建筑施工中深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

摘要：隨著城市化建設(shè)步伐加快，我國建筑進(jìn)入高層化、大型化的階段，深基坑工程項(xiàng)目也越來越多，建筑深基坑的支護(hù)技術(shù)尤為重要。本文從深基坑支護(hù)的類型和應(yīng)用范圍出發(fā)，對(duì)深基坑技術(shù)特點(diǎn)和注意問題做簡(jiǎn)要分析，望對(duì)今后建筑工程深基坑支護(hù)施工的發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：建筑;深基坑;支護(hù)施工;技術(shù)

0引言

城市化進(jìn)程對(duì)我國建筑業(yè)也起了推波助瀾的作用，高層及超高層建筑在大中城市如雨后春筍般的涌現(xiàn)。一些世界上先進(jìn)的高層和超高層結(jié)構(gòu)體系，也逐漸出現(xiàn)在我國的建筑設(shè)計(jì)和施工領(lǐng)域，但是高層及超高層建筑基礎(chǔ)具有復(fù)雜性。深基坑支護(hù)工程是基坑開挖的基本施工，也是建筑工程施工過程中最重要的技術(shù)問題。做好深基坑支護(hù)工作不僅可以保證整個(gè)施工過程的順利進(jìn)行，對(duì)整個(gè)建筑物的質(zhì)量也起決定性作用。深基坑支護(hù)施工一般情況都沒有問題，但由于用地緊張，常常將各棟的建筑的低下部分連到一片，形成大底盤，于是出現(xiàn)了大面積深基坑支護(hù)新的技術(shù)問題。在后期的運(yùn)行管理工作中，在施工單位附近放置超載重物、或者深基坑附近市場(chǎng)有車輛來回行駛，抑或是施工時(shí)不慎破壞邊坡整體面，都容易造成建筑深基坑支護(hù)施工事故，所以施工單位在設(shè)計(jì)和施工過程中都應(yīng)謹(jǐn)慎而為。

1建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)的主要內(nèi)容

1.1巖土工程勘察與工程調(diào)查

在確定巖土參數(shù)及地下水參數(shù)后，再測(cè)定周邊建筑物、地下鋪設(shè)物、市政道路等工程設(shè)施的工作現(xiàn)狀，最關(guān)鍵的是要對(duì)深基坑支護(hù)工程所帶來的地層位移做出分析，要保證在限值內(nèi)。

1.2支護(hù)施工項(xiàng)目的地層位移預(yù)測(cè)

理論上講，地層位移量受兩方面因素影響：一是土體本身的特質(zhì)、地下水位實(shí)際環(huán)境和支護(hù)結(jié)構(gòu)的具體實(shí)情，二是具體的施工方法和施工設(shè)計(jì)。

1.3深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要仔細(xì)分析施工現(xiàn)場(chǎng)的土壤結(jié)構(gòu)類型、地下水環(huán)境以及地層位移情況等因素，在考慮工程造價(jià)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)方面問題的同時(shí)，更重要的是實(shí)事求是，綜合考慮當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)，土地和地下水等影響因素，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和工程質(zhì)量的相得益彰。

1.4建筑深基坑開挖與支護(hù)的施工

工程包括土方工程、降水工程和工程的施工組織設(shè)計(jì)與實(shí)施。

1.5工程周邊和施工現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量監(jiān)控

施工過程會(huì)遇到許多不可控因素，做好現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和信息收集工作，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況進(jìn)行反饋設(shè)計(jì)引導(dǎo)后續(xù)施工顯得尤為重要。

