探討高層建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)

王巍

摘要：隨著社會的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層建筑日益增多。目前，我國國民經(jīng)濟(jì)日益蓬勃發(fā)展，建筑正向著大型化、高層化快速發(fā)展，大量大型建筑、高層建筑拔地而起，日益增多。隨著高層建筑的不斷建設(shè)，高層建筑的基坑的支護(hù)施工技術(shù)就越加凸顯其重要性。基坑支護(hù)施工是為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)措施的施工。文章從分析深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工過程中存在的問題出發(fā)，闡述了高層建筑工程深基坑支護(hù)的安全施工技術(shù)，并對不同深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了總結(jié)，僅供參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；深基坑支護(hù)；施工技術(shù)

深基坑施工的特點決定了深基坑施工的技術(shù)要求。主要包括：首先，施工時技術(shù)手段要先進(jìn)可靠，確?；邮芰煽恳约爸ёo(hù)的保護(hù)作用完全體現(xiàn)；其次，大型高層建筑通常都建在城市中心，周圍建筑物繁多復(fù)雜，地下市政管線眾多，所以施工必須充分保證不能影響周圍相鄰的建筑物的安全和穩(wěn)定，不能破壞周圍的地下管線等。再次，基坑開挖期間，地下水控制也屬于基坑支護(hù)的一部分。因此，必須合理運用明排、降水、截水和回灌等形式控制地下水。保證基礎(chǔ)施工安全。最后，根據(jù)實際工程需要選取經(jīng)濟(jì)合理的施工方案，實現(xiàn)工程最優(yōu)化。

1深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工過程中存在的問題

1.1在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中很難選擇一個適宜的土體物理力參數(shù)

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性能的好壞很大程度是受所能承受的土體壓力大小影響的，但是在實際工程中由于地質(zhì)情況變化無窮，存在很多的不確定性，這使得要選擇一個適宜的土體物理力參數(shù)來精確計算實際土體壓力，以目前的技術(shù)來看還是一個大難題，尤其內(nèi)摩擦角、含水率和粘聚力這三個重要參數(shù)在深基坑開挖后更是一個可變值，這樣就提高了準(zhǔn)確計算支護(hù)結(jié)構(gòu)實際受力的難度。除此之外，土體物理力學(xué)參數(shù)的選擇還受支護(hù)結(jié)構(gòu)形式及施工工藝等因素的影響。

1.2不能做到對基坑土體取樣完全

設(shè)計前對地基土層進(jìn)行取樣分析是深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的必要步驟。由于地質(zhì)情況變化無窮，隨機(jī)取得的土層樣本不可能準(zhǔn)確地反映土層的真實情況。故支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計并不能完全符合基坑的實際地質(zhì)情況。

1.3不能全面地考慮基坑開挖后的空間效應(yīng)

大量的深基坑開挖實例表明：基坑的四周朝內(nèi)側(cè)發(fā)生水平位移，且常常是中間比兩邊大，這種情況使得深基坑邊坡失穩(wěn)，故深基坑開挖還存在一個空間的問題。

1.4理論計算受力與實際受力不符

在很多實際工程中，設(shè)計人員按極限平衡理論來確定安的，但這樣會加大支護(hù)結(jié)構(gòu)的建設(shè)成本，且不一定就完全適應(yīng)工程；而有的工程雖然選擇規(guī)范中較小的安全系數(shù)來設(shè)計支護(hù)結(jié)構(gòu)，但卻能滿足實際工程的要求。

2高層建筑深基坑支護(hù)安全施工技術(shù)

2.1基坑支護(hù)的設(shè)計

（1）充分利用新技術(shù)、新理念，具體事物具體分析，不要生搬硬套傳統(tǒng)的設(shè)計理念。在現(xiàn)今的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計領(lǐng)域，還沒有公認(rèn)的、權(quán)威的計算公式，基本上都是摸著石頭過河。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計要區(qū)別其他設(shè)計領(lǐng)域，要改變傳統(tǒng)觀念，利用施工監(jiān)測反饋動的態(tài)信息指引設(shè)計體系。

