1.1 课题来源

随着城市化进程加快，人口增加、交通拥挤、土地紧张、车辆多、行车难、停车难等问题越来越突出，迫切需要地下停车库的空间。为了进行地下工程的施工，需要从地表面向下开挖土体，挖出相应的地下空间。这个为进行建（构）筑物地下部分的施工由地面向下开挖出的空间就是基坑，基坑临空面称为基坑侧壁。基坑土体的开挖造成周围土体的应力应变状态和地下水位状态发生改变，必然对周边建（构）筑物、地下管线、道路等造成一定的影响。

为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全，对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施，为基坑支护。改革开放之前基坑开挖规模较小，开挖深度较浅，通常采用放坡开挖或者用少量钢板桩进行临时性支护。随着城市建设的发展，基坑的开挖面积以及开挖深度越来越大，而且这些深大基坑通常都位于周边建筑物密集分布区域，周边环境复杂，为此不得不采用支护结构来保证施工的顺利进行。

支护结构指的是支挡或者加固基坑侧壁的承受荷载的结构，是在建筑物地下工程建造时为确保土方开挖，控制周边环境影响在允许范围内的一种施工措施。通常有两种情况，一种情况是基坑支护结构是属于地下工程施工过程中作为一种临时性结构设置的，施工完成后即失去作用；另一种情况是基坑支护结构在地下工程施工期间起支护作用，建成后作为建筑物的永久性构件继续使用。

深基坑工程的综合性很强，其支护方案受制于诸多因素。深基坑工程的深度一般在10m以上，开挖面积大、地域性强、工程造价高、平面布置复杂、与周围环境联系密切，传统的支护方式面临深度和广度的挑战。为保证深基坑工程的安全施工，支护设计根据工程实际情况和地区经验来确定^[1]。

本次设计中，场地位于苏州市某人民医院，基坑为内径20m、深度为20m的圆形地下车库，工程地质条件较复杂，地下水埋深较浅，对施工影响严重。为保证基坑开挖，地下车库的施工的安全顺利进行，减小对基坑周围环境的影响，基坑工程施工时需要采取必要的防护。

1.2国内外深基坑技术研究现状

国外20世纪30年代,太沙基和皮克等最先从事基坑工程的研究,20世纪60年代在奥斯陆等地的基坑开挖中开始实施施工监测,从20世纪70年代起,许多国家陆续制订了指导基坑开挖与支护设计和施工的法规。除了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法,沉管法、冻结法及注浆法等开挖技术外又有了新进展。

我国城市地下工程建设起步较晚,20世纪80年代前，国内为数不多的高层建筑的地下室多为一层,基坑深不过4m,常采用放坡开挖就可以解决问题。20世纪80年代初才开始出现大量的基坑工程。到20世纪80年代,随着高层建筑的大量兴建,开始出现两层地下室,开挖深度一般在8m左右，少数超过10m。进入20世纪90年代后,在我国改革开放和国民经济持续高速增长的形势下,全国工程建设亦突飞猛进,高层建筑迅猛发展,建筑高度越来越高,同时各地还兴建了许多大型地下市政设施、地下商场、地铁车站等,导致多层地下室逐渐增多,基坑开挖深度超过10m的比比皆是,其埋置深度也就越来越深,对基坑工程的要求越来越高,随着人防、地铁、地下商场、仓库、影剧院等大量工程的建设,特别是近年来的工程实践,城市地下空间开挖技术得到了长足发展和提高。我国城市地下工程、隧道及井孔工程等先后采用了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等,这些技术有的已达到国际先进水平。促进了建筑科学技术的进步和施工技术、施工机械和建筑材料的更新与发展。为了保证建筑物的稳定性,建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求,随之出现的问题也越来越多,这给建筑施工、特别是城市中心区的建筑施工带来了很大的困难^[2]。

1.3深基坑工作的基本要求和设计依据

深基坑设计的基本技术要求：安全可靠、经济合理、技术可行、施工便利。

深基坑设计的施工技术要求：环境保护、风险管理、安全控制、工期保证。