淺析深基坑技術(shù)在房建工程的應(yīng)用

王欽凱

（中鐵九局集團(tuán)有限公司成都分公司）

淺析深基坑技術(shù)在房建工程的應(yīng)用

王欽凱

（中鐵九局集團(tuán)有限公司成都分公司）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)房建工程施工也在不斷地發(fā)展，許多地下建筑以及高層建筑等工程得到了大幅度的增加，隨之出現(xiàn)了大量的深基坑工程，許多房建施工受現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、地形以及周邊建筑物的影響，使得基坑開(kāi)挖的類(lèi)型變得更加復(fù)雜化，許多工程處于城市人流密集地區(qū)，在很多情況下，不允許采用放坡開(kāi)挖地基的方式，而要在基坑支護(hù)條件下進(jìn)行基坑開(kāi)挖工程。而當(dāng)施工工程周?chē)鷪?chǎng)地較窄，基坑深度較深時(shí)，一般要采用深基坑技術(shù)，以確?；邮┕さ陌踩M(jìn)行。因此，本文對(duì)房建工程施工中的深基坑技術(shù)做了深入的探究，介紹了深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的類(lèi)型，并分析了深基坑技術(shù)在房建施工中應(yīng)用，希望對(duì)我國(guó)的房建工程施工起到一定的積極作用。

深基坑技術(shù)；支護(hù)形式；房建工程；應(yīng)用

深基坑技術(shù)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的、集土石方工程和結(jié)構(gòu)工程為一體的技術(shù)，現(xiàn)今這項(xiàng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于地下建筑、高層建筑和隧道工程中。深基坑支護(hù)，指的是為了保證施工時(shí)地下結(jié)構(gòu)及周邊基坑環(huán)境的安全，對(duì)深基坑的側(cè)壁以及周邊環(huán)境進(jìn)行保護(hù)與加固的措施。深基坑的支護(hù)工程，在選擇采用支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮到多方面的影響因素，不僅要保證基坑開(kāi)挖的安全，還需考慮基坑周邊地表沉降情況及周邊管線的安全性，再結(jié)合實(shí)際情況和具體的工程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選擇。

1　深基坑支護(hù)系統(tǒng)

1.1擋水系統(tǒng)

當(dāng)基坑的深度較深時(shí)，地下水活動(dòng)可能影響到支護(hù)系統(tǒng)的安全。而采取旋噴樁、壓密注漿、地下連續(xù)墻、鎖口鋼板樁、深層水泥攪拌樁等的擋水裝置，其作用是阻擋外部滲水。

1.2支撐系統(tǒng)

在施工時(shí)，由于受周?chē)沫h(huán)境氣候、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、土質(zhì)的含水量等因素的影響，深基坑的位置容易發(fā)生位移，或著存在基坑不穩(wěn)定的現(xiàn)象，易發(fā)生滑塌等事故，這時(shí)就需要有支撐系統(tǒng)來(lái)維護(hù)整體結(jié)構(gòu)的受力平衡，控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，常用的支撐手段有鋼管與型鋼內(nèi)支撐、鋼筋混凝土內(nèi)支撐、鋼與鋼筋混凝土配合支撐。其作用是能夠支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)力，限制圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生位移。

1.3擋土系統(tǒng)

在進(jìn)行深基坑施工，對(duì)基坑口周?chē)M(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)考慮到周邊土質(zhì)的壓力，如果壓力過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致周邊土壤向中間靠攏，基坑就會(huì)變得越來(lái)越小，不利于房建工程質(zhì)量，因此，需要使用擋土系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置擋土墻或者排樁來(lái)減少外部的壓力，降低對(duì)工程質(zhì)量的不利影響，有效緩解外部壓力對(duì)基坑的壓迫力。其主要采取的方式是鋼板樁、鋼筋混凝土樁、鉆孔灌注樁、深層水泥攪拌樁、地下連續(xù)墻等。

2　深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型

2.1鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)形式

它是一種較為簡(jiǎn)單的，經(jīng)濟(jì)效益高的支護(hù)方法，主要由帶鉗口和鎖口的熱軋型鋼經(jīng)過(guò)加工而成的，通過(guò)連接鋼板樁結(jié)構(gòu)，形成鋼板墻，能夠用來(lái)?yè)跛蛽跬?。目前，在我?guó)深基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中，鋼板樁截面形式通常為Z型、U型和直腹板型等。在軟土地區(qū)應(yīng)用范圍較廣，可以反復(fù)使用。但是，鋼板樁支護(hù)形式在自身結(jié)構(gòu)還存在很大的缺陷，未設(shè)置支撐或支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)置不合理都會(huì)造成周?chē)鼗偷乇碜冃蔚膯?wèn)題，并且在施工過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生很大的噪音，在城市人流密集地區(qū)不建議使用這種支護(hù)方法。并且，對(duì)于軟土地層基坑支護(hù)深度達(dá)到7m以上的基坑，也不建議使用。