2.深基坑支護(hù)的應(yīng)用范圍

根據(jù)有關(guān)規(guī)范可知，深基坑支護(hù)主要有樁錨支護(hù)、自立式支護(hù)、噴錨支護(hù)、排樁內(nèi)支撐支護(hù)四種支護(hù)類型，由于支護(hù)方式、支護(hù)結(jié)構(gòu)的不同，每種深基坑支護(hù)都有其對(duì)應(yīng)的使用范圍。樁錨支護(hù)主要適用于土層性好的施工場(chǎng)地，一些基坑深度較大、開挖難度較高的建筑工程，巖土錨桿要有固定的參數(shù);自立式支護(hù)和其他支護(hù)方式有所不同，基坑內(nèi)沒有支撐，通常用于地質(zhì)條件相對(duì)較好的施工場(chǎng)地。自力式支護(hù)對(duì)于機(jī)械化挖土和地下工程施工有很大的正面影響，但對(duì)于基坑深度較大或地質(zhì)條件較差的工程，由于其支護(hù)樁頂?shù)乃轿灰戚^大，工程造價(jià)就會(huì)因此增高;噴錨支護(hù)主要適用于粘黏性土和人工填土工程，它將錨桿、鋼絲網(wǎng)和噴射混凝土結(jié)合在一起，是一種聯(lián)合支護(hù)形式。排樁內(nèi)支撐支護(hù)是一種相對(duì)復(fù)雜點(diǎn)的工程，施工過程中排樁主要采用預(yù)應(yīng)力管樁、鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻等形式，不同形狀的平面對(duì)應(yīng)不同的內(nèi)支撐系統(tǒng)布置方式。

3深基坑支護(hù)工程技術(shù)應(yīng)用

建筑工程深基坑支護(hù)的施工是一個(gè)具備很強(qiáng)專業(yè)性與經(jīng)驗(yàn)性的過程，施工過程中要控制結(jié)構(gòu)和其周圍土體的變形、保證整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工中的安全減少事故的發(fā)生。如圖1為深基坑支護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。

圖一：深基坑現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)施工圖

3.1柱列式灌注樁排樁支護(hù)

顧名思義，柱列式灌注樁排樁支護(hù)即利用柱列式間隔，利用鋼筋混凝土來鉆、挖孔，并灌入注樁。利用剛度剛好的樁列式灌注樁來作擋土結(jié)構(gòu)有利又有弊。一方面，其所需材料較少，價(jià)格便宜，同時(shí)操作簡(jiǎn)便;另一方面，在保證施工質(zhì)量的前提下，避免水土等雜質(zhì)從樁隙進(jìn)入深基坑，施工過程往往需要高壓注漿，配備攪拌樁和旋噴樁等，拖長(zhǎng)施工時(shí)長(zhǎng)。

3.2攪拌水泥土樁支護(hù)

對(duì)于粘土、淤泥、淤泥質(zhì)土等，對(duì)于深基坑支護(hù)施工項(xiàng)目技術(shù)要求較高，要求達(dá)到一定的基坑支護(hù)墻強(qiáng)度。深層攪拌水泥土樁支護(hù)技術(shù)利用能夠深入土層的攪拌機(jī)，以混凝土為材料，在土深層攪拌混凝土和地基土，實(shí)現(xiàn)二者的有效混合，在充分的物理化學(xué)作用下，混合物硬化，成為具有一定強(qiáng)度的基坑支護(hù)墻，既擋土又隔水。這種深基坑支護(hù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)且高效，只要施工項(xiàng)目的開挖深度不深，任何形狀都適用。[1]

3.3內(nèi)支撐和錨桿

內(nèi)支撐和錨桿作為基坑墻體的主要支撐結(jié)構(gòu)，剛度大、變形小的特點(diǎn)對(duì)于控制基坑變形，保障基坑穩(wěn)定安全方面具有重要意義。復(fù)雜施工環(huán)境下，尤其是現(xiàn)今隧道、地鐵站等地下工程多樣且相互錯(cuò)雜、基坑較深，如果沒有謹(jǐn)慎的勘探就盲目施工，施工現(xiàn)場(chǎng)的墻體容易出現(xiàn)變形或坍塌，引發(fā)安全事故。內(nèi)支撐和錨桿這一技術(shù)則很好的規(guī)避了這一風(fēng)險(xiǎn)，適用于較深基坑，或?qū)Νh(huán)境要求高的地區(qū)，能有效控制墻體變形。

