建筑工程深基坑支護施工技術(shù)探討

楊利生

(太原理工大學研究生院，山西太原 030024)

0 引言

隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，高層建筑越來越多，對建筑施工安全的要求也更加嚴格。在高層建筑中原有的建筑技術(shù)逐漸被淘汰，現(xiàn)代建筑工程中地下施工大多采用深基坑支護施工技術(shù)。該技術(shù)具有更高的穩(wěn)定性和安全性，也能夠保證建筑的地下空間，有利于提升建筑工程的總體質(zhì)量。

1 建筑工程深基坑支護施工技術(shù)要點

1.1 制定科學合理的設計技術(shù)方案

前期的施工方案準備工作是保證建筑工程深基坑支護工程順利完成的重要前提。首先施工企業(yè)應當聘用具有過硬專業(yè)知識和豐富實踐經(jīng)驗的設計人員，設計人員應當能夠根據(jù)施工地點的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文特征，充分把握施工現(xiàn)場的周邊環(huán)境;其次設計人員應當結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況和地質(zhì)結(jié)構(gòu)，采用先進的施工技術(shù)，制定出科學合理的施工方案。設計方案應當保證邊坡的穩(wěn)定性，防止邊坡發(fā)生變形，確保周邊建筑物、地下管線的安全，提供足夠的地下施工空間，保證基坑順利進行。

1.2 選擇合適的深基坑施工方案

1.2.1 土釘墻支護方案

該方案經(jīng)常運用于開挖深度較小、周圍建筑和管線對沉降或位移要求不高的施工環(huán)境。土釘墻支護是將細長的桿件釘筑在原位土體中，且在坡面上鋪設鋼筋混凝土層，實現(xiàn)土體與土釘和混凝土層相互作用，形成復合型土體，達到穩(wěn)定和支護的目的。

1.2.2 水泥土攪拌樁擋墻

該方案一般使用在開挖深度小于12 m的淤泥土質(zhì)和軟土地基環(huán)境中。該方案主要用水泥實現(xiàn)穩(wěn)固和支護目的，利用攪拌機攪拌深層的水泥和土，使水泥和土之間發(fā)生物理反應，并逐漸實現(xiàn)土層硬化，構(gòu)筑成具有整體性和穩(wěn)定性的堅固土樁。該方案根據(jù)具體情況可以分為干法和濕法。干法是將水泥粉與土攪拌，濕法則將水泥漿與土進行攪拌。水泥土攪拌樁擋墻主要是樁與樁之間排列緊密，可以形成格柵式布置形式，具有較高的強度和較好的連續(xù)性，能夠阻擋水流和土的雙重沖擊。

1.2.3 鉆孔灌注樁方案

鉆孔灌注樁主要適用于基坑側(cè)壁安全等級為三級以下、坑深在7 m～15 m之間的基坑工程中，其擋水性能差，因此適用于地下水位較深和土質(zhì)較好的地區(qū)。該方案主要采用間隔排列式，在地下水位高的地區(qū)還需要再設置擋水帷幕。該方案能夠與水泥土攪拌樁方案結(jié)合使用，在基坑狹窄的環(huán)境中，不允許在鉆孔灌注樁實施之后設置1.2 m厚的水泥土樁擋水帷幕，這時可以在水泥土樁中套打鉆孔灌注樁。

1.2.4 錨桿支護方案

錨桿作為深基坑中的支護技術(shù)，主要采用錨桿的拉力承受坑壁上的壓力和水的壓力。該方案使用范圍較廣，能夠與多種深基坑支護技術(shù)相結(jié)合，但是不宜使用在有機質(zhì)土層中，液限大于50%的粘土和密度小于0.3的砂土也不適宜使用該方案。該方案將錨桿的一端固定在巖層中，另一端與其他支護結(jié)構(gòu)連接，對錨桿施加預應力，增大錨桿的拉力，調(diào)動深部土層實現(xiàn)支護目的。

1.2.5 懸臂式支護方案

該方案主要適用于土質(zhì)好，開挖不深的基坑。其主要利用支撐和錨桿的支護作用和錨桿的抗彎強度為基礎，保證支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2 建筑工程深基坑支護施工技術(shù)存在的問題

2.1 建筑工程深基坑支護技術(shù)計算值與實際承受應力不符合

針對深基坑支護結(jié)構(gòu)的計算技術(shù)尚未具有較高的精確度，我國也未形成統(tǒng)一的支護結(jié)構(gòu)設計規(guī)范，因此，設計方案不能起到較好的依據(jù)作用。針對支護樁的計算數(shù)據(jù)大多采用庫侖或朗肯理論確定，支護樁一般使用“等值量法”計算，其計算結(jié)果與深基坑的實際施工環(huán)境和受力出現(xiàn)較大誤差，難以為實際施工提供有效的指導。土層存樣工作具有不確定性和隨機性，據(jù)此得出的土層物理學指標難以為實際施工提供參考。

