基坑支護(hù)施工技術(shù)在土建施工中應(yīng)用

秦林楠 秦紅麗 熊壯 陶華 何熠琨

摘要 深基坑支護(hù)技術(shù)是一種常見(jiàn)的土建施工技術(shù)，可以有效地提高建筑工程的安全性與耐久性，保證后續(xù)工程順利施工，避免由于基層質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)要求而多次返工，造成工程施工進(jìn)度的延誤。在深基坑支護(hù)施工中，要重視質(zhì)量控制和安全管理工作，做好前期勘測(cè)工作，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和施工條件，制定深基坑支護(hù)施工方案，使其符合工程要求；在施工中優(yōu)化施工工藝和施工流程，施工質(zhì)量檢查合格后方可進(jìn)行下一道工序的施工，保證施工質(zhì)量。文章在研究中以深基坑支護(hù)施工技術(shù)為核心，分析深基坑支護(hù)施工技術(shù)的技術(shù)要求和類(lèi)型，將深基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用在土建施工中，提高土建工程的質(zhì)量，強(qiáng)化施工技術(shù)的作用，取得最佳的工程效益。

關(guān)鍵詞 基坑支護(hù)；方案；地鐵；旋噴樁

中圖分類(lèi)號(hào) TU753文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2023）12-0084-03

0 引言

當(dāng)前，高層建筑已經(jīng)成為城市建設(shè)的主體建筑，基層工程的穩(wěn)定性和承載力直接決定著整個(gè)高層建筑的質(zhì)量水平和使用性能，因此夯實(shí)土建工程的質(zhì)量在高層建筑施工中十分關(guān)鍵?；谶@樣的考量，探究深基坑施工技術(shù)在土建施工中的應(yīng)用很有必要。

1 深基坑支護(hù)施工技術(shù)的實(shí)施要求

按照基坑施工方案與實(shí)地勘察數(shù)據(jù)，合理選擇適合的深基坑支護(hù)技術(shù)，降低施工難度，保證施工進(jìn)度。其技術(shù)要求包括以下幾點(diǎn)：第一，深基坑支護(hù)技術(shù)類(lèi)型較多，各類(lèi)支護(hù)技術(shù)都有各自的適應(yīng)范圍與優(yōu)勢(shì)。在深基坑支護(hù)施工時(shí)，要合理選擇支護(hù)類(lèi)型，不能在尚未開(kāi)展數(shù)據(jù)調(diào)查和實(shí)地勘察的情況下盲目選擇。第二，深基坑支護(hù)施工中，以開(kāi)挖工序?yàn)槭┕りP(guān)鍵點(diǎn)，是因?yàn)殚_(kāi)挖施工作業(yè)量大，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，施工內(nèi)容復(fù)雜，且開(kāi)挖質(zhì)量直接影響后續(xù)的支護(hù)環(huán)節(jié)。這就需要施工人員合理選擇開(kāi)挖方式，包括人工開(kāi)挖、機(jī)械開(kāi)挖或是“人工+機(jī)械”的配合開(kāi)挖方式，選擇使用開(kāi)挖設(shè)備，并對(duì)整個(gè)開(kāi)挖過(guò)程進(jìn)行跟蹤和監(jiān)督，保證施工質(zhì)量[1]。第三，深基坑支護(hù)施工中的防水工程也十分關(guān)鍵，這是因?yàn)樯罨又ёo(hù)施工屬于一種隱蔽性基礎(chǔ)工程，施工過(guò)程需要在地下環(huán)境中開(kāi)展，地下水位會(huì)對(duì)整個(gè)施工過(guò)程產(chǎn)生影響。

2 深基坑支護(hù)方式

在土建施工中，為了發(fā)揮深基坑支護(hù)施工技術(shù)的作用，要根據(jù)工程情況和施工現(xiàn)場(chǎng)勘查情況，選擇適宜的支護(hù)方式，了解各類(lèi)深基坑支護(hù)類(lèi)型的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，編制科學(xué)的施工方案，保證工程質(zhì)量。

2.1 深層支護(hù)

