簡(jiǎn)析深基坑工程施工技術(shù)（土釘墻+錨噴網(wǎng)支護(hù)）

信基集團(tuán) 廣東廣州 510000

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和和諧社會(huì)的構(gòu)建，建筑工程的發(fā)展越來(lái)越快，建筑的高度越來(lái)越高。在建設(shè)施工過(guò)程中，深基坑施工是十分重要的環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量對(duì)整個(gè)建筑的施工質(zhì)量有直接的影響，因此，加強(qiáng)房屋建筑深基坑支護(hù)技術(shù)管理有十分重要的意義。高層建筑地下基礎(chǔ)工程埋置深，施工現(xiàn)場(chǎng)比較狹窄的情況下。一般采用支護(hù)結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行土方開挖。錨噴網(wǎng)支護(hù)法作為建筑工程深基坑開挖支的一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)，因其施工速度快、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，而正被廣泛地應(yīng)用。本文淺析了深基坑支護(hù)的類型，通過(guò)深基坑的工程例子，對(duì)建筑工程中土釘墻支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：深基坑；施工技術(shù)；噴錨支護(hù)；預(yù)應(yīng)力錨桿

1深基坑支護(hù)的類型和特點(diǎn)

在建筑工程深基坑施工中，支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用時(shí)必不可少的，但該技術(shù)可分為若干類型，并且特點(diǎn)差異較大不同類型的技術(shù)可以應(yīng)用，于不同情況的深基坑施工技術(shù)中，對(duì)該技術(shù)類型和特點(diǎn)的研究，能夠?yàn)槭┕と藛T在工程施工過(guò)程中深基坑支護(hù)技術(shù)的科學(xué)選擇產(chǎn)生積極的影響，保證能夠使技術(shù)適應(yīng)施工情況進(jìn)而保障建筑工程深基坑施工的安全，性進(jìn)而推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展和建筑行業(yè)的建設(shè)。在工程建設(shè)中深基坑支護(hù)的類型及特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：

下面主要介紹幾種主要而且比較常用的基坑支護(hù)類型：

1.1 深層攪拌水泥樁支護(hù)

深層攪拌水泥圍護(hù)墻是用深層攪拌機(jī)，以水泥作為原材料，因?yàn)樗嗑哂泄袒饔?，然后用軟土劑和水泥漿均勻攪拌，最后形成塔接式的水泥土柱狀和擋墻狀，此支護(hù)除了可以擋土和止水，還可以降低污染，防止振動(dòng)，并且無(wú)噪音，但美中不足的是此支護(hù)長(zhǎng)度過(guò)大，厚度也大而且只能用于紅線方位及其鄰近的環(huán)境，尤其注意對(duì)周邊環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響。

1.2 鋼板樁的支護(hù)

在我國(guó)使用鋼板樁支護(hù)的時(shí)間是比較長(zhǎng)而且比較簡(jiǎn)單，它的主要形式是有U、H、Z 型和直線型、組合型、冷壓薄板型等形式，常常是結(jié)合外拉錨墊板或內(nèi)支撐型鋼來(lái)構(gòu)成的圍護(hù)支護(hù)。鋼板樁支護(hù)除了強(qiáng)耐久性、而且鋼板還具有重復(fù)使用、工期較短且簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，而此支護(hù)的短處在于投入的資金較大，沒(méi)有擋水和阻隔微小土粒的作用，而且對(duì)于地下水水位較高的地區(qū)需要做隔水措施，支護(hù)剛度低和開挖之后的變形較大。使用此支護(hù)前也該慎重考慮。

1.3排樁支護(hù)

排樁支護(hù)技術(shù)是在建筑工程深基坑施工中較為常見的支護(hù)技術(shù)，其主要形式是在基坑邊坡進(jìn)行相應(yīng)防護(hù)，在基坑周圍進(jìn)行打樁，從而達(dá)到對(duì)施工熱源和施工設(shè)備進(jìn)行防洪護(hù)的目的。排樁支護(hù)可分為組合式、連續(xù)式、住列式三種組合式的排樁支護(hù)是指在地下水位比較高的軟土區(qū)，使用水泥攪拌樁的防滲墻與鉆孔灌注樁的排樁相結(jié)合的方式來(lái)進(jìn)行排樁支護(hù)的一種形式；連續(xù)式的排樁支護(hù)是指在軟土中通過(guò)使用鋼筋混凝土板樁和鋼板樁密排或者在樁間注漿防水或做樹根樁的方式來(lái)進(jìn)行排樁支護(hù)的一種形式。

