探析建筑工程中基坑開挖與支護(hù)施工

王平 張鳳瑞

摘要：近些年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異以及我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國(guó)的建筑業(yè)也發(fā)展迅速，建筑業(yè)在推動(dòng)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展方面，起著不可忽視的作用。建筑工程質(zhì)量以及壽命成為了建筑業(yè)的重點(diǎn)問(wèn)題。在建筑工程的施工過(guò)程中，基坑的開挖與支護(hù)非常重要，對(duì)整體的建筑工程質(zhì)量起到?jīng)Q定性的作用。

關(guān)鍵詞：基坑開挖支護(hù)

建筑工程施工的第一步就是打好地基。打地基看似容易，然而為了打下堅(jiān)實(shí)的地基，在實(shí)際建筑施工過(guò)程中，要考慮好很多因素，比如在地基坑邊界周圍地面應(yīng)設(shè)排水溝，對(duì)坡頂、坡面、坡腳采取降排水措施。本文從淺地基與深地基的開挖與支護(hù)方面，闡述地基施工過(guò)程中運(yùn)用的施工技術(shù)。

1、淺基坑的開挖施工技術(shù)

在對(duì)淺基坑的施工前，要先進(jìn)行測(cè)量定位，通過(guò)抄平放線，確定開挖地基的長(zhǎng)度，按照放線進(jìn)行分塊分層挖土。通過(guò)觀察施工地的土質(zhì)和水文情況，來(lái)確定是在四側(cè)或兩側(cè)直立開挖或放坡，以確保施工操作的安全性。(1)當(dāng)土質(zhì)為天然濕度、構(gòu)造均勻、水文地質(zhì)條件良好，且沒(méi)有地下水時(shí)，開挖基坑可以不必放坡，基坑長(zhǎng)度應(yīng)比基礎(chǔ)長(zhǎng)度稍長(zhǎng)，確保不會(huì)發(fā)生坍方事故。(2)當(dāng)開挖基坑土體含水量大，或基坑較深，或受到周圍場(chǎng)地限制而需用較陡的邊坡或直立開挖。(3)相鄰基坑開挖時(shí)，應(yīng)遵循先深后淺或同時(shí)進(jìn)行的施工程序。(4)基坑開挖應(yīng)盡量防止對(duì)地基土的擾動(dòng)。當(dāng)用人工挖土，基坑挖好后不能立即進(jìn)行下道工序時(shí)，應(yīng)預(yù)留一層土不挖，等到下道工序開始后再將地基挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。(5)在地下水位以下挖土，應(yīng)在基坑四周挖好臨時(shí)排水溝和集水井，或采用井點(diǎn)降水的方法以利挖方進(jìn)行。

2、淺基坑的支護(hù)施工技術(shù)

在對(duì)淺基坑進(jìn)行支護(hù)施工時(shí)，主要采用以下支護(hù)施工技術(shù)：(1)斜柱支撐：將水平擋土板釘在柱樁內(nèi)側(cè)，柱樁外側(cè)用斜撐支頂，斜撐底端支在木樁上，在擋土板內(nèi)側(cè)回填土。適于開挖較大型、深度不大的基坑或使用機(jī)械挖土?xí)r。(2)錨拉支撐：水平擋土板支在柱樁的內(nèi)側(cè)，柱樁一端打入土中，另一端用拉桿與錨樁拉緊，在擋土板內(nèi)側(cè)回填土。適于開挖較大型、深度不大的基坑或使用機(jī)械挖土，不能安設(shè)橫撐時(shí)使用。(3)型鋼樁橫擋板支撐：沿?fù)跬廖恢妙A(yù)先打入鋼軌或者工字鋼，然后在挖方的同時(shí)將擋土板塞進(jìn)鋼樁之間擋土，使橫板與土體緊密接觸。(4)短樁橫隔板支撐：打入小短木樁或鋼樁，部分打入土中，部分露出地面，釘上水平擋土板，在背面填土、夯實(shí)。(5)臨時(shí)擋土墻支撐：沿坡腳用磚、石疊砌或用裝水泥的聚丙烯扁絲紡織袋、草袋裝土、砂堆砌，使坡腳保持穩(wěn)定。適于開挖寬度大的基坑，當(dāng)部分地段下部放坡不夠時(shí)使用。(6)擋土灌注樁支護(hù)：在開挖基坑的周圍，用鉆機(jī)或洛陽(yáng)鏟成孔，現(xiàn)場(chǎng)灌筑鋼筋混凝土樁，在樁間土方挖成外拱形使之起土拱作用。

