20世纪 80 年代开始，城市地下空间开发和利用得到快速发展，地下空间结构层数和基坑开挖深度不断增加。在基坑“越挖越深”的同时，随着城市综合体项目的开发建设，地下空间开发面积也越来越大，基坑工程呈现“越挖越大”的趋势，单个基坑土方量超过了100 万平方米 ，有的甚至超过了300 万平方米 。这些都离不开基坑支护新技术的应用和发展。
本文介绍了超深止水帷幕防渗墙、地下障碍物处理、新型锚杆（锚索）、深层承压水处理等基坑支护新技术的应用和最新进展。
超深防渗墙的工程应用
对于粉砂土地基中的基坑工程，降水和止水是关键环节。如紧邻钱塘江的杭州钱江新城，地下水位高，土层渗透性强，随着周边建筑、道路及其地下管线设施的逐步建成，基坑外侧降水的环境问题日益突出，迫使政府制定限制坑外降水或要求采取控制性降水的政策措施，从而使基坑止水显得更加重要。止水帷幕的局部失效，常导致局部管涌和水土流失，造成周边路面塌陷和建筑物倾斜。
三轴水泥搅拌桩的止水效果好于普通搅拌桩和高压旋喷桩，近几年在浙江地区得到大量运用。通过对三轴钻杆的多次加接，超过 50 m 的超深三轴搅拌桩在上海、天津等地已得到成功应用。
图 1 TRD 工法设备
近年来从日本引进的 TRD 工法超深防渗墙技术，在浙江地区得到了应用（图 1）。TRD 工法又称“深层地下水泥土连续墙工法”或“渠式切割深层搅拌地下水泥土连续墙工法”，是一种在地面上垂直插入链锯型刀端口连接刀链锯，链锯刀钻上下运动主机沿造墙方向水平移动，切剖出沟渠并注入固化液使之和原位置的土混合，构筑一道等厚的地下连续墙。TRD 工法水泥土墙既可用作基坑外侧的防渗止水帷幕，也可在墙内插入型钢形成等厚度的型钢水泥土连续挡墙（图2）。
图 2 TRD 型钢水泥土连续墙
TRD工法与目前常用的三轴水泥搅拌桩所形成的柱列式 SMW 工法墙相比，具有成墙连续、表面平整、厚度一致、墙体均匀性好、内插型钢间距任意可调等特点。由于采用液压作为动力，可在砂砾层甚至岩层中成墙施工，成墙厚度 550～850 mm，最大深度可达 60 m。图 3 为杭州某基坑开挖后的 TRD 工法水泥土墙，可见墙体厚度连续均匀、表面平整，止水效果良好。目前 TRD 工法型钢水泥土墙的造价略高于SWM 法工法墙，但大大低于钢筋混凝土地下连续墙，在高水位、强透水性地层中代替地下连续墙具有明显的造价优势。
图 3 某基坑开挖后的 TRD 工法型钢水泥土连续墙
地下障碍物处理新技术应用
城市中心地带的建设工程很多为拆除重建项目，老建筑物、构筑物的基础（大多为桩基）成了新建项目的地下障碍物，地下清障难度大、成本高。这里以国大·雷迪森城市广场改造项目为例，介绍地下障碍物处理采用的最新技术。
国大·雷迪森城市广场地块，拆除的老建筑为杭州国际大厦，原基础采用 400 mm×400 mm 的预制方桩，桩长 23 m；场地南侧的雷迪森酒店地下室施工时采用了 900 mm 直径钻孔灌注桩排桩作围护结构，桩长 17～20 m，新建 5 层地下室南侧地下连续墙刚好布置在原围护桩的位置（图 4）。为此，新建项目的地下连续墙和工程桩施工前，需拔除场地内的大量老桩，其中包括 900 mm 直径钻孔灌注桩 55 根。
图 4 国大·雷迪森城市广场基坑周边环境示意图
400 mm 预制方桩的拔除，采用Φ1000 mm 的钢套管（图 5，6），利用振动锤振动下沉钢套管至方桩桩底标高以下 50～100 cm 处，在下沉过程中控制好垂直度，并开启空压机和高压离心式水泵，对套管内的桩侧土进行冲刷直至桩身被剥离，下沉就位后移除固定在钢套管顶部的振动锤，再单开高压将套管内的泥浆水随气流全部排出管外，最后用钢丝绳和履带吊将套管内的方桩拔出清除。
