淺談深基坑支護(hù)施工技術(shù)

姜濤

【摘 要】 深基坑工程是隨著城市建設(shè)事業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種較新型的巖土工程，不同的地質(zhì)情況存在不同的施工方法，關(guān)系到上層建筑的穩(wěn)定性，且工藝較復(fù)雜。

【關(guān)鍵詞】 深基坑支護(hù)、信息化管理

隨著社會(huì)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層建筑日益增多。目前，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)日益蓬勃發(fā)展，建筑正向著大型化、高層化快速發(fā)展，大量大型建筑、高層建筑拔地而起，日益增多。隨著高層建筑的不斷建設(shè)，高層建筑的基坑的支護(hù)施工技術(shù)就越加凸顯其重要性。基坑支護(hù)施工是為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對(duì)基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)措施的施工。常見(jiàn)的基坑支護(hù)型式主要有：土釘墻支護(hù)、攪拌樁支護(hù)、柱列式灌注樁、排樁支護(hù)、內(nèi)支撐和錨桿支護(hù)、鋼板樁支護(hù)、地下連續(xù)墻；基坑內(nèi)支撐等等。伴隨著目前建筑發(fā)展趨勢(shì)，深基坑施工也向大深度、大廣度方向發(fā)展。基坑施工的規(guī)模的加大也直接導(dǎo)致了施工周期變長(zhǎng)，施工難度加大。對(duì)深基坑支護(hù)的方案選擇工作要給予足夠重視。應(yīng)建立深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的專家審查制度，通過(guò)專家論證，各方案對(duì)比，使其既能滿足基坑支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范的要求，避免事故發(fā)生，又可以合理地節(jié)約工程費(fèi)用。

深基坑施工的特點(diǎn)決定了深基坑施工的技術(shù)要求。主要包括：首先，施工時(shí)技術(shù)手段要先進(jìn)可靠，確保基坑受力可靠以及支護(hù)的保護(hù)作用完全體現(xiàn)；其次，大型高層建筑通常都建在城市中心，周?chē)ㄖ锓倍鄰?fù)雜，地下市政管線眾多，所以施工必須充分保證不能影響周?chē)噜彽慕ㄖ锏陌踩头€(wěn)定，不能破壞周?chē)牡叵鹿芫€等。再次，水是基坑邊坡失穩(wěn)的重要隱患，它既能降低土體的抗剪強(qiáng)度，又會(huì)產(chǎn)生水壓力。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，對(duì)土層滯水、砂土中的微承壓水、裂隙水、承壓水、管道漏水、地面排水、雨水等處理不當(dāng)，都會(huì)給邊坡支護(hù)和周?chē)ㄖ?、管線帶來(lái)危害。因此，不僅應(yīng)科學(xué)選擇地下水的處理方式及基坑邊界和周?chē)孛娴慕蹬潘胧?，以免引起地面沉降而給周邊建筑及管線造成破壞，而且要注意地下管道滲漏和邊坡土體裂縫的處理，避免漏水、滲水進(jìn)人坑內(nèi)造成邊坡失穩(wěn)或因邊坡含水量過(guò)大引起滑坡。 地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全主要是由支護(hù)體所保障。所以深支護(hù)體系的設(shè)計(jì)、施工能力水平直接關(guān)系到基坑施工的安全性，工程整體的安全可靠。

1、 基坑支護(hù)的方案階段

⑴ 土壓力的計(jì)算：土強(qiáng)度指標(biāo)的選擇土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)C，與土的固結(jié)度有密切的關(guān)系。土的固結(jié)過(guò)程就是土中孔隙水壓力的消散過(guò)程。對(duì)于同一種土，在不同排水條件下進(jìn)行試驗(yàn)，可以得出不同的抗剪指標(biāo)C和￠，故試驗(yàn)條件的選取應(yīng)盡可能反映地基土的實(shí)際工作狀態(tài)。在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中應(yīng)采用三軸試驗(yàn)的指標(biāo)，才能保證選取參數(shù)值的客觀性和準(zhǔn)確性。對(duì)于黏性土，計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)背后由自重應(yīng)力而產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力，采用三軸試驗(yàn)的固結(jié)不排水剪指標(biāo)與實(shí)際工作狀態(tài)較一致；計(jì)算基坑內(nèi)被動(dòng)土壓力時(shí)，一般宜采用三軸固結(jié)不排水剪指標(biāo)。對(duì)于砂土，由于排水固結(jié)迅速，可采用排水剪指標(biāo)，或采用固結(jié)不排水剪經(jīng)孔隙水壓力修正后的c值來(lái)計(jì)算土壓力。

⑵ 水土壓力的合算與分算：按照有效應(yīng)力原理，可知“土、水壓力分算”比“土、水壓力合算”概念要清楚。但水、土壓力合算法在一些軟黏土地區(qū)的臨時(shí)性開(kāi)挖工程中土壓力計(jì)算值與實(shí)測(cè)值較為符合。如土在有水作用時(shí)，墻后土壓力主要是水、土壓力共同作用的結(jié)果。在未搞清水、土耦合效應(yīng)的前提下，水、土壓力合算是一個(gè)包含一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的綜合方法，對(duì)工程實(shí)踐來(lái)說(shuō)是有利的。支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法1、靜力平衡法靜力平衡法亦稱自由端支承法，該法假定圍護(hù)結(jié)構(gòu)是剛性的，并可繞支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的前側(cè)產(chǎn)生被動(dòng)土壓力，后側(cè)產(chǎn)生主動(dòng)土壓力。靜力平衡法適用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的入土深度不太深即底端非嵌固的情況，此時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)由于土壓力的作用而達(dá)到極限平衡狀態(tài)。利用墻前后土壓力的極限平衡條件來(lái)求插入深度、結(jié)構(gòu)內(nèi)力等。