3、深基坑的土方開挖

在深基坑土方開挖前，要認(rèn)真謹(jǐn)慎地進(jìn)行開挖的勘察，確保深地基開挖的順利、安全進(jìn)行。首先要詳細(xì)確定挖土方案和施工組織；要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下水位及周圍環(huán)境進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)和保護(hù)。深基坑工程的挖土方案，主要有放坡挖土、中心島式挖土、盆式挖土和逆作法挖土。前者無(wú)支護(hù)結(jié)構(gòu)，后三種皆有支護(hù)結(jié)構(gòu)；土方開挖順序、方法必須與設(shè)計(jì)工況一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”的原則；防止深基坑挖土后土體回彈變形過(guò)大，施工中減少基坑回彈變形的有效措施，是設(shè)法減少土體中有效應(yīng)力的變化，減少暴露時(shí)間，并防止地基土浸水。因此，在基坑開挖過(guò)程中和開挖后，均應(yīng)保證井點(diǎn)降水正常進(jìn)行，并在挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，盡快澆筑墊層和底板。必要時(shí)，可對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)下部土層進(jìn)行加固；防止邊坡失穩(wěn)；防止樁位移和傾斜；打樁完畢后基坑開挖，應(yīng)制訂合理的施工順序和技術(shù)措施，防止樁的位移和傾斜；配合深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工；挖土方式影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載，要盡可能使支護(hù)結(jié)構(gòu)均勻受力，減少變形。為此，要堅(jiān)持采用分層、分塊、均衡、對(duì)稱的方式進(jìn)行挖土。

4、深基坑的支護(hù)

4.1 排樁或地下連續(xù)墻

通常由圍護(hù)墻、支撐及防滲帷幕等組成。排樁有鋼管樁、預(yù)制混凝土樁、鉆孔灌筑樁、挖孔灌筑樁、加筋水泥土樁等多種類型。適于基坑側(cè)壁安全等級(jí)一、二、三級(jí)；懸臂式結(jié)構(gòu)在軟土場(chǎng)地中不宜大于5m；當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，宜采用降水、排樁加截水帷幕或地下連續(xù)墻。

4.2 水泥土墻

水泥土墻，依靠其本身自重和剛度保護(hù)坑壁，一般不設(shè)支撐，特殊情況下經(jīng)采取措施后亦可局部加設(shè)支撐。水泥土墻有深層攪拌水泥土樁墻、高壓旋噴樁墻等類型，通常呈格構(gòu)式布置。適于基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)；水泥土樁施工范圍內(nèi)地基土承載力不宜大于150kPa；基坑深度不宜大于6m。

4.3 土釘墻

土釘墻由密集的土釘群、被加固的原位土體、噴射的混凝土面層等組成。土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護(hù)，其作用與被動(dòng)起擋土作用的圍護(hù)墻不同，它是起主動(dòng)嵌固作用，增加邊坡的穩(wěn)定性，使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。適于用于基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)的非軟土場(chǎng)地；基坑深度不宜大于12m；當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，應(yīng)采取降水或截水措施。

4.4 逆作拱墻

當(dāng)基坑平面形狀適合時(shí)，可采用拱墻作為圍護(hù)墻。拱墻有圓形閉合拱墻、橢圓形閉合拱墻和組合拱墻。對(duì)于組合拱墻，可將局部拱墻視為兩鉸拱。適于基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為三級(jí)；淤泥和淤泥質(zhì)土場(chǎng)地不宜采用；地下水位高于基坑底面時(shí)，應(yīng)采取降水或截水措施。

5、結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)在基坑開挖與支護(hù)處理方面，結(jié)合我國(guó)的土質(zhì)條件與施工特點(diǎn)，充分展現(xiàn)了基坑的加固、穩(wěn)定作用，而且，隨著施工方法的大膽創(chuàng)新，開發(fā)出具有我國(guó)特色的多種基坑加固方法，使得我國(guó)基坑支護(hù)形式呈現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)，在不久的將來(lái)，我國(guó)建筑工程會(huì)取得更大的進(jìn)步。