淺談建筑基坑工程支護(hù)設(shè)計與施工

楊明

【摘要】基坑支護(hù)工程是地下設(shè)施建設(shè)過程中的重要部分，本文主要對基坑支護(hù)設(shè)計與施工進(jìn)行簡要分析與闡述。

【關(guān)鍵詞】基坑支護(hù)；支護(hù)結(jié)構(gòu)；土方開挖；信息化施工；

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化步伐的加快，地下空間的開發(fā)已成為一種必然，如高層建筑多層地下室、地鐵及地下車站、地下道路、地下停車庫等。地下空間的開發(fā)必然涉及基坑支護(hù)及土方開挖，基坑工程具有安全儲備小、風(fēng)險大、制約條件多，經(jīng)驗要求高等特點，因此支護(hù)設(shè)計方案的選擇及施工質(zhì)量的控制成為了基坑支護(hù)工程成功與否的關(guān)鍵。

1.建筑工程基坑支護(hù)設(shè)計

基坑支護(hù)設(shè)計時，應(yīng)充分研究基坑工程的安全性、周邊環(huán)境保護(hù)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的要求，采取合理、有效的支護(hù)結(jié)構(gòu)與技術(shù)措施控制成本及工期目標(biāo)。

1.1基坑支護(hù)設(shè)計條件

充分閱讀和分析勘察報告，了解土層分布情況及物理、力學(xué)性質(zhì)及水文地質(zhì)情況。開展環(huán)境調(diào)查工作，充分了解基坑影響區(qū)內(nèi)的道路、管線及建（構(gòu)）筑物。充分收集主體結(jié)構(gòu)的圖紙，包括建筑總平面圖、建筑、結(jié)構(gòu)平面圖、建筑剖面圖及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與樁基設(shè)計資料等。了解當(dāng)?shù)氐氖┕そ?jīng)驗及施工能力。遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)程，并應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐墓こ探?jīng)驗設(shè)計和施工。

1.2基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)型式

支護(hù)結(jié)構(gòu)型式選擇直接關(guān)系到基坑支護(hù)工程的安全可靠性、技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性、施工便利等。常見的支護(hù)結(jié)構(gòu)如支檔式結(jié)構(gòu)（錨拉式結(jié)構(gòu)、支撐式結(jié)構(gòu)、懸臂式結(jié)構(gòu)、雙排樁及支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)結(jié)合的逆作法等），土釘墻，重力式水泥土墻，放坡等。

1.3基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)型式的選擇

支護(hù)結(jié)構(gòu)型式選擇時應(yīng)綜合考慮如下因素：基坑深度，土的性狀及地下水條件，基坑周邊環(huán)境，主體地下結(jié)構(gòu)及其基礎(chǔ)形式、基坑平面尺寸及形狀，施工工藝的可行性，施工場地條件及施工季節(jié)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、環(huán)保性能和施工工期等。同一基坑工程的支護(hù)結(jié)構(gòu)可根據(jù)不同的土層性狀、周邊環(huán)境條件、基坑深度等分為不同的安全等級，可采用不同的支護(hù)形式。支護(hù)結(jié)構(gòu)上、下部位可采用不同結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型。

2、建筑工程中基坑支護(hù)施工技術(shù)

2.1合理選擇支護(hù)施工方法

根據(jù)基坑工程的施工、開挖方法可分為無支護(hù)開挖和有支護(hù)開挖。無支護(hù)開挖適用于場地空曠、周邊環(huán)境簡單的基坑施工，一般包括降水工程、土方開挖、地基加固和護(hù)坡，施工中應(yīng)重點控制邊坡穩(wěn)定性和變形。有支護(hù)基坑施工包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)、錨桿、土釘、支撐體系、土方開挖、降水工程、地基處理、監(jiān)測、環(huán)境保護(hù)等，應(yīng)主要控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量、降水效果、地基處理效果、超挖、超載、時空效應(yīng)、錨桿、支撐、監(jiān)測、環(huán)境保護(hù)、安全風(fēng)險管理等。施工過程中應(yīng)做好環(huán)境保護(hù)、安全風(fēng)險管理及信息化施工等。

2.2基坑的土方開挖的施工技術(shù)

基坑工程中在進(jìn)行土方開挖時，應(yīng)依據(jù)工程地質(zhì)條件、支護(hù)設(shè)計文件、環(huán)境保護(hù)要求、施工場地條件、基坑性狀、開挖深度等編制土方開挖施工方案。遵循“分層、分段、分塊、對稱、對稱、平衡、限時”和“先撐后挖、限時支撐、嚴(yán)禁超挖”的原則。基坑土方開挖可分為無內(nèi)支撐土方開挖和有內(nèi)支撐土方開挖，無內(nèi)支撐土方開挖主要有放坡開挖及采用水泥土重力式擋墻、土釘支護(hù)、錨桿支護(hù)懸臂支護(hù)的基坑土方開挖。有內(nèi)支撐基坑開挖主要由支護(hù)結(jié)構(gòu)中采用一道或多道內(nèi)支撐的基坑土方開挖。土方開挖過程中應(yīng)注意臨時土坡的穩(wěn)定性，土方應(yīng)及時外運以并且應(yīng)加強對支護(hù)構(gòu)件、降水井、監(jiān)測點的保護(hù)，同時土方開挖過程中應(yīng)加強監(jiān)測，做好信息化施工。

2.3土釘墻支護(hù)技術(shù)