3.4鋼板樁支護(hù)

鋼板樁支護(hù)技術(shù)在建筑深基坑支護(hù)工程中應(yīng)用最為廣泛，因其易操作且價(jià)格便宜廣受好評(píng)。一般而言，鋼板樁支護(hù)技術(shù)是以帶鎖扣或鉗口的熱軋型鋼材為施工材料，粘合鋼板建成鋼板墻，擋土防水效果好，但是此技術(shù)一般應(yīng)用于不低于5m的項(xiàng)目工程，且由于鋼板樁在施工過程中會(huì)影響周圍環(huán)境，其使用情況也會(huì)受到一定的制約。以形成對(duì)基坑有效支護(hù)，應(yīng)選用截面為梯形的鋼板樁，形狀類似于u型鋼。鋼板一般長(zhǎng)6m～9m，寬3m，厚25mm.施工支護(hù)時(shí)，應(yīng)先定位，定位后用打樁機(jī)打出第一個(gè)定位樁，而后一正一反沿放線扣合。

3.5土釘墻支護(hù)

土釘墻支護(hù)技術(shù)較常應(yīng)用于地下水之上或經(jīng)人工降水后的粘性土和雜填土，而較少應(yīng)用于地下水以下、未經(jīng)人工降水處理過的土層。此支護(hù)技術(shù)擋土性能明顯，施工方法是噴射水泥，邊開挖邊鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，逐漸累積形成加筋土重力式擋墻結(jié)構(gòu)。

3.6地下連續(xù)墻

當(dāng)施工環(huán)境和條件較為復(fù)雜的情況下，如地下水位以下的軟粘土和砂土，施工過程中往往需要將基坑底面以下的深層軟土墻體插入很深，此時(shí)地下連續(xù)墻技術(shù)便能大顯身手。其整體硬度高，防水效果明顯，所以常常被應(yīng)用于此類發(fā)雜環(huán)境。

3.7旋噴樁墻支護(hù)

在施工現(xiàn)場(chǎng)較為狹窄的情況下，利用旋轉(zhuǎn)噴嘴鉆入鉆桿的端部，趁地基深入上提的時(shí)候噴入混凝土水泥作為粘稠劑，將樁體相接連，建成旋噴支護(hù)結(jié)構(gòu)擋墻。

3.8錨噴網(wǎng)護(hù)壁

此技術(shù)是充分發(fā)揮周圍介質(zhì)的自我承受能力，以及錨桿與周圍土層的相互摩擦粘連，使得內(nèi)外土體相互形成穩(wěn)定的結(jié)合體。施工流程如下圖2所示。

圖2"施工流程圖

4深基坑支護(hù)施工過程中應(yīng)注意的問題

作為建筑深基坑支護(hù)施工項(xiàng)目的輔助工程，深基坑工程支護(hù)技術(shù)經(jīng)過多年的磨礪和積累，取得了很多成功的經(jīng)驗(yàn)，但是，由于土質(zhì)的多樣性以及施工環(huán)境的復(fù)雜性以及許多不可預(yù)知的因素，在具體施工過程中，各種問題依舊層出不窮。近年來，人們的健康環(huán)保意識(shí)逐漸加強(qiáng)，具體施工過程中，在面對(duì)建筑深基坑支護(hù)施工時(shí)基坑越來越深的趨勢(shì)，深基坑支護(hù)問題不再是簡(jiǎn)單的施工技術(shù)問題，我們應(yīng)科學(xué)謹(jǐn)慎對(duì)待。合理的基坑支護(hù)技術(shù)是保障建筑物安全施工的關(guān)鍵，為了確保建筑物的穩(wěn)定性，建筑基礎(chǔ)必須要滿足地下埋深嵌固的規(guī)范要求。建筑結(jié)構(gòu)主體越高，其埋置深度也就越深，對(duì)基坑工程施工要求也就越高，隨之存在問題也越來越多，這給建筑施工帶來了很大的困難。

