試論深基坑支護(hù)技術(shù)在土建基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用

■章麗琴，董 春 ■惠州市田豐建設(shè)工程有限公司，廣東 惠州 516007

隨著城市的快速發(fā)展，房地產(chǎn)行業(yè)的持續(xù)性建設(shè)，一些高層建筑越來(lái)越多，這就出現(xiàn)了越來(lái)越多的深基坑工程。而在深基坑工程施工中，為了確保基礎(chǔ)施工的順利，需要對(duì)基坑邊坡進(jìn)行有效地支護(hù)。但在基坑支護(hù)過程中，需要根據(jù)基坑周圍的地下水位、土質(zhì)狀況、周圍建筑物等因素選取合適的支護(hù)類型，確保深基坑開挖支護(hù)的穩(wěn)定性、安全性。

1 深基坑支護(hù)技術(shù)的施工要點(diǎn)

1.1 基坑邊坡和支護(hù)結(jié)構(gòu)的確定

根據(jù)基坑表皮土質(zhì)的力學(xué)指標(biāo)、地下水位、開挖深度等因素確定基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的方法。在深基坑開挖施工過程中，首先要確?；舆吰碌姆€(wěn)定性，在支護(hù)開挖階段，要選取合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)類型，確保整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工過程中的安全性，并及時(shí)控制支護(hù)結(jié)構(gòu)及周圍土體的變形，從而最大限度的確保基坑周圍建筑物與地下管線的安全穩(wěn)定。

1.2 做好地質(zhì)水文的勘測(cè)工作

研究表明，地下水是造成基坑開挖事故的主要原因之一，根據(jù)工程實(shí)踐表明，多數(shù)基坑開挖事故均于地下水有關(guān)。如果基坑處于粉土或砂土地層時(shí)，且地下水位較高，則容易使基坑坡面出現(xiàn)滲水、圖例流失、流沙，進(jìn)而導(dǎo)致基坑發(fā)生坍塌事故。因此，在基坑支護(hù)施工中，需要做好地質(zhì)水文的勘測(cè)工作，確保深基坑開挖的順利行、安全性。

1.3 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求開挖和支護(hù)

在深基坑開挖支護(hù)施工中，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，并針對(duì)軟土區(qū)域進(jìn)行加固。同時(shí)，對(duì)深基坑支護(hù)與挖土要密切進(jìn)行，嚴(yán)禁超挖。當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)，需立即停止開挖，并及時(shí)查清事故原因，探索有效解決措施。

1.4 對(duì)基坑支護(hù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬

通過對(duì)基坑開挖范圍內(nèi)的地質(zhì)水文進(jìn)行勘察后，需要根據(jù)勘察結(jié)果選擇合適的支護(hù)類型，并對(duì)支護(hù)施工進(jìn)行數(shù)值模擬，提前預(yù)測(cè)可能發(fā)生的問題，避免在基坑開挖施工中發(fā)生邊坡坍塌事故，造成不可挽回的損失。

2 深基坑支護(hù)技術(shù)在土建基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用

2.1 支護(hù)方案

在深基坑支護(hù)施工前，需要對(duì)工程概況進(jìn)行詳細(xì)勘察。例如，在深基坑開挖深度范圍內(nèi)，土質(zhì)分布有較厚的填土、軟土、砂層等軟土地基，導(dǎo)致地基承載能力較差，需要對(duì)地基進(jìn)行有效地處理并配合有效的降水措施。根據(jù)筆者多年施工經(jīng)驗(yàn)可知，基坑開挖的深度及基坑周邊的地質(zhì)狀況，常見的深基坑支護(hù)可采用的支護(hù)方法有:鋼板樁、地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁。而由于鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度大，對(duì)深基坑邊坡的穩(wěn)定度較高，且鋼板樁可重復(fù)利用，下面針對(duì)鋼板樁支護(hù)技術(shù)做闡述。

2.2 深基坑支護(hù)施工技術(shù)

(1)深基坑支護(hù)的施工準(zhǔn)備。在鋼板樁深基坑支護(hù)施工前，需要計(jì)算出鋼板樁進(jìn)入基坑底面下深度、打樁間距、打樁設(shè)備等。同時(shí)，針對(duì)運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)的鋼板樁，需要檢查其外觀質(zhì)量，查驗(yàn)其是否存在大面積銹蝕問題，并進(jìn)行抽樣檢測(cè)鋼板樁的力學(xué)性能，如強(qiáng)度、剛度等，并將外觀檢查符合要求的鋼板樁堆放在料場(chǎng)，在鋼板樁裝卸時(shí)，采用兩點(diǎn)平衡吊運(yùn)方式。同時(shí)，在吊運(yùn)鋼板樁時(shí)，一次吊運(yùn)鋼板樁的根數(shù)要進(jìn)行控制，不宜太多，且在吊裝固定好后，先進(jìn)行試吊，將鋼板樁吊離地面0.5m，穩(wěn)定一段時(shí)間，若無(wú)吊扣松動(dòng)問題，則可進(jìn)行安全吊運(yùn)。