图 5 预制方桩拔桩设备
混凝土钻孔灌注桩的清障，采用日本原装进口设备进行分段拔桩。先将直径 1500 mm 的钢套管置于灌注桩的正上方，然后回旋下压套管至一定深度，再在套管内壁与桩之间插入倒三角锤，回转套管并切断桩的最上一段。当桩段跟钢套管同步旋转时，表示段桩已被彻底切断，此时可卸除倒三角锤，用抓斗取出被切断的桩段。重复上述步骤，直至将整根钻孔灌注桩全部取出为至，最后，边灌填砂石料边拔出钢套管。
图 6 拔出的预制方桩
新型锚杆（锚索）体系的应用
对于平面尺寸很大的基坑工程，设置内支撑系统的成本很高，后期拆撑工作量大，且存在混凝土收缩徐变和温度效应的不利影响，利用锚杆（锚索）代替内支撑系统，采用“桩+锚”的支护形式具有明显优势。但在浙江沿海的深厚淤泥质软弱地基中，由于土层的“低强度、高压缩性、高灵敏度”特性，采用传统方法施工的锚杆（锚索），其抗拔承载力低，基坑变形大，因而锚杆（锚索）在此类土层中的应用受到很大限制。
近年来在浙江杭州和宁波等地得到应用的浆囊袋注浆锚杆（专利技术），是一种采用注浆工艺扩大锚杆直径、具有较高抗拔力、适用于软弱土层的锚杆。浆囊袋注浆锚杆的基本原理是在利用常规锚杆施工方法的基础上，引入浆囊袋并进行扩孔注浆的施工工艺，由于软土自身强度低，浆囊袋可以在土体中以预定的形状进行扩孔，可做成圆柱状锚杆体或数个间隔一定间距的圆柱状锚杆体，其直径可达到 25～30cm，抗拔力可达到常规锚杆的一倍以上（图 7）。
图 7 浆囊袋锚杆抗拔试验曲线
深层承压水处理技术的发展
钱塘江两岸的承压含水层具有埋藏深、水量大、补给充沛的特点，承压水赋存于砂、卵、砾石层中。承压含水层顶板埋深大致为 25～55 m，由上游至下游逐渐加深，至杭州钱江新城一带，承压水顶板埋深约为 32～43 m，承压水头高程为-1.50～-5.0 m（埋深约8.50～12.0 m），年水位变化幅度最大约 4 m。承压含水层顶板上部为淤泥质粉质黏土，厚度一般为 8~15m。基坑土体在承压水作用下的破坏形式通常有两种，当坑底为弱透水土层时，常发生渗流破坏或局部破坏，表现为流砂、流土或类似于“沸腾”的喷水冒砂现象；当承压含水层上面为不透水层时，常发生坑底土体整体顶升的“突涌”破坏。浙江地区近年来处理深层承压水的方法有 3 种：坑底设置水平止水帷幕法；竖向止水帷幕隔离法；降低承压水位法。
杭州钱江新城的深基坑工程，对挖深超过 18～20m 的局部深坑，大多采用上述第一种方法，如浙江财富中心、中国移动浙江公司大楼、万银国际二期、万象城项目等，均采用三轴水泥搅拌桩或高压旋喷桩对坑底地基土进行加固，形成水平止水帷幕。可考虑工程桩的有利作用，即考虑承压含水层顶面以上土体在承压水压力作用下受工程桩土钉效应的有利影响(见图 13)，考虑坑底土体抗剪强度和工程桩土钉效应的计算方法，可降低深开挖过程中对深层承压水的处理费用，已在杭州钱江新城的财富中心、浙江移动大楼等深基坑工程得到应用，效果良好。
图 13 工程桩的土钉效应
本文结合工程实例介绍了TRD超深防渗墙技术在高水位、强渗透性粉砂地基中的成功应用，大大提高了基坑周边止水帷幕的防渗可靠性，以其代替钢筋混凝土地下连续墙可大大降低围护造价；深层承压水作用下坑底土体抗突涌计算时考虑工程桩土钉效应，可降低深开挖过程中的承压水处理费用，减小深层降水的环境问题，已在杭州钱江新城的多个深基坑中得到应用。
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