4.1"實(shí)施深基坑支護(hù)施工全過程控制。

建筑工程深基坑支護(hù)施工重在于過程控制，施工過程中任何一個(gè)控制環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，事后糾正和補(bǔ)救都會(huì)比較困難，因此要想充分發(fā)揮深基坑支護(hù)施工控制的作用力，必須加大對(duì)深基坑支護(hù)施工全過程控制的力度。施工單位要善于分析各施工環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況采取相對(duì)應(yīng)的解決措施，嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行一系列施工操作。

4.2"處理好地下水

地下水問題具有復(fù)雜性，是深基坑支護(hù)施工過程中最至關(guān)重要的問題。隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以前較常使用的淤泥等軟體材質(zhì)逐漸被沖孔樁、混凝土水泥樁以及素混凝土樁等材料所替代，作為深基坑支護(hù)的支柱介質(zhì)，止水性能好，從而穩(wěn)固工程，確保工程實(shí)施質(zhì)量等方面取得很好的成績(jī)。一般而言，基坑工程對(duì)于地下水問題的處理方式多樣，但都以止水和排水為目的。在具體施工中，應(yīng)就施工工程當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特點(diǎn)來考慮采取什么樣的方式來處理當(dāng)?shù)氐牡叵滤?。[2]

4.3采用合適的作業(yè)方式

當(dāng)施工的基坑面積較大時(shí)，基坑的表面在空氣中的暴露時(shí)間過長(zhǎng)，基土容易變質(zhì)，如周圍地下水的滲透以及太陽光線的照射、氣候降水等都可能引起土層變質(zhì)，使施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)變得不均勻，從而嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。所以一般需采用邊挖邊澆筑，并以分段、分層、分塊均勻、對(duì)稱的方式進(jìn)行作業(yè)，確保施工的順利進(jìn)行，并保證施工的質(zhì)量。

4.4"實(shí)時(shí)觀測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形。

我們知道建筑工程深基坑支護(hù)施工是一個(gè)室外操作的過程，許多外界因素都會(huì)直接或間接的造成深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，進(jìn)而會(huì)影響到深基坑支護(hù)施工的整體質(zhì)量。通過對(duì)施工過程中深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的全方位進(jìn)行變形觀測(cè)，分析得到的觀測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)掌握深基坑土方開挖與支護(hù)設(shè)計(jì)在施工中的應(yīng)用狀況，分析施工實(shí)際情況與施工設(shè)計(jì)中存在的偏差，可以有效緩解外界因素對(duì)建筑工程整體質(zhì)量的影響。深基坑支護(hù)全方位觀測(cè)的內(nèi)容有很多，主要由其深基坑邊坡變形觀測(cè)、地下管線觀測(cè)及周圍建筑物觀測(cè)等。

5小結(jié)

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，城市化的步伐加快，土地資源緊張，一棟又一棟高樓拔地而起的現(xiàn)象逐漸降溫，取而代之的是人們對(duì)于地下空間的挖掘，地下建筑、隧道和地下通道等越來越多。建筑工程深基坑施工具有一定的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性，在實(shí)際的施工過程中，有關(guān)施工單位要綜合考慮影響深基坑施工質(zhì)量的主要因素，結(jié)合工程的現(xiàn)場(chǎng)情況，制定科學(xué)合理的施工方案，保證施工設(shè)計(jì)與施工實(shí)際的一致性，推進(jìn)工程企業(yè)的合理化進(jìn)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李靜，齊之龍，王繼堂.有關(guān)建筑工程深基坑支護(hù)施工策略分析[J]商品與質(zhì)量，2010，9（07）：145～147