基坑支護(hù)新技術(shù)探討

【摘 要】施工現(xiàn)場地下水位的深淺、環(huán)境、開挖的基土類別，這些影響因素都是在對基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型時(shí)必須要考慮的重點(diǎn)影響因素。若對基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式選擇的科學(xué)，不但可以保證整個(gè)基坑，甚至整個(gè)建筑物的安全性、可靠性，還能夠使建筑的經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益也隨之而來；若對于支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式選擇的不夠合理，就會影響到基坑，甚至整個(gè)建筑的安全。所以，經(jīng)過多年的實(shí)際施工實(shí)踐，我們在傳統(tǒng)的支護(hù)技術(shù)上，研究出了新的基坑支護(hù)技術(shù)，它使基坑支護(hù)變得更加科學(xué)，更加合理。

【關(guān)鍵詞】基坑支護(hù)；新技術(shù)；討論

基坑施工質(zhì)量的優(yōu)良會直接影響到工程能否順利的進(jìn)行，隨著如今科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新型的基坑支護(hù)技術(shù)不斷的涌現(xiàn)出來，下面就根據(jù)基坑支護(hù)新技術(shù)在北京、上海等地的實(shí)際應(yīng)用情況，對基坑支護(hù)新技術(shù)在實(shí)際施工中的運(yùn)用進(jìn)行一下研討。

一、基坑支護(hù)新技術(shù)在施工中的運(yùn)用和推廣

1、基坑的發(fā)展方向?yàn)椋好娣e大、深度深

目前，由于基坑的深度和面積不斷的加大，施工現(xiàn)場周邊環(huán)境多變的復(fù)雜性，這些都影響到了深基坑開挖和支護(hù)的難度。由于逆作法在工期、造價(jià)這兩個(gè)方面的效果突出，所以“兩墻合一”逆作法在未來的發(fā)展有著廣闊的前景。

逆作法施工是一種高效、經(jīng)濟(jì)的施工方法。它不但可以減短開挖基坑以及支護(hù)結(jié)構(gòu)面積的暴露時(shí)間，還能夠加強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力性能，把支護(hù)的剛度提高，這樣不但節(jié)省了支撐費(fèi)用和錨桿的成本，還把支護(hù)的變形以及對周圍建筑的負(fù)面影響降到最低，使總成本降低。上海電信大樓的地下3層是最早使用逆作法施工技術(shù)的，自此之后，廣州的特種基礎(chǔ)科研樓的地下3層、上海的人民廣場地下變電站它的基坑深度為23.7m，直徑達(dá)到63.9m，是我國目前直徑最大的地下連續(xù)墻、福建的世界金龍大廈的地下室2層、廣東延安東路隧道的一、二號風(fēng)塔、廣東恒基大廈的地下室2層、京津紫荊花園商住樓的地下室4層、天津地鐵的車站等都是使用的地下連續(xù)墻作為擋土墻和地下室的外墻，使用逆作法進(jìn)行施工。也有依據(jù)當(dāng)?shù)厥┕さ匦蔚奶攸c(diǎn)使用“半逆作法”進(jìn)行支護(hù)的，例如：天津的勸業(yè)場新大廈。

2、多種類型的基坑支護(hù)體系

目前，在施工中常用到的基坑支護(hù)支撐體系依據(jù)它們的受力的形狀、性能可以被分為：水平框架式井字撐和斜角撐結(jié)合、豎向斜撐、雙向多跨壓桿式、水平桁架式、多跨壓桿式、平面斜角撐、大直徑環(huán)梁和輻射狀支撐相結(jié)合或和周邊桁架相結(jié)合、單跨壓桿式等。此外，在施工中還要充分的發(fā)揮橢圓形、圓形、以及拱形等形體的力學(xué)結(jié)構(gòu)性能，在它們之中選用一種或者幾種形狀相結(jié)合的形式。由于基坑的支撐體系有很多形式，所以，我們可以依據(jù)不同基坑的施工方法、平面的尺寸、形狀、開挖深度等方面的要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3、攪拌和注漿技術(shù)

為防止基坑發(fā)生形變，對支護(hù)施加預(yù)應(yīng)力，以此來控制變形的方法在當(dāng)下的較為流行，并將會被逐漸的推廣。這種方法可以減小基坑對于環(huán)境的影響，例如：進(jìn)行降水施工，就會引起地面的附加沉降，或者基坑要使用帷幕形式來進(jìn)行支護(hù)，以此來保護(hù)地下水資源。還可以使用旋噴樁或者深層攪拌樁等方法，它們是除了地下的連續(xù)墻外，最有效的構(gòu)筑水帷幕的方法。

4、對于軟土基坑的處理

對于坑深且大，周圍環(huán)境條件差的軟土基坑，要在基坑的內(nèi)部，坑外的有效范圍內(nèi)進(jìn)行土體的加固，以起到穩(wěn)定四周坑壁、防止土體隆起、保護(hù)周邊環(huán)境、減少支護(hù)位移的作用。目前的支護(hù)施工中，施工人員都已經(jīng)認(rèn)識到支護(hù)的設(shè)計(jì)要由支撐錨拉體系結(jié)合支擋結(jié)構(gòu)和土體加固來完成，這樣可以滿足支護(hù)安全性、經(jīng)濟(jì)性的要求。對土體進(jìn)行加固時(shí)，處了要使用降水技術(shù)外，還要結(jié)合常規(guī)的地基處理技術(shù)，這樣取得的效果更好。