1.4地下連續(xù)墻的支護(hù)

地下連續(xù)墻的支護(hù)式的優(yōu)點(diǎn)在于它不會(huì)對(duì)鄰近建筑物及其基礎(chǔ)造成影響，比較適合用于在建筑物比較密集的地區(qū)施工，而且支護(hù)的剛度比較大，有較強(qiáng)的側(cè)壓承受能力，開挖之后它的變形也比較少、地面沉降也比較小，因此地下連續(xù)墻的支護(hù)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑之中。1.5噴錨網(wǎng)支護(hù)

噴錨網(wǎng)支護(hù)結(jié)構(gòu)屬于土體原位加筋技術(shù)，配合機(jī)械開挖，采用下行式短臺(tái)階下挖式施工。通過(guò)在邊坡處設(shè)置高密度、小尺寸的錨桿群，配合面層的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，組成輕型支護(hù)擋土體系。設(shè)計(jì)上，它是以錨桿力逐段、分塊地平衡土壓力，在密集錨桿拉結(jié)下，把潛在滑裂面前的主動(dòng)土壓力區(qū)復(fù)合土體加固為具有自撐能力的穩(wěn)定土體。穩(wěn)定性驗(yàn)算是視錨桿加筋土體為重力式擋土墻，支撐外緣未加錨土體的側(cè)壓力，確保邊坡整體穩(wěn)定性。與多種傳統(tǒng)的邊坡支護(hù)手段相比較，采用錨噴支護(hù)技術(shù)施工其邊坡穩(wěn)定效果和經(jīng)濟(jì)效益更顯優(yōu)越性。其特點(diǎn)是，及時(shí)、快速；隨挖隨支可與基坑開挖工程同時(shí)進(jìn)行；不占獨(dú)立工期；占用施工場(chǎng)地小。1.6土釘墻支護(hù)

土釘墻由被加固的土體、錨固在土體中的土釘群和面板所組成，形成類似重力式的擋土墻，土釘和土體構(gòu)成復(fù)合體，以此來(lái)抵擋由墻后傳來(lái)的土壓力或者其它附加的外力，從而保護(hù)好開挖面的穩(wěn)定；而土釘間的變形則依靠鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層來(lái)加以約束，屬于邊坡穩(wěn)定式的支護(hù)型式。土釘墻融合了加筋土墻和錨桿檔墻的長(zhǎng)處，應(yīng)用于挖土方邊坡的穩(wěn)定和基坑開挖支護(hù)，具有以下的特點(diǎn)：

（1）形成土釘與土復(fù)合體，邊坡整體的穩(wěn)定性以及承受坡頂超載的能力較好；

（2）設(shè)備比較簡(jiǎn)單，成本費(fèi)用低；

（3）占用的空間小，有便于在狹小的場(chǎng)地中施工；

（4）施工振動(dòng)、噪音小，土釘本身不易大幅度變形，對(duì)周邊的環(huán)境影響小。

它的設(shè)置有打入法，旋入法，以及先鉆孔、后置入、再灌漿三種方法。為使土釘墻能夠被順利送入土里，要在土釘上相隔兩米之處進(jìn)行中支架的焊接，從而形成錐形的滑撬。此外，還要確保土釘處在孔的中心位置，避免偏心狀況的發(fā)生。從而提升土釘?shù)目拱瘟Α?/p>

2、深基坑工程施工要點(diǎn)

2.1深基坑工程施工前應(yīng)了解基坑周邊的地表水以及場(chǎng)地的地下水情況，做好坑周及坑內(nèi)的明水排放，坑周邊地面防水保護(hù)措施以及施工現(xiàn)場(chǎng)的地面硬化。對(duì)有可能排入或滲入基坑的地面雨水、生活用水、上下水管滲漏應(yīng)設(shè)法堵、截、排，尤其在老粘土分布區(qū)嚴(yán)防各種地表水滲入邊坡土體和基坑內(nèi)。