⑶ 重視支護(hù)結(jié)構(gòu)理論和材料的試驗(yàn)研究，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。正確的理論必須建立在大量試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)之上。在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方面，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家有較大距離，還有大量的路要走。不過(guò)，我國(guó)由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，大量高層超高層建筑拔地而起，所以積累了擁有大量的第一手施工數(shù)據(jù)，但缺少科學(xué)的測(cè)試數(shù)據(jù)，無(wú)法形成理論，我們以后一定要重視。

2、深基坑支護(hù)工程施工

⑴ 基坑支護(hù)施工要綜合考慮工程所在地的地理?xiàng)l件、工程類型、基坑開(kāi)挖規(guī)模、周邊環(huán)境、支護(hù)結(jié)構(gòu)等因素?；又ёo(hù)施工要注重支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，坑體變形，并根據(jù)周邊環(huán)境條件，控制變形在一定的范圍內(nèi)?？刂频年P(guān)鍵是基坑的穩(wěn)定性、地面變形及地下水的控制，并要根據(jù)實(shí)際情況適時(shí)地調(diào)整方案。

⑵ 深基坑周?chē)馏w止水效果的控制：在地下水位較高的地區(qū)，地下水對(duì)深基坑工程的施工帶來(lái)相當(dāng)大的危害。施工單位應(yīng)該從防水、降水和排水三方面來(lái)制定止水方案。根據(jù)掌握的地質(zhì)資料，深入周?chē)h(huán)境的實(shí)際情況，制定出切實(shí)可行的措施。不能一味簡(jiǎn)單的靠抽水來(lái)達(dá)到止水目的。止水帷幕是高水位地區(qū)深基坑支護(hù)工程中常用的止水措施，使用這種方法難度較大，技術(shù)復(fù)雜，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

① 保證樁體質(zhì)量，注意水泥漿的添加量，保證樁體攪拌均勻。②保證樁的搭接長(zhǎng)度和密實(shí)度，杜絕出現(xiàn)空洞、蜂窩及樁頭開(kāi)叉的現(xiàn)象。③不能隨意在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上開(kāi)口以便運(yùn)土，否則會(huì)破壞止水帷幕，造成地下水的滲入等問(wèn)題。

3、基坑支護(hù)的施工流程

深基坑支護(hù)的施工流程一般包括：施工前準(zhǔn)備、支護(hù)樁的施工、聯(lián)系梁等的施工、錨桿的施工、土方開(kāi)挖。支護(hù)樁一般采用人工挖孔樁，然后用鋼筋混凝土做護(hù)壁。聯(lián)系梁施工時(shí)，先開(kāi)挖基槽，經(jīng)驗(yàn)收合格后，進(jìn)行抗?jié)B墻混凝土的澆筑，最后再對(duì)聯(lián)系梁施工。基坑挖至錨桿標(biāo)準(zhǔn)高度后，開(kāi)始進(jìn)行鉆孔、制作錨頭、穿錨索、注漿，安裝連系梁，穿外錨具，然后錨固，最后進(jìn)行錨桿試驗(yàn)。土方開(kāi)挖要采用分層開(kāi)挖，對(duì)挖出的土方要隨時(shí)挖出隨時(shí)運(yùn)走，把土清理干凈。

4、深基坑支護(hù)的信息化管理

隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，建筑行業(yè)也不例外。在進(jìn)行深基坑支護(hù)工程時(shí)，同樣需要我們利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)，以提高工程效率?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)的信息化管理的主要手段是安排專業(yè)施工監(jiān)測(cè)人員對(duì)基坑現(xiàn)場(chǎng)及周?chē)ㄖ镞M(jìn)行監(jiān)測(cè)，將基坑開(kāi)挖期間監(jiān)測(cè)到的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)或巖土變位的情況數(shù)據(jù)化，比照勘察、設(shè)計(jì)的預(yù)期性狀，及時(shí)對(duì)施工中可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情進(jìn)行預(yù)報(bào)，超過(guò)預(yù)警值時(shí)可及時(shí)采取有效的應(yīng)對(duì)措施排除危害，確保工程安全。

5、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)理論有了很大發(fā)展，建立了許多新的計(jì)算理論和方法。但在工程具體應(yīng)用中，仍要堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則，根據(jù)實(shí)際選用合理的支護(hù)方法。同時(shí)，要加強(qiáng)管理和監(jiān)督，加強(qiáng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。

基坑工程是建筑工程的一個(gè)重要組成部分，特別是深基坑工程施工的成敗往往事關(guān)工程全局。深基坑施工的安全可靠，直接關(guān)系著高層建筑的安全性、穩(wěn)定性和長(zhǎng)久性。深基坑的支護(hù)工程要從支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工兩面著手，確保質(zhì)量。良好的基坑支護(hù)施工技術(shù)，是整個(gè)工程施工順利的前提與保證，是整個(gè)龐大工程的重要開(kāi)端。因此，加強(qiáng)對(duì)建筑深基坑施工技術(shù)的認(rèn)識(shí)與研究意義重大。

參考文獻(xiàn)

[1] JGJ 120-99，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程

[2] 龔曉南，高有潮，深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社

[3] 陶聿君.對(duì)深基坑工程支護(hù)技術(shù)的論述

[4] 張雪松.建筑基坑支護(hù)工程安全的影響因素分析