深基坑支護(hù)研究的國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述1.1國外研究現(xiàn)狀國外首先從20世紀(jì)30年代起，從事基坑工程的研究，Terzaghi和Peck對剛性擋土墻在六種不同變位方式下的土壓力分布規(guī)律進(jìn)行了研究，提出了以預(yù)估挖方穩(wěn)定程度與支撐荷載大小為核心的總應(yīng)力法。到了50年代，L.Bjirrum和O.Eide通過研究分析得出了驗算基坑基底隆起的方法。60年代在奧斯陸等地的基坑開挖中開始實施施工監(jiān)測，提出了作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力圖示。從70年代以后，很多國家開始陸續(xù)制定指導(dǎo)基坑支護(hù)設(shè)計施工以及開挖的法規(guī)。[6]Rowe曾經(jīng)進(jìn)行過排樁模型試驗，其在錨桿彈性變形條件下發(fā)現(xiàn)土壓力呈三角形分布。但是在開挖面下方，他發(fā)現(xiàn)由于受到變形限制使土壓力分布形式與古典土壓力分布形式產(chǎn)生明顯差別，臨近開挖區(qū)被動土壓力大于古典土壓力，而排樁墻趾處由于位移小，主動土壓力大于古典土壓力。他還用土拱效應(yīng)分析了土壓力重分布現(xiàn)象，在錨桿變形受限時，錨桿附近、開挖面下方以及被動區(qū)上部的主動土壓力值均增大[7]。Rowe和Vaziri對影響土拱效應(yīng)的因素進(jìn)行了研究并進(jìn)行了歸納：1、土體剛度增大，則土拱效應(yīng)引起的土壓力亦增大，且在密實砂中增大幅度大于黏土和松砂中；2、若支護(hù)結(jié)構(gòu)的撓度增大，則土拱效應(yīng)亦隨之增大；3、隨著錨固結(jié)構(gòu)屈服，土拱效應(yīng)減小。[8]Peck研究了側(cè)向位移、地表沉降、坑底隆起失效、減少地表沉降措施及土壓力計算圖示等內(nèi)容。通過收集基坑開挖的有關(guān)實測數(shù)據(jù)，重點討論土層種類和性質(zhì)、開挖深度以及施工質(zhì)量對基坑變形的影響，提出的研究深基坑的方法是基坑工程領(lǐng)域具有指導(dǎo)性意義的實用方法；同時，通過研究基坑開挖階段維護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)翼的形態(tài)變化，證明開挖初期的最大變形發(fā)生在鋼板樁的頂部，若早期就能在鋼板樁的頂部加支撐，則能有效的減少側(cè)移。[9]Rourke根據(jù)工程實例分析基坑開挖及支撐剛度、支撐加預(yù)應(yīng)力、最下道支撐以下的開挖深度、留土的作用等因素對基坑變形的影響，證明了基坑開挖前降水、維護(hù)結(jié)構(gòu)施工以及樁基施工均會對土體的變形產(chǎn)生影響。[10]綜上，國外早期的研究為我國城市地下工程，尤其是理解開挖過程起到了引導(dǎo)作用，可以從中發(fā)現(xiàn)土體的種類對基坑變形的影響，為減小基坑變形可以采用及時支撐、支撐施加預(yù)應(yīng)力等施工方法；同時，指出降水會導(dǎo)致地表的沉降，以及施工程序、技術(shù)質(zhì)量均是影響基坑變形的重要因素。[11]1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國很早就開始對基坑工程進(jìn)行研究，但在上世紀(jì)80年代之前，國內(nèi)高層建筑不多，且基坑深度很淺，均不超過4m，基坑工程的施工要求放坡開挖即可解決。改革開放至今，我國興建了一大批高程建筑，目前，深基坑工程在我國已廣泛應(yīng)用。[12]進(jìn)入90年代以后，我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，全國工程建設(shè)量和施工技術(shù)亦突飛猛進(jìn)，各地興建了許多大型地下商城、市政設(shè)施、地鐵車站等，這些基坑的開挖深度大多超過了10m，這對基坑工程的設(shè)計、施工和檢測的要求越來越高。[13]近20余年來，我國深基坑工程數(shù)量巨大，積累了豐富的設(shè)計施工經(jīng)驗和監(jiān)測資料，所以為了經(jīng)濟(jì)安全地發(fā)展基坑工程，國家組織專業(yè)技術(shù)力量開展了基坑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的編制工作，《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ120－2012）》這部國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實施，各地方還陸續(xù)制定了基坑工程的地方標(biāo)準(zhǔn)。[14]與此同時，為解決基坑工程中的具體問題，學(xué)者們進(jìn)行了不懈的努力和試驗，相繼提出了很多新的設(shè)計理論和計算方法。]時偉、劉繼明就通過現(xiàn)場實驗與理論結(jié)合的方法，印證了主動區(qū)土壓力隨開挖階段變化的分布規(guī)律。彭社琴進(jìn)行了深基坑土壓力檢測后分析指出，在基坑開挖和支護(hù)過程中時，土壓力受施工進(jìn)度、土體沉降、墻體撓度、施工機(jī)械布置等因素的影響，隨深度變化會出現(xiàn)很多復(fù)雜的變化形式，這是荷載作用與結(jié)構(gòu)變形、土體與墻體變形協(xié)調(diào)的結(jié)果。[15]幾十年的工程實踐，我國已經(jīng)發(fā)展出了許多行之有效的基坑支護(hù)技術(shù)，如土釘墻、水泥土重力墻、圍拱形支護(hù)結(jié)構(gòu)、加固水泥土地下連續(xù)墻、逆作法、內(nèi)支撐體系、雙排樁支護(hù)、組合式支護(hù)等，并發(fā)明了如可拆卸式錨桿技術(shù)、潛孔錘氣動土釘打入機(jī)等施工新技術(shù)。[16]回顧近20年來我國深基坑工程的發(fā)展，我國基坑工程技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平，主要標(biāo)志就是一大批開挖深度達(dá)到30m以上的超級深基坑項目的建成，高層建筑基坑有：“中國第一高樓”－上海中心大廈工程，開挖深度31.1米，挖方量35.5萬立方米；上海寶鋼熱軋廠的工業(yè)基坑深度達(dá)到32m；而市政設(shè)施有：江陰長江公路大橋北錨碇基礎(chǔ)工程基坑深井下沉深度達(dá)58m。[17]通過回顧我國基坑工程技術(shù)發(fā)展歷程，經(jīng)過大量工程實踐積累和不斷研究，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類型發(fā)展很快，已形成了適用于不同基坑深度、地質(zhì)條件和環(huán)境條件且十分安全、經(jīng)濟(jì)的維護(hù)結(jié)構(gòu)體系。[18]對挖深大、面積大、周圍環(huán)境條件復(fù)雜的基坑，通過在基坑內(nèi)外一定范圍內(nèi)進(jìn)行土體加固，起到防止隆起、穩(wěn)定坑壁、減少位移、保護(hù)環(huán)境的良好效果。[19]對不同的邊界條件下水土壓力的分布形式、土參數(shù)的正確取值、支護(hù)結(jié)構(gòu)及基坑周圍的土體的位移進(jìn)行了大量的實測研究和理論探討。[20]對深層位移