深基坑挖掘施工對(duì)工程質(zhì)量和進(jìn)展程度都會(huì)產(chǎn)生很大影響，使深基坑塌陷問(wèn)題頻頻發(fā)生，為了有效預(yù)防這一問(wèn)題，必須出臺(tái)可行性強(qiáng)的解決方案，而深層支護(hù)就是一項(xiàng)十分實(shí)用的解決方案[2]。在實(shí)際施工中，可以通過(guò)深層支護(hù)結(jié)構(gòu)，預(yù)防施工中的流沙、塌陷等問(wèn)題發(fā)生，便于作業(yè)人員開(kāi)展施工，提供充足的作業(yè)空間，保證施工質(zhì)量。

2.2 旋噴樁支護(hù)

基坑開(kāi)挖證明了旋噴樁止水帷幕復(fù)合支護(hù)體系在基坑開(kāi)挖過(guò)程中不變形、不滲水，可保證施工空間的作業(yè)安全，便于施工操作[3]。在新建工程的施工過(guò)程中，既保證其不會(huì)影響周邊建筑的安全可靠性，又不會(huì)對(duì)周邊地下管線(xiàn)等設(shè)施造成破壞，解決了城市中心區(qū)建筑密度大、地下管線(xiàn)數(shù)量眾多，止水施工困難的情況。

2.3 地下連續(xù)墻支護(hù)

地下連續(xù)墻支護(hù)方式的目的是保證地下建筑的穩(wěn)固性，若地下作業(yè)深度低于地下水位，運(yùn)用地下連續(xù)墻支護(hù)方式，將鋼筋水泥灌注到支護(hù)柱中，形成穩(wěn)固的墻體，待墻體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后，插入土地中，防止地下水的滲漏，防滲功能強(qiáng)，再加上墻體剛度大，能達(dá)到最佳的穩(wěn)定效果。

3 基坑支護(hù)方案

3.1 地質(zhì)勘查

通過(guò)對(duì)地質(zhì)勘查資料的研究，針對(duì)該區(qū)域巖土報(bào)告及地質(zhì)條件，勘查所揭露地層的最大深度為35 m，根據(jù)鉆探資料、原位測(cè)試及室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果，按地層沉積年代、成因類(lèi)型，將擬建工程場(chǎng)地勘探范圍內(nèi)的土層劃分為人工填土層（Q4ml）、第四紀(jì)全新世沖洪積層（Q4al+pl）、第四紀(jì)晚更新世沖洪積層（Q3al+pl）、三大類(lèi)。根據(jù)鉆探資料及室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果，按地層巖性及其物理力學(xué)性質(zhì)，將該次擬建場(chǎng)地層分為5個(gè)大層[4]。于鉆孔中量測(cè)到四層地下水?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的各層地下水類(lèi)型、水位埋深及標(biāo)高參見(jiàn)表1。

從上到下分為滯水、潛水、層間水等四層，最大水位埋深為12.00～19.50 m，最大水位標(biāo)高為20.98～25.24 m。通過(guò)地質(zhì)勘察報(bào)告，發(fā)現(xiàn)該地下水不會(huì)腐蝕鋼結(jié)構(gòu)或是混凝土結(jié)構(gòu)，但開(kāi)挖時(shí)部分有可能會(huì)開(kāi)挖到層間水。

3.2 臨近地鐵車(chē)站及區(qū)間情況

在運(yùn)營(yíng)地鐵從建設(shè)用地南側(cè)部位地下穿過(guò)，永定門(mén)外站～景泰站區(qū)間、景泰站、景泰站～蒲黃榆站區(qū)間與該次建設(shè)施工相關(guān)聯(lián)。且該項(xiàng)目建筑位于地鐵車(chē)站及區(qū)間50 m保護(hù)范圍內(nèi)。表2為基坑與地鐵關(guān)系。

擬建結(jié)構(gòu)地下室為四層、臨近地鐵位置為地下一層。地下一層結(jié)構(gòu)距離區(qū)間結(jié)構(gòu)外到外最近10.0 m，地下四層距區(qū)間結(jié)構(gòu)外到外33.5 m?；悠矫娉叽鐬槟媳奔s93 m，東西約87 m，基坑深度5.07～16.32 m，淺層采用土釘墻支護(hù)，深層采用樁錨支護(hù)，其中鄰近地鐵段（地鐵結(jié)構(gòu)外50 m范圍）平面尺寸為南北42 m×東西87 m。