2.2土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)形式

土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，是在基坑的開(kāi)挖過(guò)程中，將細(xì)長(zhǎng)的桿件密布釘置于原位土體的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，與此同時(shí)，在邊坡面上布置鋼筋網(wǎng)并進(jìn)行噴射，即噴錨。然后，再通過(guò)利用土體、土釘以及噴射混凝土的結(jié)構(gòu)面層進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)，形成復(fù)合土體。這種支護(hù)結(jié)構(gòu)的原理，是利用復(fù)合土體的臨時(shí)自穩(wěn)力，來(lái)保證施工支護(hù)的效果。應(yīng)用土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，有一項(xiàng)要特別注意的是在土釘墻支護(hù)施工時(shí)，必須要從施工開(kāi)始到結(jié)束不間斷的進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作，必須自始至終做到施工情況與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合。通過(guò)在施工過(guò)程中監(jiān)測(cè)到的即時(shí)數(shù)據(jù)，來(lái)分析問(wèn)題，并且進(jìn)行及時(shí)反饋，再對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行進(jìn)一步的修改，作為指導(dǎo)下一步施工的有效依據(jù)。土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，通常被應(yīng)用于開(kāi)挖深度不大、且周邊相鄰建筑物對(duì)沉降和位移要求不高的基坑支護(hù)。其具有施工快捷簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)效益高的特點(diǎn)，現(xiàn)今已得到了較為廣泛的應(yīng)用。

2.3排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)形式

排樁支護(hù)包括了鋼筋混凝土板樁、鋼板樁、人工挖孔樁、以鉆孔灌注樁及等，其支護(hù)結(jié)構(gòu)形式包括：①連續(xù)排樁支護(hù)：在施工時(shí)，基坑邊坡土質(zhì)較軟，不能夠形成土拱，需連續(xù)密集排列支護(hù)樁，需對(duì)支護(hù)樁進(jìn)行注漿防水，還可以連續(xù)密集排列鋼筋混凝土板樁、鋼板進(jìn)行支撐。②柱列式排樁支護(hù)：當(dāng)施工時(shí)，基坑邊坡土質(zhì)較好，并且地下水位較低時(shí)，能夠形成土拱，就可利用土拱，將少量的挖孔樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)。③組合式排樁支護(hù)：當(dāng)施工邊坡土質(zhì)軟，地下水位較高時(shí)，可以采用由水泥攪拌樁防滲墻和鉆孔灌注樁組成的排樁形式。對(duì)于基坑深度在6m以下的，而無(wú)法采用深層攪拌樁的情況下，可以使用600mm密排鉆孔樁，用樹(shù)根樁防護(hù)樁后，也可使用打入鋼板樁或者預(yù)制混凝土板樁的方式，然后加攪拌樁防滲或者進(jìn)行板樁后注漿，對(duì)于基坑深度為6～10m的基坑，通常使用800～1000mm的密排鉆孔樁，然后進(jìn)行注漿防水或者深層攪拌樁，同時(shí)設(shè)置2～3根支撐；對(duì)于基坑深度大于10m的基坑，可以使用800～1000mm的大直徑鉆孔樁加深層攪拌樁進(jìn)行防水，還可使用支撐加地下連續(xù)墻加方法，同時(shí)設(shè)置多根支撐。

2.4地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)形式

當(dāng)在軟土層結(jié)構(gòu)中進(jìn)行深基坑開(kāi)挖支護(hù)施工時(shí)，如果基坑深度如大于10m，并且周邊構(gòu)筑物和相鄰的建筑物對(duì)于沉降和偏移要求較高時(shí)，可以采用地下連續(xù)墻作用基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式。其適用于各種復(fù)雜地質(zhì)條件，組合墻體結(jié)構(gòu)時(shí)剛度性和整體性較好，對(duì)周邊環(huán)境的造成的影響小。但是，地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，在堅(jiān)硬的地基土體結(jié)構(gòu)中，其開(kāi)挖難度大，尤其是在遇到地下巖層結(jié)構(gòu)時(shí)，還需要準(zhǔn)備專(zhuān)門(mén)的成槽機(jī)械設(shè)備，造價(jià)較高，還有在施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢漿液難以處理，地下室的污染情況較為嚴(yán)重，需要使用廢漿處理工序才能控制。由此，地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)形式難以被推廣。