(2)鋼板樁錘擊施工。研究發(fā)現(xiàn)，鋼板樁的錘擊設(shè)備主要有蒸汽打樁機(jī)、柴油打樁機(jī)、振動(dòng)打樁錘。但由于深基坑多處于鬧市區(qū)，為了降低打樁施工的噪聲污染，多以液壓振動(dòng)打樁機(jī)。為了確定鋼板樁的錘擊力度、打樁方法等，需要對(duì)鋼板樁深基坑支護(hù)進(jìn)行試壓作業(yè)，最大程度上保障深基坑支護(hù)施工的穩(wěn)定性。在鋼板樁打樁施工時(shí)需注意以下幾點(diǎn):第一，在打入鋼板樁前，需要測(cè)量放線，準(zhǔn)確定位鋼板樁的位置，尤其是在第一片鋼板樁打入后，要自己測(cè)量鋼板樁的位置、垂直度、外露長(zhǎng)度等，確保鋼板樁之間緊密連接，提高板樁護(hù)壁效果與止水效果;第二，在打入鋼板樁前，為了減小拔出鋼板樁時(shí)的摩擦阻力，需要對(duì)鋼板樁的鎖口內(nèi)均勻涂油;第三，在打入鋼板樁過程中，需要安排專人進(jìn)行指揮，并隨時(shí)進(jìn)行檢查鋼板樁的垂直度，以及復(fù)核其位置是否準(zhǔn)確，若發(fā)現(xiàn)鋼板樁垂直度偏差大于2%時(shí)，需要拔出重新打入;第五，鋼板樁打入過程中，需確保鋼板樁定位偏差不大于5cm，并在打入結(jié)束后需要檢查鋼板樁墻體穩(wěn)定性與止水效果，對(duì)局部出現(xiàn)漏水區(qū)域需及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。

(3)圍檁支撐制作安裝。在基坑鋼板樁支護(hù)錘擊施工完成后，為了提高基坑開挖施工中邊坡的穩(wěn)定性，需要對(duì)鋼板樁支護(hù)進(jìn)行有效地支撐。而在深基坑的施工結(jié)構(gòu)中，常見的支撐系統(tǒng)按照材料可分為現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐體系與鋼支撐體系兩大類。而由于鋼結(jié)構(gòu)支撐拆除方便，可周期性使用，且在支撐中可施加預(yù)應(yīng)力，因此得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。在鋼結(jié)構(gòu)支撐施工前，需要驗(yàn)算支撐結(jié)構(gòu)的變形撓度不大于鋼支撐長(zhǎng)度的1/1000，且需要對(duì)支撐點(diǎn)的受力進(jìn)行驗(yàn)算，確保支撐的穩(wěn)定性。然后，在鋼板樁上焊接鋼托架，鋼托架間距與標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)基本要求，其間距為1.5m，將在地面拼裝好的鋼圍檁吊裝到鋼托架上，并焊接牢固。若圍檁安裝結(jié)束后，與拉森樁之間有較大間隙，需要采用鋼件支墊填充間隙。

(4)拔除樁施工方法。在基坑側(cè)墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，需要拆除圍檁、支護(hù)，并拔出鋼板樁。在鋼板樁拔出施工前，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況而制定合適的拔樁工藝，并制定有效地拔樁方案，并按照一定的拔樁順序進(jìn)行拔樁操作。在拔樁過程中觀察場(chǎng)地的穩(wěn)定狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)失穩(wěn)征兆時(shí)需立即停止拔樁，并及時(shí)回填壓實(shí)拔樁后留下的樁孔。在高層建筑深基坑鋼板樁拔除工程中，采用的振動(dòng)錘機(jī)械設(shè)備，其利用設(shè)備振動(dòng)過程中產(chǎn)生的強(qiáng)迫振動(dòng)，使土體發(fā)生擾動(dòng)，從而破壞了鋼板樁與土體之間的摩擦粘聚力，再依靠設(shè)備的起吊力拔除鋼板樁。但是，采用這種方法，在拔除鋼板樁過程中會(huì)帶出較多的土，而應(yīng)用灌砂、灌水的方法可以降低帶土問題。

(5)基坑支護(hù)監(jiān)測(cè)。在深基坑基礎(chǔ)施工過程中，為了確?；觽?cè)壁的安全性，需要對(duì)基坑側(cè)壁、底板、周圍建筑物進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握深基坑側(cè)壁的變形狀況，從而有效地確保建筑基礎(chǔ)施工的順利。

3 深基坑支護(hù)施工中易出現(xiàn)的問題

(1)圍護(hù)墻體的水平變形。在基坑開挖較淺時(shí)，未對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置支撐時(shí)，在基坑四周土體土壓力作用下，導(dǎo)致圍護(hù)墻體出現(xiàn)水平變形，且隨著開挖深度的增加，其水平位移則會(huì)越大。其解決措施主要包括:增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)與支撐結(jié)構(gòu)的剛度;加深圍護(hù)結(jié)構(gòu)的入土深度;采取抽條加固、裙邊加固等方法加固基坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)的土體。

(2)基坑底部隆起。隨著基坑開挖土體卸荷，基坑底部的不透水土層其自重壓力無(wú)法承受下方承壓水水頭壓力作用而出現(xiàn)基坑底部土體隆起，或者是支護(hù)結(jié)構(gòu)插入基坑內(nèi)的深度不足而導(dǎo)致其穩(wěn)定性低。其解決措施主要包括:增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的入土深度;加固基坑底部土體;降低基坑下部的地下水;增加基坑底板結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在土建工程施工中，為保證深基坑支護(hù)的安全性、穩(wěn)定性，需要根據(jù)基坑邊坡土質(zhì)類型、地下水位、周圍荷載等因素，選取合理有效地支護(hù)類型。并在支護(hù)施工中，實(shí)時(shí)對(duì)基坑側(cè)壁、周圍建筑、地下管線等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，確保深基坑支護(hù)施工的有效性。

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