深基坑支護設計與施工要點核心思路

張存亮

（濟寧市勘測院，山東 濟寧272100）

1 引言

高層建筑深基坑技術的應用成效決定了整個建筑工程的穩(wěn)定性及安全性，隨著我國城市化進程的不斷推進，城市建筑規(guī)模、占地不斷增加，各類建構筑物之間的距離越來越小，嚴重影響了深基坑工程設計、施工工作的推進。因此，必須深入分析深基坑支護工程當中的各類要素，制定針對性的設計、施工方案，確保深基坑支護工作最終成效，以便獲取更高的經(jīng)濟效益和社會效益。

2 深基坑支護工作概述

2.1 深基坑對建筑安全的影響

深基坑主要用于各類大型建筑工程項目中，支護系統(tǒng)建設是為保證基坑深度及樁基安裝。若深基坑支護工作不到位，必然會造成建筑基坑深度減小，樁基高度不足，嚴重影響建筑項目的整體穩(wěn)定性。而且，不規(guī)范的深基坑支護系統(tǒng)會受周邊環(huán)境作用出現(xiàn)系統(tǒng)不穩(wěn)、部件脫落等危險。深基坑工程建設期間需要重點關注安全事項，若深基坑支護設計、施工工作不細致，相關設計存在缺陷，很容易出現(xiàn)事故問題，一旦出現(xiàn)問題很容易造成群死群傷事件，影響非常惡劣。因此，在設計、施工過程中必須嚴格依照標準規(guī)范，結(jié)合現(xiàn)場施工環(huán)境，確定科學的設計、施工方案，制定有效的監(jiān)督管理措施，避免各類事故發(fā)生【1】。

2.2 深基坑支護技術的主要特征

2.2.1 施工深度大

深基坑技術應用范圍日漸廣泛，為保證工程規(guī)模及安全，開挖深度正在逐漸增加，且向更深的程度發(fā)展。

2.2.2 施工條件復雜

我國各個地區(qū)的水文、地質(zhì)條件各不相同，在開展深基坑施工時，會受到多種因素影響，增加現(xiàn)場支護施工難度，需要面對的施工條件較為復雜。

2.2.3 安全風險較高

設計、施工影響因素多，會出現(xiàn)一系列的安全風險因素。在深基坑具體施工過程中會對周邊區(qū)域水文、地質(zhì)條件產(chǎn)生影響，設計過程中要注意選擇合理的安全防護措施?，F(xiàn)場施工過程中涉及的施工環(huán)節(jié)較多，若管理存在問題，很容易埋下安全隱患，必須做好現(xiàn)場安全管控。

2.2.4 支護工藝復雜

深基坑支護施工工藝方法較多，需要綜合考慮支護結(jié)構的安全性、穩(wěn)定性等要求，結(jié)合現(xiàn)場實際情況及功能需求進行合理選擇【2】。

3 深基坑支護設計的要點及核心

3.1 土壓力計算

通過標準、規(guī)范的工程地質(zhì)勘察工作獲取土壓力計算時要考慮各類重要參數(shù)。在進行深基坑支護結(jié)構設計時所涉及的詳細勘察數(shù)據(jù)，要在建筑物基礎周邊進行點位布設，主要考慮來自建筑基礎周邊線以外的土體施加到支護結(jié)構承受的主動土壓力，這部分數(shù)據(jù)存在一定缺陷，特別是在水文、地質(zhì)環(huán)境較為復雜的區(qū)域更是如此，因此，必須采取有效措施確保土壓力計算所涉及的各類參數(shù)質(zhì)量。

3.2 環(huán)梁內(nèi)部彎矩問題

根據(jù)以往深基坑支護系統(tǒng)設計、施工經(jīng)驗可以得知對環(huán)梁內(nèi)彎矩的監(jiān)測存在缺失，在設計計算過程中又無法忽略環(huán)梁內(nèi)部的彎矩。在對實際工程進行支護結(jié)構核算時，會發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生彎矩的部位要在支撐桿、環(huán)梁交叉的部分，針對環(huán)梁部分的鋼筋配置，要結(jié)合計算及現(xiàn)場實際需求進行配置，設計過程中。

3.3 選擇支護結(jié)構形式

深基坑支護結(jié)構類型主要包括：鋼板樁支護技術、地下連續(xù)墻支護技術、土釘墻支護技術、深層攪拌水泥土樁支護技術、施噴樁帷幕墻支護技術、排樁支護技術、錨桿支護技術幾種類型，不同的技術類型會具有不同的優(yōu)勢，設計過程中需要根據(jù)工程建設需求進行選擇【3】。