土釘墻由面層、土釘、被加固的土體及必要的防排系統(tǒng)組成，具有自穩(wěn)能力的原為擋土墻。土釘墻可與各種微型樁、隔水帷幕、預(yù)應(yīng)力錨索等構(gòu)件結(jié)合起來構(gòu)成復(fù)合土釘墻。土釘墻有如下優(yōu)點：施工設(shè)備、工藝簡單，施工速度快。經(jīng)濟(jì)性較好，可實現(xiàn)敞開式開挖。支護(hù)結(jié)構(gòu)柔性大，有良好的延性。密封性好，防止雨水及地下水對邊坡的沖刷侵蝕。能合理利用巖土體的自穩(wěn)能力。土釘墻主要適用于地下水位以上或經(jīng)人工降水后的填土、粘性土、砂土等非軟土的基坑支護(hù)或邊坡加固。

2.4錨桿的支護(hù)技術(shù)

錨桿是將受拉桿件的一段錨固在穩(wěn)定地層中，另一端與工程構(gòu)筑物聯(lián)結(jié)，用以承受土壓力、水壓力、地面超載等施加于構(gòu)筑物的推力，從而利用地層或巖層的錨固力以維持構(gòu)筑物的穩(wěn)定性。與其他支護(hù)形式相比它的特點主要為：提供開闊的施工空間，方便土方開挖和主體結(jié)構(gòu)施工。對巖土體的擾動小，充分發(fā)揮巖土體的自身穩(wěn)定性，通過施加預(yù)應(yīng)力能有效的控制變形。錨桿的作用部位、方向、間距等可根據(jù)需要靈活調(diào)整。錨桿可通過抗拔試驗、蠕變試驗確定其抗拔力及變形特征，可保證其有足夠的安全度及適用性。

2.5地下的連續(xù)墻的施工技術(shù)

現(xiàn)澆地下連續(xù)墻是采用原位連接成槽澆筑形成的鋼筋混凝土圍護(hù)墻。在深基坑工程中有較多的應(yīng)用。它具有如下優(yōu)點：施工低噪音、地震動，對環(huán)境影響小。剛度較大、連續(xù)性較好，基坑開挖過程中安全性高，支護(hù)結(jié)構(gòu)變形小?？?jié)B能力較好?？勺鳛榈叵率彝鈮κ褂谩Ｍ瑫r也存在棄土和廢漿處理、粉砂地層易引起槽壁坍塌、滲漏等問題。由于施工機械的限制，墻體的厚度具有固定的模數(shù)。對地下連續(xù)墻的選用須經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確實經(jīng)濟(jì)合理時才可使用。

2.6排樁支護(hù)的施工技術(shù)

排樁圍護(hù)體是利用常規(guī)的各種樁體，如混凝土灌注樁、預(yù)制樁、鋼板樁或混合式樁等，按一定的間距或連續(xù)咬合排列，形成的擋土結(jié)構(gòu)。與地連墻相比具有施工工藝簡單，成本低，平面布置靈活等優(yōu)點，缺點是整體性和防滲較差。當(dāng)?shù)叵滤S富，水位較高時，可采用止水帷幕與排樁配合使用或采用咬合式排樁支護(hù)體系。排樁常與錨索（桿）或內(nèi)支撐組合使用。

3、基坑支護(hù)設(shè)計與施工應(yīng)注意的一些問題

3.1基坑支護(hù)設(shè)計應(yīng)注意的問題

全面、系統(tǒng)掌握基坑工程相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范各自特點、體系，設(shè)計計算應(yīng)使用同一標(biāo)準(zhǔn)的體系，不要幾本標(biāo)準(zhǔn)混用。合理劃分基坑安全等級。根據(jù)實際情況合理選擇土壓力計算模型。合理的選擇勘察報告提供的基坑支護(hù)、降水設(shè)計所需的參數(shù)。設(shè)計應(yīng)考慮正常施工偏差對工程質(zhì)量的影響，同時提出監(jiān)測和質(zhì)量檢測要求。

3.2基坑支護(hù)施工應(yīng)注意的問題

施工前應(yīng)組織相關(guān)單位進(jìn)行支護(hù)設(shè)計方案技術(shù)交底，明確各工序的技術(shù)要求、技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。土方開挖應(yīng)按照設(shè)計工況及土方開挖方案分層、分段進(jìn)行，嚴(yán)禁超挖。支護(hù)結(jié)構(gòu)及地下水控制施工應(yīng)選擇合理、適用的工藝和工序?；娱_挖過程中應(yīng)嚴(yán)格按照監(jiān)測方案進(jìn)行監(jiān)測，并分析監(jiān)測數(shù)據(jù)以指導(dǎo)施工，發(fā)現(xiàn)異常及時通知相關(guān)單位采取有效措施，防止事故的發(fā)生。

4、結(jié)束語

隨著我國建筑業(yè)的快速發(fā)展，基坑的深度、數(shù)量不斷增加，如何降低基坑事故的發(fā)生、減小基坑開挖對周邊環(huán)境的影響成為基坑工程重點控制的目標(biāo)。做好基坑支護(hù)設(shè)計工作，施工過程中嚴(yán)格按照設(shè)計文件、規(guī)范要求控制施工質(zhì)量，同時做好信息化施工是基坑工程成功與否的關(guān)鍵。

【參考文獻(xiàn)】

[1]JGJ120-2012建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程。

[2]基坑工程手冊 第二版 劉國彬 王衛(wèi)東主編。