深基坑支護(hù)施工技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用

馬源

【摘要】現(xiàn)代城市的建設(shè)發(fā)展步伐急劇加快，幾乎各大城市的各類建筑都以更高、更大、更深、更重為發(fā)展方向。深基坑工程也就越來(lái)越密集，并且不完全集中在傳統(tǒng)的建筑物，現(xiàn)在已經(jīng)在地鐵隧道、地下管線、道路橋梁等工程中有廣泛應(yīng)用，這些工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求都很復(fù)雜，因此深基坑支護(hù)施工技術(shù)在工程中應(yīng)用的成敗也就決定了整個(gè)工程的成敗。本文對(duì)深基坑支護(hù)技術(shù)方式作以簡(jiǎn)單介紹，并結(jié)合高層建筑、明挖城市隧道等工程為例對(duì)深基坑技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用予以探討，對(duì)深基坑支護(hù)技術(shù)在土木工程中應(yīng)用時(shí)需要注意的問(wèn)題提出了幾點(diǎn)建議。

【關(guān)鍵詞】深基坑；支護(hù)；施工技術(shù)

引言：

伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了高速發(fā)展，人民生活水平有很大提升，我國(guó)城市化建設(shè)步伐也不斷加快，建筑業(yè)科技的進(jìn)步已經(jīng)居于世界領(lǐng)先地位。為了保證工程的順利進(jìn)行，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，減少施工過(guò)程中對(duì)周邊環(huán)境的影響，采用深基坑支護(hù)的施工技術(shù)已經(jīng)勢(shì)在必行?，F(xiàn)代建筑的要求很高，對(duì)地下空間的利用非常注重，由于目前的環(huán)境條件的限制，深基坑的面積不能再擴(kuò)大，那么就給深基坑支護(hù)技術(shù)帶來(lái)了更高的技術(shù)難度。由于對(duì)深基坑支護(hù)工程質(zhì)量不夠重視，帶來(lái)了很多問(wèn)題，因此加強(qiáng)深基坑支護(hù)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用，對(duì)建筑的強(qiáng)度和穩(wěn)定性有重要的影響，對(duì)保證工程質(zhì)量具有重要意義。

一、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)選型

當(dāng)深基坑工地的實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)不具備常規(guī)放坡條件時(shí)，這時(shí)一般會(huì)采用支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)支撐，以保證深基坑的坑壁的穩(wěn)定。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型包括自立式支護(hù)、樁錨支護(hù)、噴錨支護(hù)、組合型支護(hù)等。[1]

1、自立式支護(hù)

自立式支護(hù)中又包括懸臂式排樁支護(hù)和水泥攪拌樁擋墻支護(hù)。懸臂式排樁支護(hù)采用人工挖孔灌注樁或沖、鉆孔。它的優(yōu)點(diǎn)是在深基坑內(nèi)無(wú)支撐，以便機(jī)械挖土和地下工程施工，但當(dāng)坑基較深或地質(zhì)條件較差時(shí)，會(huì)加大支護(hù)樁頂部的水平位移，增加工程造價(jià)。因此這種支護(hù)方式主要都用于坑深不大于6米且地質(zhì)條件較好的施工地。它的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性高，整體性強(qiáng)，坑基擋墻厚度大，施工效率高，且深基坑隔水效果好，造價(jià)一般也較低。水泥攪拌樁擋墻支護(hù)在坑內(nèi)也無(wú)支撐結(jié)構(gòu)，也便于機(jī)械化挖土和地下室工程施工。但其擋墻面積大，且施工土層含水量和有機(jī)質(zhì)含量的多少會(huì)嚴(yán)重影響支護(hù)的強(qiáng)度。

2、樁錨支護(hù)

這種方式適用于施工場(chǎng)地的土層性能較好或軟土層較薄的施工場(chǎng)地。對(duì)基坑深度較大的工程，樁錨桿的一些參數(shù)有嚴(yán)格要求，并在錨索鎖定時(shí)會(huì)施加預(yù)應(yīng)力，從設(shè)計(jì)值的30%到70%不等，一般施加的預(yù)應(yīng)力越大，越容易限制樁頂變位。