1）鋼板樁支護技術多用于深度超過5m 的深基坑支護，屬連續(xù)支護類型，采用這種技術需要打定位樁，然后據(jù)此開展后續(xù)打樁工作，才能實現(xiàn)基坑支護。

2）地下連續(xù)墻支護技術使用泥漿、水下澆筑混凝土進行施工，施工時振動小、噪聲小、防滲性好，適用于多種技術條件。

3）土釘墻支護技術使用土體、土釘、噴射混凝土共同組成土釘墻，能夠增加整體結(jié)構牢固性。

4）深層攪拌水泥土樁支護技術，使用特制的深層攪拌機將水泥漿固化劑與地基土在原位進行強制拌和形成水泥土樁，硬化后形成一定強度的壁狀擋墻，達到擋土、隔水的目的，可用于平面呈多種形狀、開挖深度較淺的基坑支護，經(jīng)濟性較強。

5）施噴樁帷幕墻支護技術對地基土鉆孔至一定深度，再將鉆桿逐漸上提，同時通過底部噴嘴噴入水泥漿固化劑形成水泥土樁，形成可用作支護作用的帷幕墻。

6）排樁支護技術在基坑開挖時確定基坑穩(wěn)點，在四周進行打排樁支護，主要是為了確保施工人員生命安全。

7）錨桿支護技術適用相對深度較大、環(huán)境要求高的基坑，可以對墻體變形進行有效控制，剛度大、形變小。

4 深基坑支護施工的要點及核心

4.1 施工前準備

深基坑支護體系施工前要充分了解周邊地上、地下建構筑物的情況，掌握周邊建筑埋深，道路、管線分布情況，采取有效措施降低深基坑支護施工對周邊環(huán)境的影響。結(jié)合水文、地質(zhì)方面的勘察報告，掌握現(xiàn)場水文、地質(zhì)情況，了解施工區(qū)域土層相關參數(shù)，合理選擇施工方式方法。

4.2 支護樁的施工

深基坑支護樁施工較為常見的是人工挖孔樁、泥漿護壁孔灌注樁的類型?，F(xiàn)場進行鉆孔操作時，必須時刻關注成孔狀態(tài)，避免出現(xiàn)失誤。在支護樁施工期間，要嚴格根據(jù)設計要求進行混凝土配比控制，選擇較為合理的灌注時間進行混凝土灌注。鋼筋籠的加工制作要嚴格依照標準進行控制，吊裝過程中要避免磕碰，確保鋼筋籠不出現(xiàn)變形問題。

4.3 錨桿施工

深基坑開挖至錨桿施工高度時，即可根據(jù)現(xiàn)場施工方案開展鉆孔、錨頭制作、注漿等工作。所使用的錨桿可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行選擇，或直接采用套管跟進水沖式鉆機進行施工。鉆孔完成后，及時灌注水泥漿，灌注施工完成后再進行鋼腰梁、臺座、墊板等部件的安裝施工。在此過程中需要注意的是，錨桿施工現(xiàn)場要嚴格依照標準規(guī)范進行錨桿試驗，確保錨桿施工最終能夠滿足深基坑支護施工標準要求【4】。

4.4 土方開挖

深基坑開挖工作需要考慮自身受力特征，不得小范圍局部一次性開挖，避免出現(xiàn)土體側(cè)壓力急劇釋放的情況，減少坑壁側(cè)向位移總量。另外，土方開挖前要掌握工程地質(zhì)勘察報告及周圍地下、地上建構筑物情況。對特殊土質(zhì)要根據(jù)具體情況安排施工組織設計，制定專項施工方案和應急處理預案?；娱_挖需要循序漸進地開展工作，遵從相應的施工標準及原則。在基坑邊不宜堆放大量材料，若必須堆放，要保證距基坑上邊緣不小于2m 的位置，堆置高度要保持在1.5m 以下，且不能超過設計載荷。開挖土方過程中，要結(jié)合現(xiàn)場情況設置相應的設備通道，控制開挖順序，避免在開挖過程中破壞圍護結(jié)構，并做好設備進出基坑位置的支護，在合適的位置設置圍欄及警示標示。

5 結(jié)語

深基坑支護工程的設計、施工水平會對建筑整體質(zhì)量、穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，作為建筑地基施工的關鍵性技術，需要充分掌握深基坑支護工程設計、施工的核心思路，通過有效的技術應用實踐，提升深基坑支護技術水平，解決存在的問題，為后續(xù)工程技術發(fā)展奠定良好基礎。