和稳定性。 人工挖孔护坡桩原来被用作基础桩，后来 被用来代替地下连续墙作为新的支护形式。因 为人工挖孔护坡桩存在因施工人员素质造成的 质量问题，在较深基坑一般采用型钢腰梁加锚 杆的支护方法。 土钉之护法墙由钻孔原位土体、注浆式土 钉和喷射混凝土面层组成土钉墙，通过砂浆土 钉、钢筋网和喷射混凝土的联合作用来提高土 体本身的承载能力，通过将土体负载转化为支 撑结构来提高土体稳定性。 １２传统支护方法的缺点 地下连续墙支护在施工中需要用到大型设 备，需要泥浆护壁，施工成本较高。对施工场地 大小有局限性，会在一定程度上污染环境。地下 连续墙与地下工程的水平框架、底板、顶板等连 ￣￣ｇｃＡ－的施工比较复杂，并且需要等混凝土墙 体达到施工强度标准后才能开挖，施工工期较 长。 锚杆法的同时作 业面大，但需要等桩的强度达到设计要求后才 能开挖，所以需要较长的养护时间。而且腰梁采 用型钢焊接，使工程造价大幅增加。 土钉支护需要通过土体变形来提供支撑 力，而较大的基坑变形肯定会影响周遍的建构 筑物的安全和使用。从基坑开挖至土钉注浆、喷 射面板混凝土需要一定的工序周期，要求土体 有一定的自稳能力。适用土质有局限性，对软粘 土层、富水土层不太适宜。 ２逆作法支护 逆作法支护的原理是借用地下结构自身的 负载能力来支护基坑，以保证基坑土方的开挖。 即利用地下各层楼盖的抗压强度和水平刚度， 把楼盖作为基坑围护桩的水平支点，利用来自 基坑外部不同方向的土体压力的自相平衡来抵 消其对基坑壁围护桩的不利影响。逆作法支护 管线、道路对沉降有严格限制，相邻建筑极为靠 近，坑周土体非常软弱，地下水较高且水压力较 大等。 ２．１逆作法支护的优点 逆作法支护适用于建筑施工环境复杂，基 坑较深，施工空间小，同时四周建筑或管道等对 基坑支护结构的水平变形要求较高的情况。逆 作法支护施工又可分为全逆作法、半逆作法、部 分逆作法、分层逆作法等四种形式。其中全逆作 法施因其安全性高和适用性广又是应用最多的 方法。 逆作法支护施工与其他几种传统支护方法 相比有以下几个优点： （１）对周围环境影响小：逆作法施工利用逐 层浇筑的地下室结构作为地下连续墙的内部支 撑，引起的基坑变形小。由于地下室结构较大的 刚度，侧压力导致的地下连续墙的变形小得多。 Ｊ比外，增加了中间承重柱支点的底板浇筑后成 为多跨连续板结构，隆起减少很多。较小的基坑 变形使相邻的建筑物、地下管线和道路等沉降 减少，减少深基坑施工对周围环境的影响。 （２）缩短工期 采用逆作法支护施工，一般只有底下１层 占用绝对工期，其他各层可与上部结构同时施 工，缩短了工程施工工期。 （３）节省经费，减少工程预算 采用逆作法支护施工，围护墙的支撑体系 可由地下室楼盖结构代替，省去了大量支撑费 用。此外，由于土方开挖后利用地下室结构本身 来支撑作为支护结构的地下连续墙，可省作为 临时支撑的支护结构，而且不需要拆除内支撑 工序及其废渣的外运，在避免环境污染的同时 节省了费用。 （４）建筑抵抗水平风力和地震作用的效果 更好 采用逆作法支护施工时，地下连续墙与地 下原状土体粘结一起二者之间的摩擦力和粘结 力不仅可承受垂直荷载，而且承受水平风力和 地震作用的效果更好。 ２２逆作法支护存在的问题 逆作法支护施工很好地解决了对周围环境 影响大、支护费用高、基坑施工周期长的现状， 成为一种十分有生命力的施工方法。但是逆作 法支护本身也存在一些问题。 （１）差异沉降问题：随着上部结构施工层数 的增加，地下连续墙和中柱桩所承受的荷载也 会增加，而受到挖土的影响，地下连续墙和中柱 桩承载能力随之减少，这势必会导致相邻中柱 桩之间的差异沉降，如果各中柱桩之间或与地 下连续墙之间有较大的差异沉降，已浇筑的楼 板与梁系就会产生裂缝，将危及上部结构的安 全。 不直接参与逆作法施工过程的设计，只能依靠 施工单位自身的力量进行研究分析，而施工单 位往往由于缺少强大的结构分析设计队伍，在 进行逆作法支护的施工时只能半经验半理论， 没有正规的理论｛殳ｉ十依据；同时设计单位也不 参与工程的施工组织设计，因此施工单位和设 计单位常常因为施工进程和设计思路发生矛 盾。 ３逆作法施工建议 逆作法支护施工虽然在全国不同地区、不 同的环境条件下取得了不少成功的经验，但要 完善和发展这套工艺，还应当在以下方面进一 步地研究和突破。 （１）加强结构受力机理与沉降分析的进一 步研究：如能较精确地分析确定地下连续墙与 基底桩土承受垂直力的比例计算，并且能快速 正确估计挖土造成的地基减荷等复杂因素可以 更准确地施工动态信息化。 （２）加强逆作法支护施工中的墙、柱、梁、板 节点优化研究：从整体设计、施工体系上研究解 决节点处理问题，使设计计算符台 又比较方便。 （３）加强设计施工—体化的研究：逆作支护 设计与地下结构设计是统一的，要发展逆作法 就应当促进设计施工的—体化，逆作法设计单 位应当参考工程具体情况和施工方的意见进行 设计，并且允许施工单位在保证建筑结构原设 计功能受力状况下对地下室结构进行优化。 ４总结 逆作法支护技术作为一项全新的施工工 艺，具有环境适应性强、对基坑周边环境影响 小、节约施工场地、施工工期相对较短、工程施 工成本低等优点。随着新的机械设备、仪器在工 程施工中的广泛应用，逆作法支护的施工能力、 精度及施工组织协调能力得到大大提高，这套 技术必将日益走向成熟并得以大力推广。 参考文献 ｆ１１黄强，惠永宁．深基坑支护逆作法工程实例集 北京：中国建筑工业出版社，１９９８ ｆ２］牛青山．地下工程中逆作法的现状及发展趋 势．工业建筑．１９９５年第２５卷第３期 ｆ３］李雪飞，郁雯，袁风来基坑逆作法施工初探Ⅱｌ 河北建筑工程学院学报２００５（２）２．３－２４ 『４］占卫国，孙洋波．逆作法及其在深基坑中的应 用安徽水利水电职业技术学院学报第６卷第２ 期 【５】中华人民共和国行业标准．建筑基坑支护技术 规范（ＪＯＪ１２０－９９）￣Ｌ京：中国建筑工业出版社。 １９９９ 【ｑ黄熙龄主编．高层建筑地下结构及基坑支护 北京：宇航出版社。１９９４ 中国新技术新产品 一２０１—