3、噴錨支護(hù)

噴錨支護(hù)是鋼絲網(wǎng)、錨桿、噴射混凝土組成的聯(lián)合支護(hù)型式。這種方式主要適用于在地下水位以上或經(jīng)過(guò)人工降水后的人工填土、粘性土和弱膠結(jié)砂土。不能用于施工場(chǎng)地土壤條件極差的淤泥層，而是常用在單層地下室，要求淤泥較少、地下水較少，且深基坑深度不能大于12m。它能最大限度地利用支護(hù)基坑壁土體的自穩(wěn)能力，可自行調(diào)節(jié)處于最佳狀態(tài)，不會(huì)造成局部過(guò)載，靈活性較強(qiáng)。但該方式會(huì)使基坑壁變形較大而且錨桿會(huì)超出建筑用地紅線，需征得施工場(chǎng)地業(yè)主的同意。

4、組合型支護(hù)

當(dāng)深基坑內(nèi)土地環(huán)境條件差別較大時(shí)，應(yīng)因地制宣地采用組合型的支護(hù)方式，以充分發(fā)揮各種支護(hù)結(jié)構(gòu)類型的優(yōu)越性。主要包括：上部放坡下部鋼筋混凝土懸臂排樁（或樁錨）的組合；拱形水泥土墻與鋼筋混凝土灌注樁或H型鋼的組合；鋼筋混凝土排樁與樁間高壓旋噴樁的組合；土釘墻與水泥土攪拌樁組合；土釘墻與微型注漿樁組合；土釘墻與預(yù)應(yīng)力錨索組合；各種支護(hù)結(jié)構(gòu)與由水泥土攪拌樁或高壓旋噴樁形成的封閉止水帷幕組合。其中，排樁或土釘墻支護(hù)是近幾年來(lái)深基坑支護(hù)的主要形式。[2]

二、高層建筑深基坑施工技術(shù)

高層建筑在施工之前，施工單位必須對(duì)施現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行認(rèn)真的勘察，充分了解施工場(chǎng)地的實(shí)際情況，明確施工項(xiàng)目的目標(biāo)，并把施工深坑所在地下的管線等因素考慮進(jìn)去。

施工階段準(zhǔn)備工作應(yīng)引起高度的重視。內(nèi)容多且繁雜，明確周圍建筑物的埋深、周圍道路建設(shè)情況以及地下埋設(shè)管線的基本情況等。在整個(gè)準(zhǔn)備階段應(yīng)將熟悉土層參數(shù)作為重要內(nèi)容，包括土層類型、深度和厚度等參數(shù)。施工階段首先應(yīng)針對(duì)不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇合理的開(kāi)挖方式。以后在整個(gè)施工中必須嚴(yán)格控制所使用材料的質(zhì)量，并按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，確保工程質(zhì)量。

錨桿施工階段需要在合適位置增加錨桿以增加基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

土方開(kāi)挖時(shí)及時(shí)清理施工現(xiàn)場(chǎng)，將挖出的土方運(yùn)走減少施工對(duì)周圍環(huán)境的影響。如遇異常情況應(yīng)立即停止施工，并采取措施處理，直到恢復(fù)施工。

三、明挖城市隧道深基坑支護(hù)施工技術(shù)

明挖城市隧道深基坑支護(hù)施工技術(shù)最為關(guān)鍵的就是初步設(shè)計(jì)階段，要求我們必須要按照相關(guān)的明挖城市隧道深基坑支護(hù)施工項(xiàng)目工程所在地自身價(jià)格的水平來(lái)進(jìn)行處理方案的編制工作，將其作為考核明挖城市隧道深基坑支護(hù)施工技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性以及深基坑支護(hù)施工技術(shù)管理的重要依據(jù)。[3]