2.2 基坑開挖空間不夠

基坑周圍的水平位移是中間大兩邊小，深基坑邊坡自居中位置開始難以保持穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的開挖技術(shù)主要采用平面應變問題處理方式進行穩(wěn)定，這種方式能夠解決細長條基坑的坡面穩(wěn)定問題，但是針對近似長方形或正方形的深基坑則無法進行調(diào)整。

2.3 施工過程難以嚴格按照施工設計方案進行

施工設計方案中經(jīng)常對挖土與支護的順序和注意問題提出相應的要求，以減少支護變形。但是實際施工中，則往往更注重施工的進度，忽視施工的質(zhì)量，最后導致支護結(jié)構(gòu)嚴重變形，難以完成最后的交底任務。施工人員未能按照設計方案規(guī)范施工，坡面問題沒有合理解決，深基坑支護協(xié)調(diào)工作沒有做到位，影響了工程的整體質(zhì)量，降低了工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.4 深基坑地下水影響施工質(zhì)量

深基坑支護設計方案中沒有進行嚴密的勘查工作，致使部分地區(qū)的軟土層或涌水層未被及時勘查出來，施工過程中難以提前進行應對。在深基坑支護過程中，地下水的涌入會延誤工程的進度，也存在極大的安全隱患。

3 建筑工程深基坑支護施工技術(shù)的改進建議

3.1 注重深基坑支護過程中的施工質(zhì)量

深基坑支護施工的質(zhì)量關系著整個施工系統(tǒng)的質(zhì)量，因此應當加強重視。深基坑支護施工質(zhì)量的影響因素主要有支護環(huán)境的勘查、支護材料的選取檢測、支護用品的裝設位置和步驟、裝設施工的時間、施工順序、地下水控制施工等。深基坑支護施工的重點是對施工過程的控制，施工過程中出現(xiàn)問題很難進行事后補救，所以施工單位必須采取措施控制施工過程，保證施工質(zhì)量。遵循“開槽支撐、先撐后挖，分層開挖”的原則，按照施工設計方案進行施工。

3.2 及時進行變形調(diào)整

在深基坑支護的施工過程中，要不定時的進行支護結(jié)構(gòu)變形觀測，包含邊坡和周邊建筑物、地下管線的變形觀測，并通過數(shù)據(jù)的分析了解實際支護施工的進程，把握變形情況，及時進行調(diào)整。根據(jù)實際勘查的數(shù)據(jù)及時調(diào)整設計方案中的偏差，對已施工的部位進行適當?shù)难a救。了解深基坑施工過程中基坑土體變形、沉降的情況和地下管線的變形情況。變形觀測人員應當按照施工設計方案進行精確的測量，保證測量的質(zhì)量。在測量中發(fā)現(xiàn)異常情況應當及時采取措施進行防護，防止惡化。如果出現(xiàn)嚴重的惡化應當及時進行加固和防護，防止變形繼續(xù)發(fā)展。

3.3 減少地下水對深基坑支護施工的影響

當基坑的下部存在地下水層時，基坑的防護工作很容易遭受地下水的沖擊和沖蝕，這樣就降低了基坑的穩(wěn)定性，甚至影響周圍建筑或管線的安全。因此，在深基坑支護工作過程中，要保證地層的堅硬和干燥。開挖孔洞之前應當將地下水位降到邊坡面和坑底以下，防止邊坡滑坡或塌陷。當深基坑遇到承壓含水層時，應當及時減壓，防止基底遭到滲流的破壞，減少生砂的膨脹和底土的流失。在深基坑支護施工過程中，要保持坑底的干燥，科學合理的安裝降水減壓系統(tǒng)，增強坡面的穩(wěn)定性，減少土體中的含水量，提高土體的堅固程度。

3.4 注重邊坡的防護和穩(wěn)定工作

在挖土過程中要時刻做好深基坑四周的防護和穩(wěn)定工作，如果基坑深度的1倍～2倍范圍內(nèi)產(chǎn)生裂縫，地表水就會向裂縫中滲漏，降低了土體的強度，導致支護結(jié)構(gòu)發(fā)生位移。因此，必須加強對邊坡的防護和穩(wěn)定工作，及時進行堵塞，做好地表水的導流工作，防止?jié)B水。

4 結(jié)語

深基坑支護施工是整個建筑工程的基礎，是確保建筑施工安全性和穩(wěn)定性的關鍵。當前的深基坑支護工作仍然面臨著諸多問題，設計方案的不精確性和施工過程的不規(guī)范都嚴重影響著深基坑支護工作的質(zhì)量。因此，應當加強對深基坑支護施工技術(shù)的研究，提高設計和計算的精確程度，同時在具體的施工中加強控制管理，提高施工的質(zhì)量，保證整個工程的效益。

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