2.2嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案組織施工。基坑工程施工前，有關(guān)人員應(yīng)熟悉地質(zhì)資料、設(shè)計(jì)圖紙及周圍環(huán)境，降水系統(tǒng)應(yīng)確保正常工作，必須的施工設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3在降水施工過(guò)程中，必須先施工具有代表性的1～2口井進(jìn)行抽水試驗(yàn)，校核水文地質(zhì)設(shè)計(jì)參數(shù)后，方可進(jìn)行其它降水井施工。管井施工應(yīng)按CJJ10《供水管井設(shè)計(jì)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等規(guī)定進(jìn)行施工與質(zhì)量驗(yàn)收，實(shí)管、濾水管的長(zhǎng)度及井管外側(cè)回填料的高度應(yīng)根據(jù)降水井的深度、地層結(jié)構(gòu)及降水要求而定。管井抽水開泵后30min取水樣測(cè)試，其含砂量應(yīng)小于1/50000，如抽水時(shí)間在3個(gè)月以上，含砂量應(yīng)小于1/100000。在降水維持運(yùn)行階段，應(yīng)配合土方開挖和地下室施工時(shí)對(duì)抽排水量、地下水位、環(huán)境條件變化進(jìn)行控制。

2.4基坑土方開挖應(yīng)分層分段進(jìn)行，嚴(yán)禁超深度開挖，符合基坑工程設(shè)計(jì)工況的要求。充分考慮時(shí)空效應(yīng)，合理確定土方分層開挖層數(shù)、時(shí)間限制，盡可能減少基坑臨空邊的長(zhǎng)度和高度。分層開挖深度在軟土中一般不宜超過(guò)1m，較好土質(zhì)也不宜超過(guò)3m。對(duì)設(shè)有支護(hù)結(jié)構(gòu)和隔滲、降水系統(tǒng)的基坑，必須在支護(hù)結(jié)構(gòu)和隔滲結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，降水系統(tǒng)運(yùn)用正常，滿足施工要求后，方可進(jìn)行土方開挖。

2.5基坑支護(hù)單位要與挖土單位緊密配合。遵循時(shí)空效應(yīng)原則，土方開挖的順序、方法必須與設(shè)計(jì)工況相一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”的原則，減少開挖過(guò)程中土體的擾動(dòng)范圍，縮短基坑開挖卸荷后無(wú)支撐的暴露時(shí)間，對(duì)稱開挖，均衡開挖，合理利用土體自身在開挖過(guò)程中控制位移的能力。

2.6基坑工程實(shí)施階段必須采用信息化施工，信息化施工包括預(yù)測(cè)、信息采集與反饋、控制與決策等方面的內(nèi)容?；庸こ瘫O(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括：支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移；周圍建筑物、地下管線變形；地下水位；樁、墻內(nèi)力；錨桿拉力；支撐軸力；立柱變形；土體分層豎向位移；支護(hù)結(jié)構(gòu)界面上側(cè)向壓力等。位移觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量不應(yīng)少于兩點(diǎn)，且應(yīng)設(shè)在影響范圍以外。

2.7基坑工程施工應(yīng)按有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行，做好施工過(guò)程中各工序質(zhì)量控制及施工記錄?；庸こ舔?yàn)收按分項(xiàng)工程進(jìn)行?；娱_挖完成后，應(yīng)提醒建設(shè)單位盡快組織勘察、設(shè)計(jì)、質(zhì)監(jiān)、監(jiān)理、施工等部門進(jìn)行驗(yàn)槽，及早開始地下結(jié)構(gòu)工程的施工，嚴(yán)禁基坑長(zhǎng)時(shí)間暴露?；踊靥钋埃ёo(hù)層不能破壞，特別是坡腳部分。

3、通過(guò)工程實(shí)例進(jìn)行深基坑中土釘墻+錨噴網(wǎng)支護(hù)技術(shù)的探討

某集團(tuán)的一個(gè)大廈，基礎(chǔ)底標(biāo)高為-9米多，支護(hù)結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)計(jì)算，分析對(duì)比采用錨噴支護(hù)，保證了施工進(jìn)度，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在施工地下負(fù)一層樓面結(jié)構(gòu)后，開始邊下挖邊施工地下連續(xù)墻上的錨桿，并逐層下挖逐層施工噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)。