2.5深層攪拌樁支護(hù)形式

深層攪拌樁支護(hù)形式是利用石灰、水泥等混合材料作為固化劑，在深層攪拌機(jī)械的作用下，將固化劑和軟土進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間能夠產(chǎn)生的綜合的物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土逐漸硬結(jié)成具有整體性、一定強(qiáng)度、水穩(wěn)定性的水泥土攪拌樁，將水泥攪拌樁作為基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)。水泥攪拌樁適宜于各種飽和粘性土，包括粘土、粉質(zhì)粘土、淤泥、淤泥質(zhì)土等，加固深度大。但是由于其抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)不如抗壓強(qiáng)度，所以其通常適用于基坑深度在5～7m內(nèi)的基坑。深層攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，其具有防水性能好的優(yōu)點(diǎn)，可以不設(shè)支撐，可以在開(kāi)敝的條件下進(jìn)行基坑開(kāi)挖，經(jīng)濟(jì)效益高，但在冬季施工時(shí)，需要注意低溫可能對(duì)處理效果造成的影響。

3　深基坑技術(shù)在房建工程中的應(yīng)用

3.1準(zhǔn)備施工階段

準(zhǔn)備施工階段，即在進(jìn)行深基坑土方工作之前，相關(guān)部門(mén)要進(jìn)行全面檢查，調(diào)查周邊道路建筑、地下管道的詳細(xì)信息，然后制定出具體、可操作的方案計(jì)劃，確保選址地址符合施工條件，在房建施工過(guò)程中，要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下水位水平等周?chē)赡苡绊懯┕さ沫h(huán)境進(jìn)行的因素進(jìn)行定時(shí)、定量的檢測(cè)，保證房建施工的質(zhì)量。

3.2支護(hù)樁施工階段

支護(hù)樁施工絕大多數(shù)采用的是人工挖孔樁，使用鋼筋混凝土作為護(hù)壁，例如灌注樁，使用電動(dòng)葫蘆和吊桶作為運(yùn)輸方式，進(jìn)行土方開(kāi)挖，為了保證成樁的質(zhì)量，要對(duì)配置灌注混凝土，制作安放鋼筋籠，成孔以及清籠等工序的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

3.3錨桿施工階段

錨桿是新型承拉桿件，其一端放在巖石地基中進(jìn)行錨固，另一端連接擋土墻樁，當(dāng)基坑達(dá)到錨桿要求時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行鉆孔、制作錨頭、穿錨索、然后用水泥漿和水泥沙漿作為注漿材料，進(jìn)行注漿。完成注漿后，進(jìn)行連系梁的安裝，穿外錨具，然后固錨，再進(jìn)行錨桿實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)其是否滿(mǎn)足房建施工設(shè)計(jì)方案的要求。

3.4深基坑開(kāi)挖階段

深基坑的開(kāi)挖應(yīng)選擇分層、分段的方法進(jìn)行，分層開(kāi)挖的土方厚度應(yīng)不大于2m。深基坑開(kāi)挖時(shí)，需嚴(yán)格按照房建施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，以免亂挖造成支護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)受力不均的情況。測(cè)量放線人員應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)挖位置和深度，以免出現(xiàn)開(kāi)挖深度超過(guò)基坑底標(biāo)高，超挖的現(xiàn)象。為了避免坑底超挖，深基坑挖至設(shè)計(jì)底標(biāo)高200mm時(shí)，應(yīng)該采用人工挖掘的方式進(jìn)行開(kāi)挖。在進(jìn)行大面積開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)統(tǒng)一人員進(jìn)行開(kāi)挖，挖好一部門(mén)后，應(yīng)馬上對(duì)這一部分鋪設(shè)墊層，這樣能有效減少基坑底部土壤的暴露時(shí)間，保證基坑的穩(wěn)定性。

4　結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，深基坑技術(shù)在我國(guó)房建工程中得到廣泛的應(yīng)用，其質(zhì)量好壞，直接影響到整個(gè)房建工程的質(zhì)量?，F(xiàn)今，深基坑技術(shù)已趨向成熟，但仍然存在一些問(wèn)題，本文對(duì)深基坑技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了較為深入的分析，并將支護(hù)的技術(shù)理念與施工緊密結(jié)合起來(lái)，希望對(duì)施工單位提供借鑒，從而為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出積極的貢獻(xiàn)。

[1]張成彪，劉博洋.淺談房建工程中的深基坑技術(shù).黑龍江科技信息，2011（06）：32～35.

[2]張長(zhǎng)友.房建深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用研究.技術(shù)與市場(chǎng)，2010（11）：168～171.

[3]馮浩.高層建筑基坑工程支護(hù)技術(shù)的探討[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)，2011（03）：65～68.

TU753

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1673-0038（2015）21-0042-02

2015-5-8

王欽凱（1980-），中級(jí)，主要從事建筑施工管理工作。