一、基坑工程技术的发展历程
第一阶段：上一世纪80年代末到90年代末，研究、探索阶段。
第二阶段：新世纪初的十多年，发展阶段。
1、两个阶段的标志
1)第一阶段：2000年前后基坑工程的国家行业标准和地方标准的颁布。
2)第二阶段：2009年《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497)的颁布、一批相关的规范全面修订。
2、基坑工程设计理念的改变
1)早期：设计往往以满足地下工程施工为主。或以经验为主;或以理论为主。
2)现今：满足环境保护已成为设计施工的基本出发点。理论和经验相结合。
3、基坑设计方法
1)极限平衡法:卜鲁姆法、盾恩法、相当梁法等 ;
2)弹性支点法:解决变形分析问题;
3)有限元法:平面、空间;土体与结构共同作用;考虑土的弹塑性等
4、对基坑稳定性的认识
基坑事故主要是岩土类型的破坏形式。整体滑动稳定性、抗隆起稳定性等在软土中尤其重视。
二、基坑工程的新型支护结构
常用的基坑支护结构
1)土体加固类:放坡、土钉墙、重力式水泥土墙等。
2)支挡、拉锚式围护墙：排桩、地下连续墙。
3)支锚体系：拉锚式，内支撑。
围护墙
支锚体系：拉锚和锚杆
1、复合土钉墙
1)土钉支护结构的优点:施工方便、设备简单、经济效益显著等。
2)土钉支护结构的主要问题:适用有一定限制，仅适用于非软土场地。
土钉支护结构的主要问题
1)软土地区：稳定性
2)复合土钉墙：采用水泥土搅拌桩、预应力锚杆、微型桩等的一类或几类结构与土钉墙复合而成的支护结构。
3)软土地区的应用：以水泥土搅拌桩、微型桩等“超前支护”，
4)解决：隔水性;土体的自立性(加大自立高度和持续时间、提高稳定性)。
5)非软土地区的应用：通过微型桩、预应力锚杆等对限制土体的位移。预应力锚杆复合土钉墙，加大预应力可使位移减少40%~50%。使其适应的基坑开挖深度有所增加。复合土钉墙使开挖深度有所增加(12~15m)。
6)复合土钉墙结构设计中应注意的问题：可计入复合体的共同作用，但复合体的作用不可过高估计。
7)原位土层、土钉对结构稳定性的贡献：应占有主要的份额。
2、双排桩结构
双排桩结构：由前、后两排支护桩和梁连接成的刚架及冠梁组成的支挡式结构。
双排桩结构的特点
1)结构：有较大的侧向刚度，无需支撑或拉锚
2)施工：适应性广、工艺简单、与土方开挖无交叉作业、施工工期短等。
双排桩的设计
嵌固稳定性验算：以结构前后排桩与桩间土的整体分析，但嵌固段被动土的抗力作用在总抵抗力矩中占主要部分。
刚架结构受力分析
1)前、后排桩的受力前排受压;后排受拉，并引起前、后排桩竖向位移和桩身弯矩。
2)前、后排桩之间土体：考虑其的反力与变形关系(桩间土看作水平向单向压缩体，按压缩模量确定刚度系数)
考虑开挖后应力释放引起的初始压力(按桩间土自重占滑动体自重的比值确定)
3)桩顶梁
3、型钢水泥土搅拌墙
1)型钢水泥土搅拌墙：由水泥土墙和内插的型钢组成的复合支护结构。
2)特点：支护性能好、造价低、环保(型钢可回收)等。我国于2010年颁布了《型钢水泥土搅拌墙技术规程》JGJ/T199 ，标志了该技术已较为成熟。
型钢和水泥土作用
1)型钢：作为挡土结构。
2)水泥土：作为截水帷幕。
型钢水泥土搅拌墙的工作特性
1)墙体变位较小时：水泥土对提高墙体的刚度有相当贡献。
2)墙体的抗弯承载力验算：不应考虑水泥土的作用。
3)型钢间水泥土的受剪：包括型钢间水泥土的错动受剪和最弱截面处的局部受剪。
4)型钢水泥土搅拌墙的桩身强度是目前工程中矛盾比较集中的问题。
5)设计要求：一般强度为1.0MPa左右，甚至更高。
6)实际情况：往往难以达到设计要求。
7)取芯检测：28d强度值一般在0.4MPa左右。
如何确定水泥土搅拌墙的桩身强度?
1)工程实际：鲜有因强度较低而造成破坏的事例;
2)理论分析：要求水泥土28d抗压强度为0.5MPa左右;
3)规范建议：采用不小于0.5MPa较为适宜。