設(shè)計(jì)參數(shù)的取值：土體容重γ=19.8 KN/m3，挖深H=9m，內(nèi)聚力C=29 KPa，摩擦角φ=13°，安全系數(shù)K=1.3，外荷載q=10KN/m2，由此，布置6排錨桿，具體參數(shù)詳見表1及、圖1：

表1：各排錨桿具體參數(shù)

圖1 錨噴剖面圖（注：錨桿水平、垂直間距均為1.5m）

3、施工要點(diǎn)

3.1 基坑土方開挖及修坡

基坑土方開挖應(yīng)分步進(jìn)行，分步開挖深度主要取決于暴露坡面的直立能力，為給錨噴網(wǎng)施工提供良好的工作條件，每層挖深1.5m～2m，不允許超深開挖。開挖長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)交叉施工期間能保持坡面穩(wěn)定的前提決定，一般在同一軸線開挖的長(zhǎng)度為15m～20 m。邊坡開挖應(yīng)最大限度地減少對(duì)支護(hù)土層的擾動(dòng)，并嚴(yán)格按規(guī)定修坡，防止因分層開挖的誤差引起最終基坑外形尺寸的不足。

3.2 錨桿施工

錨桿施工首先是錨桿的成孔，根據(jù)地質(zhì)情況采用人工鑿孔或鉆機(jī)鉆孔，按設(shè)計(jì)的孔位布置，進(jìn)行測(cè)量畫線，標(biāo)出準(zhǔn)確的孔位，后按設(shè)計(jì)要求的孔長(zhǎng)、孔的俯角和孔徑進(jìn)行鑿孔。其次是錨桿安裝，按照設(shè)計(jì)規(guī)定的各排錨桿的長(zhǎng)度、直徑，加工合格的錨桿，為使錨桿處于孔的中心位置，每隔1.2～2m焊接一個(gè)居中支架，將錨桿安放在孔內(nèi)。最后是注漿，注漿是保證錨桿與周圍土體緊密粘和的關(guān)鍵，在安好錨桿的孔內(nèi)注入1：1水泥砂漿，壓力不低于0.4MPa，以確保錨桿與孔壁之間注滿砂漿，砂漿內(nèi)加膨脹劑及早強(qiáng)減水劑，注漿采用由里向外注，需將注漿管插入孔內(nèi)距孔底約0.5m處，必須在孔口綁扎止?jié){布袋，防止?jié){液流出。

4、噴錨支護(hù)技術(shù)施工要點(diǎn)

4.1預(yù)應(yīng)力錨桿（索）施工要點(diǎn)

1）錨桿（索）在地下連續(xù)墻上時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)孔徑采用取芯鉆具或潛孔錘開孔。

2）錨桿機(jī)成孔，孔徑Φ150mm（或Φ100mm），土層或強(qiáng)風(fēng)化巖層段可采用螺桿鉆進(jìn)，基巖段應(yīng)采巖芯管取芯或用潛孔錘鉆進(jìn)；鉆孔施工至設(shè)計(jì)孔深后應(yīng)采用漿泵或空壓機(jī)進(jìn)行清孔，將孔內(nèi)的鉆渣排出孔外。

3）按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度設(shè)置自由段，自由段采用薄膜紙包裹或用相應(yīng)直徑的塑料軟管套住，使之與錨桿固結(jié)體分離。

4）將加工好的錨桿（索）連同灌漿管一起下入孔底（錨桿（索）注漿采用底部注漿工藝），隨即在灌漿管外接高壓漿管，采用大泵量清水進(jìn)行沖孔，直至孔口返出清水為止。

5）鉆孔用清水沖干凈后可開始進(jìn)行灌漿，錨固體采用M20水泥砂漿，為提高其早期強(qiáng)度可加入5%的早強(qiáng)減水劑。

6）錨桿灌漿應(yīng)保持連續(xù)、飽滿，預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)封孔注漿并設(shè)置排氣孔，以使注漿壓力保持0.3～1.0MPa。