（2）重視支護(hù)結(jié)構(gòu)理論和材料的試驗研究，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。正確的理論必須建立在大量試驗研究的基礎(chǔ)之上。在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實驗方面，我國與發(fā)達(dá)國家有較大距離，還有大量的路要走。不過，我國由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，大量高層超高層建筑拔地而起，所以積累了擁有大量的第一手施工數(shù)據(jù)，但缺少科學(xué)的測試數(shù)據(jù)，無法形成理論，我們以后一定要重視。

（3）勇于創(chuàng)新，設(shè)計支護(hù)結(jié)構(gòu)時，開拓思路，多進(jìn)行新的嘗試。在施工中深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)各元素往往是相互結(jié)合的，各結(jié)構(gòu)相互結(jié)合，這就要求我們從全局出發(fā)，尋求新的設(shè)計思路，探索更好的計算方法。

基坑支護(hù)是一種特殊的結(jié)構(gòu)方式，具有很多的功能。不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)適應(yīng)于不同的水文地質(zhì)條件，因此，要根據(jù)具體問題，具體分析，從而選擇經(jīng)濟(jì)適用的支護(hù)結(jié)構(gòu)。

2.2深基坑支護(hù)工程施工

（1）施工前，必須完成降水排水工程，檢查其滿足達(dá)到預(yù)期要求后，方可進(jìn)行深基坑的土方開挖工作。同時基坑內(nèi)應(yīng)在合理的位置布設(shè)排水溝和積水井，并及時抽出積水，保障深基坑工程不受積水的影響。在深基坑周圍的地域應(yīng)采取相應(yīng)的防排水措施，避免地表水滲入基坑周圍而流入基坑內(nèi)。

（2）高層建筑工程深基坑開挖時應(yīng)遵循“自上而下，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”的原則，同時應(yīng)保持施工的連續(xù)性，使基坑無支護(hù)暴露的時間盡可能少。

（3）原則上，基坑的邊緣不應(yīng)堆放施工建筑材料和開挖的土方，如果場地有限，其堆放物應(yīng)距基坑邊緣2m開外，土方不得高于1.5m，要在設(shè)計荷載之內(nèi)。

（4）深基坑挖土施工時，要安排好挖土次序，布置好挖土機(jī)械設(shè)備和運輸車輛進(jìn)場次序和位置，同時支護(hù)好深基坑的坡道部位，必要時要進(jìn)行加固，保障機(jī)械設(shè)備和車輛的出入安全，機(jī)械車輛行駛停放時要保證平穩(wěn)可靠。

（5）在深基坑的周邊要設(shè)置必要的安全圍護(hù)欄桿，并設(shè)立相應(yīng)的安全警示標(biāo)識，嚴(yán)禁向坑內(nèi)拋擲物品?？觾?nèi)必須設(shè)立安全通道，以便應(yīng)對緊急情況下人員的安全疏離。

（6）施工人員在清底、平整場地、修整坡面時，需要配合機(jī)械作業(yè)時，應(yīng)保持在機(jī)械回轉(zhuǎn)半徑之外。如果在機(jī)械回轉(zhuǎn)半徑之內(nèi)，則必須停止機(jī)械，待回轉(zhuǎn)并制動好后，確認(rèn)安全后方可進(jìn)行施工。

（7）在離電纜線1m的范圍內(nèi)嚴(yán)禁進(jìn)行土方機(jī)械運行。在機(jī)械運行過程中不得進(jìn)行檢修，在修整時，必須停機(jī)降到最低位置，懸空部應(yīng)墊土。

（8）挖掘機(jī)施工時，應(yīng)在機(jī)械本身性能的規(guī)定下作業(yè)，其最大開挖高度和深度不得超過機(jī)械本身。

3深基坑支護(hù)施工的結(jié)構(gòu)類別

高層建筑工程的發(fā)展，使得基坑的深度和體量不斷得到增加，支護(hù)技術(shù)也不斷得到改進(jìn)和優(yōu)化，目前，深基坑支護(hù)技術(shù)中常見的結(jié)構(gòu)類別有以下幾種。

3.1鋼板樁支護(hù)