根據(jù)安全評(píng)估單位的評(píng)估報(bào)告，該項(xiàng)目基坑施工對(duì)地鐵的最不利影響數(shù)值計(jì)算，基坑向下開(kāi)挖至基底5.07 m，對(duì)應(yīng)地鐵結(jié)構(gòu)豎向變形0.828 mm上浮，對(duì)應(yīng)地鐵結(jié)構(gòu)水平變形0.873 mm?；邮┕ぜ扔械罔F主體結(jié)構(gòu)和軌道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定程度的橫向變形和豎向變形，但總體變形較小，最大變形為0.828 mm上浮，在正常施工狀態(tài)的條件下采取一定的軌道防護(hù)措施及監(jiān)測(cè)措施，能夠保證地鐵安全運(yùn)營(yíng)。期間基坑之間地面不應(yīng)作為堆載或者重車(chē)行駛路線(xiàn)?？紤]基坑開(kāi)挖的“時(shí)空效應(yīng)”，開(kāi)挖時(shí)要嚴(yán)格控制每步開(kāi)挖土方的空間尺寸，并盡量減少每步開(kāi)挖中一部分基坑未支護(hù)前的暴露時(shí)間?；娱_(kāi)挖做到分層分塊，每層厚度不得超過(guò)2 m，放緩開(kāi)挖速度，嚴(yán)格按信息化數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工。開(kāi)挖至基底后應(yīng)盡快施作底板，控制基底回彈變形。

3.3 支護(hù)措施

3.3.1 地鐵50 m保護(hù)區(qū)內(nèi)

臨地鐵基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)采用土釘墻+樁錨支護(hù)體系以及樁錨支護(hù)體系。土釘墻+樁錨支護(hù)體系的上部（土釘墻支護(hù)體系）基坑安全等級(jí)為二級(jí)，下部（樁錨支護(hù)體系）基坑安全等級(jí)一級(jí)。樁錨支護(hù)體系基坑安全等級(jí)一級(jí)。如圖1所示。

3.3.2 地鐵50 m保護(hù)區(qū)內(nèi)

非臨地鐵基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)采用土釘墻+樁錨支護(hù)體系、擋土墻+樁錨支護(hù)體系以及樁錨支護(hù)體系、土釘墻支護(hù)體系。土釘墻+樁錨支護(hù)體系的上部（土釘墻、擋土墻支護(hù)體系）基坑安全等級(jí)為二級(jí)，下部（樁錨支護(hù)體系）基坑安全等級(jí)一級(jí)。擋土墻+樁錨支護(hù)體系、樁錨支護(hù)體系基坑安全等級(jí)一級(jí)。土釘墻基坑安全等級(jí)為三級(jí)。

（1）錨桿支護(hù)：在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工中引入土層錨桿，鉆孔到深開(kāi)挖地下墻面和未開(kāi)挖的基坑立壁，其孔深符合設(shè)計(jì)要求。擴(kuò)展孔端部，將孔形狀調(diào)整為柱狀，將抗拉材料填入到孔內(nèi)，以鋼筋為主，再加入水泥砂漿，結(jié)合土層，提高錨桿的抗拉性能。結(jié)合該工程實(shí)際情況來(lái)看，這種支護(hù)方式的抗拉力較大，可以保證支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，控制建筑物變形量。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，深基坑支護(hù)施工技術(shù)節(jié)省了勞力，加快施工進(jìn)度，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益[5]。

（2）護(hù)坡樁+旋噴樁支護(hù)：在距離現(xiàn)狀道路及現(xiàn)有建筑物較近且深度超過(guò)層間水的區(qū)域，現(xiàn)場(chǎng)采用護(hù)坡樁+旋噴樁施工方式?？紤]到工程地質(zhì)條件，先進(jìn)行試樁試驗(yàn)，以檢驗(yàn)地層情況及施工工藝是否符合設(shè)計(jì)要求。在地層情況及施工工藝滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，根據(jù)預(yù)先進(jìn)行的樁位放點(diǎn)，按施工順序逐個(gè)進(jìn)行鉆孔、安裝和澆筑施工。結(jié)合該工程實(shí)際情況來(lái)看，由于部分基坑距離現(xiàn)狀設(shè)置較近，且槽底在層間水之下，又因區(qū)域無(wú)法進(jìn)行降排水，現(xiàn)場(chǎng)采用護(hù)坡樁+旋噴樁施工，雖然造價(jià)較高，但極大地減少了周邊水土流失現(xiàn)場(chǎng)，并縮小了周邊建筑物沉降的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3.3 地下水處理