7）錨固體達(dá)到一定強(qiáng)度后（約7天），即可進(jìn)行張拉鎖定，按設(shè)計(jì)總控制張拉力10%、25%、50%、75%、100%分5級(jí)遞增加載，1～3級(jí)要求每級(jí)穩(wěn)壓5min，4～5級(jí)要求每級(jí)穩(wěn)壓10min，觀測(cè)并記錄每級(jí)的位移變形量；最后一級(jí)穩(wěn)定后，卸荷并安裝錨具，重新拉至鎖定力后穩(wěn)壓10min，此時(shí)鎖定并卸荷。

8）錨桿張拉時(shí)采用間跳張拉的施工順序，以避免對(duì)鄰錨桿造成影響。

4.2噴錨支護(hù)施工要點(diǎn)

4.2.1噴射工作面開挖及坡壁清理：

1）每層工作面開挖深度至錨桿位置下0.4m，除車道口外，沿基坑長(zhǎng)20m左右，分段分層開挖錨桿及噴錨施工工作面，施工面要求寬約6～8m，工作面以外每隔10m開挖1個(gè)沉淀池；

2）當(dāng)開挖出工作面后，即采用人工修整坑壁面至齊整，保證坡面垂直平整；

3）清理出上層噴錨鋼筋網(wǎng)的接頭，以便與本層鋼筋焊接；

4）在坑壁有滲水或砂性土層的地方設(shè)立泄水孔，泄水孔Φ35mm，長(zhǎng)500mm，伸入土層約300mm，必要時(shí)在下層噴面完成并有一定的強(qiáng)度后進(jìn)行壓漿封堵。

4.2.2噴射混凝土及焊接鋼筋網(wǎng)：

1）人工修整好坑壁面后，隨即噴射厚30～50mm的底層砼，如土質(zhì)較差土體難以自穩(wěn)時(shí)，則可先綁扎底層鋼筋網(wǎng)后再噴底層砼，但必須注意保持鋼筋網(wǎng)30～50mm的保護(hù)層；

2）用短鋼筋或鐵線按@1.5m呈梅花狀在坑壁做好厚度標(biāo)記，同時(shí)在有水滲出或砂性土層的地方設(shè)立泄水孔；

3）錨桿施工完畢后，及時(shí)噴射混凝土覆蓋底層鋼筋網(wǎng)，隨后跟進(jìn)綁扎第二層鋼筋網(wǎng)，并焊接水平通長(zhǎng)加強(qiáng)筋4Φ22；

4）噴射面層砼，確保噴砼完全覆蓋住鋼筋網(wǎng)、加強(qiáng)筋及厚度標(biāo)記。有錨桿的部位，應(yīng)用薄膜紙包住錨桿頭，避免錨桿與噴錨面相膠結(jié)影響張拉結(jié)果；

5）噴錨面完成后應(yīng)適當(dāng)灑水養(yǎng)護(hù)，噴錨面達(dá)到一定強(qiáng)度后方可進(jìn)行張拉鎖定或預(yù)拉收緊；

6）錨噴施工時(shí)，做到緊湊快速，盡量減少坡壁裸露時(shí)間。如錨孔施工時(shí)遇透水層，有地下水涌出，應(yīng)及時(shí)施工錨桿，并隨即進(jìn)行灌漿，同時(shí)在孔口設(shè)置泄水孔，待噴錨面完成一天后對(duì)泄水孔進(jìn)行壓漿處理，減少地下水流失。

5、結(jié)語(yǔ)：

在城市里普遍存在著樓越蓋越高、基坑越來(lái)越深的現(xiàn)象，深基坑的施工技術(shù)和施工質(zhì)量成為保證整個(gè)建筑工程與周邊環(huán)境安全的關(guān)鍵，所以，要科學(xué)合理地進(jìn)行施工前的設(shè)計(jì)，積極進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，在施工中確保施工質(zhì)量。因此，支護(hù)完畢后，應(yīng)要求支護(hù)施工單位與總承包單位辦理階段驗(yàn)收和文字移交手續(xù)，將基坑支護(hù)情況、監(jiān)測(cè)結(jié)果、注意事項(xiàng)等書面轉(zhuǎn)交總包單位，同時(shí)要求繼續(xù)委托有資質(zhì)的檢測(cè)單位加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，以便出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)界定責(zé)任。

參考文獻(xiàn)：

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