明挖城市隧道的具體實(shí)施階段，必須要本著安全、經(jīng)濟(jì)的原則進(jìn)行施工。由于具體的施工情況不同，如地質(zhì)條件、坑基深度、周圍環(huán)境等復(fù)雜因素的影響，必須選擇切實(shí)可行的施工方案。應(yīng)根據(jù)具體情況滿足設(shè)計(jì)要求的數(shù)值，支護(hù)結(jié)構(gòu)的尺寸應(yīng)滿足隧道結(jié)構(gòu)要求，并預(yù)留富裕量，以滿足施工要求。由于明挖城市隧道深基坑所處的位置特殊，一般基坑較深，且受周邊環(huán)境影響較大，一般都不會(huì)采用放坡開(kāi)挖的方式。還要注意解決地下水的問(wèn)題，一般采用抽水降水，使地下水位降到基坑底1米以下并且施工時(shí)不能間斷排水。

四、深基坑支護(hù)技術(shù)在土木工程施工中應(yīng)注意的問(wèn)題

1、遵循深基坑土方開(kāi)挖原則，施工前詳細(xì)確定挖土方案和施工方案，并遵循“開(kāi)槽支撐，先撐后挖，分層開(kāi)挖，嚴(yán)禁超挖”的原則。并進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)和保護(hù)。橫向支撐設(shè)備必須安裝檢測(cè)儀器，逐日記錄。

2、深基坑開(kāi)挖時(shí)間較長(zhǎng)，容易引起邊壁不穩(wěn)突然滑動(dòng)，加上施工場(chǎng)地排水不良，更會(huì)加劇邊壁不穩(wěn)。此外，及時(shí)清理基坑邊緣堆料防止發(fā)生事故。

3、基坑面積過(guò)大時(shí)，對(duì)底板混凝土要進(jìn)行分段邊挖邊澆筑，堅(jiān)持采用分層、均衡等方式進(jìn)行挖土。可以解決大體積混凝土在澆注技術(shù)上的困難，增加了基坑的穩(wěn)定性。

4、處理深基坑支護(hù)地下水主要有兩種形式，即排水或止水。因地制宜采取不同方法，要根據(jù)基坑周邊環(huán)境而定。近年來(lái)在沿海地區(qū)深基坑支護(hù)施工中，新興了以沖孔樁、素混凝土樁與鋼筋混凝土樁相問(wèn)咬合搭接分布的混凝土灌注排樁，并與鎖口梁、內(nèi)支撐、噴錨等組成聯(lián)合支護(hù)體系，從而在防止邊坡失隱和阻止地下水側(cè)向滲漏方面（止水帷幕），取得較好的效果。

5、隨時(shí)觀察地裂與挖土之間的關(guān)系，當(dāng)發(fā)現(xiàn)挖土后隆起的現(xiàn)象，必須停止挖土。如果出現(xiàn)地裂，當(dāng)檢查降水是否達(dá)標(biāo)等問(wèn)題。施工單位應(yīng)及早做好準(zhǔn)備，一旦遇到緊急情況，可采用立即回填反壓處理，在任何情況下未處理完畢，不允許繼續(xù)挖土。

總結(jié)：

深基坑支護(hù)技術(shù)在現(xiàn)代建筑科技不斷發(fā)展的過(guò)程中還會(huì)有長(zhǎng)足進(jìn)步，本文對(duì)深基坑支護(hù)工程技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了較為全面的分析和論述，并將支護(hù)的技術(shù)理念與工程實(shí)際緊密結(jié)合，希望對(duì)施工單位更好的運(yùn)用深基坑支護(hù)技術(shù)提供借鑒，在減少對(duì)周圍環(huán)境影響的同時(shí)確保質(zhì)量，從而為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張長(zhǎng)友，建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用研究，技術(shù)與市場(chǎng)，2010（11）

[2]李發(fā)乾，高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)之我見(jiàn)，四川建材，2013（11）

[3]韓文智，淺談明挖城市隧道深基坑支護(hù)施工技術(shù)，土木工程學(xué)報(bào)，2001，（05）