例如：廣東的新世界商場在基坑內(nèi)部設(shè)置了深井抽水泵、真空抽水泵，對地下水進(jìn)行抽取來達(dá)到降水的目的。在降水完成后，對坑底土進(jìn)行實(shí)際的測量，測量結(jié)果顯示不排水抗剪強(qiáng)度的平均值達(dá)到29.8kPa，比降水前整整提高了35.6%，基坑支護(hù)的土抗力明顯的得到了提高，實(shí)踐證明，在通常情況下加固基坑內(nèi)的被動(dòng)區(qū)的效果要比加固基坑外主動(dòng)區(qū)的效果更明顯。

二、基坑支護(hù)新技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

我們以福州某大廈的地下室使用的基坑支護(hù)方案為例，對基坑支護(hù)的新技術(shù)做進(jìn)一步的分析：

1、基坑支護(hù)的施工方案

福州某大廈的地下室基坑的面積為1600平方米，基坑的深度為5.8米，它距離內(nèi)河溝有大約18米的距離，在它的南側(cè)有河流，所以其地下水位較高，所在的施工場地原為海積的平面，地勢比較平坦，場地的地層變化也不大。

依照現(xiàn)場的地層分布和地下水位的情況，為了降低基坑開挖對四周環(huán)境的影響，以及保證臨近建筑的安全，對地下室基坑支護(hù)的施工決定使用水泥攪拌樁結(jié)合鉆孔灌注樁的擋土墻形式

它的具體施工方案為：在基坑的東面、南面、以及西面使用重力式的水泥攪拌樁，由于在北面有住宅，為減少住宅地面的沉降量，使用鉆孔灌注樁和水泥攪拌樁相結(jié)合以及構(gòu)建止水帷幕來作為該工程基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)。其中攪拌樁的工程量為98050m3，使用的鉆孔灌注樁的總數(shù)為38根，所用樁的樁徑為1米，樁長為18.3米，樁尖的持力層是含泥的中砂制成，灌注樁的工程量為583m3。

2、基坑支護(hù)新技術(shù)的難點(diǎn)

本工程使用的鉆孔灌注樁使用泥漿護(hù)壁成孔技術(shù)、正循環(huán)法清孔的施工方法，它的成樁工藝流程為：放樣定位、護(hù)筒的埋設(shè)、成孔、清孔、裝鋼筋籠、二次清孔和水下的混凝土灌注。其技術(shù)難點(diǎn)在于泥漿的配置和對沉渣量的控制。

(1)泥漿的配置

據(jù)工程的地質(zhì)報(bào)告得知，砂層的平均厚度有16米過后，容易液化，容易和河潮影響下的地下水發(fā)生聯(lián)系，造成孔內(nèi)的坍塌和超徑。對此，施工單位派出專業(yè)的泥漿工程師根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)的情況，制訂了：①向孔內(nèi)注入高塑性的黏土；②進(jìn)行人工納土制漿；③使用高分子的化學(xué)泥漿。通過試驗(yàn)證明，使用高分子的化學(xué)泥漿的成孔效果最好。

(2)沉渣量的控制

進(jìn)行清孔處理的目的是使孔壁的泥皮厚度、循環(huán)液中的鉆渣以及孔底沉渣的后都符合設(shè)計(jì)的要求。在把孔鉆到設(shè)計(jì)規(guī)定的深度后要停止進(jìn)一步的鉆進(jìn)，這是應(yīng)該稍微的把鉆桿提起來，是鉆頭和孔底相距100mm-210mm，并進(jìn)行空鉆，控制主泥漿的正循環(huán)，把比重為1.13-1.23的不含雜志的新漿注入鉆桿，同時(shí)把孔內(nèi)懸浮的鉆渣置換出孔外，清孔的時(shí)間≥1小時(shí)。

第一次清孔負(fù)荷要求后，因?yàn)橐惭b鋼筋籠和導(dǎo)管，再次的澆筑水下的混凝土，這樣孔底又回產(chǎn)生新的沉渣，所以在鋼筋籠和導(dǎo)管安裝就緒后，要利用導(dǎo)管實(shí)施第二次的清孔，這次的清孔是為了使孔深達(dá)到設(shè)計(jì)值的要求，沉渣的存度要小于52mm，泥漿的性能要符合規(guī)定的要求。

三、取得的成果和體會

通過對基坑支護(hù)新技術(shù)在福州大廈等地實(shí)際應(yīng)用分析，我們可以得出：

1、基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)參數(shù)要根據(jù)施工過程中出現(xiàn)的各種情況做出相對應(yīng)的調(diào)整，及時(shí)的對方案進(jìn)行優(yōu)化。

2、要嚴(yán)格的遵守施工方案和施工規(guī)范，根據(jù)規(guī)范的要求進(jìn)行基坑支護(hù)的施工，這樣可以避免在開挖深坑的過程中出現(xiàn)局部土體塌方的情況。

3、在對軟土基使用噴錨和壓密注漿來改善土質(zhì)，以及使用復(fù)合技術(shù)來構(gòu)成基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，不但在技術(shù)上是可行的，還可以使施工變得快速、簡潔，降低工程的成本，福州大廈地下室在使用基坑支護(hù)的造價(jià)在253元/m2，比使用混凝土攪拌樁的方案要節(jié)約60多萬元。參考文獻(xiàn)

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