根據(jù)設(shè)計(jì)提供，擬建工程開(kāi)挖深度5.07～16.32 m，上層滯水（一）、潛水（二）、層間水（三）位于基坑開(kāi)挖范圍內(nèi)，層間水（四）也可能會(huì)位于基坑范圍內(nèi)，影響基坑開(kāi)挖，該工程地下水控制主要采用三重管高壓旋噴樁止水帷幕+疏干井的止排水系統(tǒng)，止排水系統(tǒng)平面。并在基坑四周每隔20 m打設(shè)一口觀(guān)測(cè)井進(jìn)行地下水的動(dòng)態(tài)觀(guān)測(cè)。觀(guān)測(cè)井長(zhǎng)度20 m，孔徑600 mm，井管采用無(wú)砂水泥濾水管，外纏100目尼龍網(wǎng)，管外填粒徑2～

4 mm的濾料，上部2 m采用黏土封實(shí)。

4 施工中需要注意的事項(xiàng)

4.1 深基坑開(kāi)挖空間限制

在深基坑支護(hù)施工中，深基坑開(kāi)挖空間會(huì)影響深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，也會(huì)直接約束后續(xù)施工變形情況。對(duì)此，在實(shí)際工作中，施工人員必須綜合考量深基坑施工空間，合理采用支護(hù)措施，保證基坑邊坡的穩(wěn)定性，防止發(fā)生塌陷或是流沙等問(wèn)題。

4.2 優(yōu)化施工流程

在土建工程施工中，為了發(fā)揮出深基坑支護(hù)施工技術(shù)的作用，要對(duì)施工設(shè)計(jì)方案和施工流程進(jìn)行優(yōu)化和完善，認(rèn)真記錄和分析施工前期勘查結(jié)果，以此為依據(jù)，制定合理的施工方案，選擇合適的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型；結(jié)合施工情況和各個(gè)階段的特點(diǎn)，優(yōu)化施工工藝，規(guī)范施工行為，根據(jù)支護(hù)類(lèi)型進(jìn)行支撐系統(tǒng)、擋土系統(tǒng)、防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，符合施工設(shè)計(jì)要求。

4.3 做好安全管理工作

在深基坑支護(hù)施工過(guò)程中，要注重環(huán)境保護(hù)，避免化學(xué)污染、噪聲污染或是振動(dòng)污染。在施工前，工作人員要按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行枕木平鋪處理，保證施工安全開(kāi)展，預(yù)防各種安全事故的發(fā)生，達(dá)到安全管理的目標(biāo)，保證工程項(xiàng)目綜合效益的最大化實(shí)現(xiàn)。

4.4 做好基坑監(jiān)測(cè)工作

在基坑支護(hù)及開(kāi)挖過(guò)程中，要根據(jù)要求進(jìn)行基坑監(jiān)測(cè)，及時(shí)監(jiān)測(cè)周邊地面、建筑物是否存在超過(guò)基坑監(jiān)測(cè)預(yù)警控制值。如實(shí)際測(cè)量超出預(yù)警值，在保障人身安全的情況下，加大監(jiān)測(cè)力度，并上報(bào)至相關(guān)單位及時(shí)處理，確?；影踩€(wěn)固。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，深基坑支護(hù)施工技術(shù)是一種常見(jiàn)的土建基層施工技術(shù)，考慮到我國(guó)現(xiàn)階段施工技術(shù)的局限性，在實(shí)際應(yīng)用中，要根據(jù)結(jié)構(gòu)施工要求和周邊環(huán)境，制定深基坑支護(hù)施工方案，按照施工便利性和低成本原則，選擇適宜的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型，以保證施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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