鋼板樁支護(hù)技術(shù)的施工相對簡單，投資經(jīng)濟(jì)實惠的支護(hù)方法，因此在建筑深基坑支護(hù)時得到了廣泛的應(yīng)用。這種支護(hù)技術(shù)是屬于連續(xù)支護(hù)，應(yīng)用于基坑深度超過5米的支護(hù)施工中。鋼板樁支護(hù)技術(shù)用到的主要材料是帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼材，將鋼板結(jié)合起來建成鋼板樁墻，用于擋土、水。鋼板樁的截面為梯形，形狀類似于U型鋼。鋼板一般長6m~9m，寬3m，厚25mm。施工支護(hù)時，應(yīng)先定位，定位后用打樁機(jī)打出第一個定位樁，而后一正一反沿放線扣合，形成對基坑有效支護(hù)。但是由于鋼板樁在施工過程中會影響周圍環(huán)境，其使用情況也會受到一定的制約。

3.2深層攪拌水泥土樁支護(hù)

深層攪拌支護(hù)是用水泥作為固化劑，將能進(jìn)入土深層的攪拌機(jī)將水泥和地基土進(jìn)行強(qiáng)制性拌和，使兩者相互搭接，形成有效的物理化學(xué)反應(yīng)后硬化、達(dá)到基坑支護(hù)墻的強(qiáng)度要求，這樣形成的支護(hù)結(jié)構(gòu)既可擋土又可隔水。對于粘土、淤泥、淤泥質(zhì)土等，只要開挖深度不深，平面無論什么形狀，這種深基坑支護(hù)技術(shù)均適用，施工經(jīng)濟(jì)。

3.3地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻最主要的優(yōu)點是整體剛度大、止水效果好，因此被廣泛應(yīng)用于地下水位以下的軟粘土和砂土等各種不同的復(fù)雜施工環(huán)境和條件，在施工時需要將基坑底面以下的深層軟土墻體插入很深的這種情況下，尤其適用。

3.4柱列式灌注樁排樁支護(hù)

柱列式排樁支護(hù)是指利用適當(dāng)?shù)闹惺介g隔形式來布置鋼筋混凝土挖孔、鉆孔灌注樁，用具有較好剛度的樁列式灌注樁來作擋土結(jié)構(gòu)。這種排樁支護(hù)方式施工方便、造價低廉，效果明顯，但由于澆筑后樁間的聯(lián)系不緊，必須對澆筑大截面的連梁進(jìn)行連接。同時為了保證地下水和土粒不從樁隙中流入深基坑內(nèi)，還應(yīng)高壓注漿、設(shè)攪拌樁、旋噴樁，這就導(dǎo)致了其施工速度慢的缺點。

3.5土釘墻支護(hù)

土釘墻支護(hù)是一種邊開挖邊鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)的施工支護(hù)技術(shù)，它通過噴射混凝土，形成加筋土重力式擋墻結(jié)構(gòu)，用于擋土。這種深基坑支護(hù)技術(shù)不適用于地下水以下或未經(jīng)人工降水處理的土層，而適用于地下水以上，或經(jīng)人工降水后的粘性土、雜填土。

3.6內(nèi)支撐和錨桿

內(nèi)支撐和錨桿作為基坑墻體的主要支撐結(jié)構(gòu)，剛度大、變形小的特點對于控制基坑變形，保障基坑穩(wěn)定安全方面具有重要意義。它適用于較深基坑，或?qū)Νh(huán)境要求高的地區(qū)，能有效控制墻體變形。

3.7旋噴樁墻支護(hù)

旋噴樁墻支護(hù)是利用旋轉(zhuǎn)噴嘴鉆入鉆桿的端部，在地基深入上提時將水泥固化劑噴入，形成水泥土樁的基坑支護(hù)技術(shù)，它將樁體相連形成支護(hù)結(jié)構(gòu)擋墻，可在較窄地區(qū)施工。

4結(jié)語

高層建筑的發(fā)展，使得基坑深度和面積越來越大，施工也越來越復(fù)雜，支護(hù)難度越來越大，對深基坑支護(hù)的技術(shù)要求越來越高，因此在工程實踐中必須不斷總結(jié)，提高支護(hù)技術(shù)水平，滿足高層建筑的需求。

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