淺析土木工程深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

翟廣培（河南省鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司，河南鄭州　450000）

淺析土木工程深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

翟廣培
（河南省鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司，河南鄭州450000）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)土木工程深基坑支護(hù)技術(shù)得到了極大的發(fā)展。深基坑支護(hù)技術(shù)作為土工工程施工的重要組成部分，其施工技術(shù)的優(yōu)劣將直接影響到整個(gè)工程施工的質(zhì)量。為此，施工單位必須重視深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。本文主要對(duì)土木工程深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇、施工準(zhǔn)備及施工流程進(jìn)行了分析與探究，以期為推動(dòng)土木工程事業(yè)的發(fā)展提供一份力量。

土木工程深基坑支護(hù)技術(shù)選擇施工準(zhǔn)備施工流程樁錨支護(hù)

深基坑支護(hù)的主要作用就是為擋土、截水、確?？拥追€(wěn)定、承受必要的施工荷載及確保地下結(jié)構(gòu)工程的順利施工?，F(xiàn)代土木工程建設(shè)具有較高的要求，為此，施工企業(yè)必須重視深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體地質(zhì)情況，選擇與之相適應(yīng)的支護(hù)方式，在做好施工準(zhǔn)備工作的同時(shí)，提高施工技術(shù)水平，規(guī)范施工流程，只有這樣才能為土木工程事業(yè)的發(fā)展提供可靠的保障。

1　土木工程深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇

1.1自立式支護(hù)

懸臂式排樁支護(hù)與水泥攪拌樁擋墻支護(hù)是自立式支護(hù)的主要形式。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在深基坑內(nèi)不需要支撐，為機(jī)械挖土及地下工程施工提供了便利，如基坑較深或地質(zhì)情況不好的情況下，支護(hù)樁頂部的水平位移將不斷增加，進(jìn)而加大工程成本。一般情況下，懸臂式排樁支護(hù)都應(yīng)用于坑深在6米以上及具有良好地質(zhì)情況的施工場(chǎng)地。水泥攪拌樁擋墻支護(hù)與懸臂式排樁支護(hù)相似，在坑內(nèi)也不需要進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)，但其具有較大的擋墻面積，其土層含水量及有機(jī)質(zhì)含量的高低將對(duì)支護(hù)強(qiáng)度造成極大的影響。

1.2樁錨支護(hù)

在具有良好土層性能及較薄的軟土層施工場(chǎng)地往往選用樁錨支護(hù)。當(dāng)基坑具有較大深度時(shí)，應(yīng)對(duì)其參數(shù)加以控制，并在錨索鎖定時(shí)施加預(yù)應(yīng)力，一般控制在設(shè)計(jì)值的30%到70%之間，通常情況下預(yù)應(yīng)力施加的越大，對(duì)樁頂變位限制效果越好。

1.3噴錨支護(hù)

鋼絲網(wǎng)、錨桿、噴射混凝土是噴錨支護(hù)的主要組成部分。在地下水位以上及人工降水后人工填土、粘性土及軟膠結(jié)砂土場(chǎng)地中往往選擇這種深基坑支護(hù)方式。其施工原理就是按照施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，利用高壓噴射水泥混凝土和打入巖層內(nèi)金屬錨桿的共同作用或單獨(dú)作用對(duì)巖層進(jìn)行加固處理，洞室圍巖的初期支護(hù)可以通過噴射混凝土進(jìn)行，通過將相應(yīng)圍巖向自承拱轉(zhuǎn)變，可以對(duì)圍巖起到穩(wěn)定性提升的作用。如出現(xiàn)破碎巖體等狀況時(shí)，可通常使用絲網(wǎng)拉擋錨桿間小巖塊的方式，對(duì)混凝土噴層不斷加強(qiáng)，并提高噴錨支護(hù)的質(zhì)量。在土層條件較差的淤泥層不能使用這種支護(hù)方式。在單層地下室使用時(shí)，應(yīng)確保其具有較少的淤泥、地下水及基坑深度在12米以下。

圖1　開挖支護(hù)平面示意圖

1.4組合型支護(hù)

如土木工程深基坑內(nèi)具有較為復(fù)雜的地質(zhì)條件時(shí)，應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況選用組合型支護(hù)的方式進(jìn)行施工，進(jìn)而將多種支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)充分展現(xiàn)出來。目前常用的組合型支護(hù)有以下幾種：拱形水泥土墻+鋼筋混凝土灌注樁或H型鋼的組合，鋼筋混凝土排樁+樁間高壓旋噴樁的組合等。

2　土木工程深基坑支護(hù)技術(shù)的施工準(zhǔn)備

（1）使施工現(xiàn)場(chǎng)達(dá)到“三通一平”，并在周圍進(jìn)行排水溝、集水井及降水深井及回灌觀測(cè)井的設(shè)置。施工前期應(yīng)做好材料準(zhǔn)備工作，如檢驗(yàn)鋼筋、水泥、砂石等相關(guān)施工原材料的質(zhì)量及數(shù)量。在材料選擇中應(yīng)注意質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)問題，一般施工原料都會(huì)選用大型廠商的材料。施工企業(yè)應(yīng)選用專人在材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后，及時(shí)檢查與審核材料數(shù)量、質(zhì)檢報(bào)告等，避免質(zhì)量不達(dá)標(biāo)材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，每批材料應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行抽樣檢測(cè)，確保符合施工要求后，才能進(jìn)行施工。

（2）施工機(jī)械設(shè)備應(yīng)在施工前期進(jìn)行全方面的徹底質(zhì)量檢測(cè)，確保施工過程中機(jī)械能夠正常運(yùn)作，在確保各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備配件齊全的前提下，應(yīng)做好調(diào)試與維護(hù)作業(yè)，避免機(jī)械運(yùn)作中出現(xiàn)任何意外，造成工期延長(zhǎng)與降低工作效率。

（3）遵循施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行測(cè)量放線與基坑邊線等位置的準(zhǔn)確確定，并對(duì)砂漿及混凝設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行確定，做好相關(guān)試驗(yàn)工作。

3　土木工程深基坑支護(hù)施工流程

深基坑施工作為土木工程施工的重要環(huán)節(jié)，是提升土木工程使用性能的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣將對(duì)土木工程使用年限等造成極大的影響。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善，人們生活水平的不斷提升，對(duì)土木工程深基坑施工提出了更高地要求。在具體工作中，施工單位必須不斷提高施工支護(hù)技術(shù)水平，規(guī)范施工流程，只有這樣才能提升土木工程的整體質(zhì)量。

3.1支護(hù)樁

選用機(jī)械鉆孔挖孔樁的方式進(jìn)行土木工程深基坑支護(hù)樁施工。在挖孔樁施工中應(yīng)將一節(jié)PVC管預(yù)埋到錨桿位置進(jìn)行錨索施工。并將一塊鋼墊板預(yù)埋在孔口位置，將其作為張拉臺(tái)座與腰梁的連接件。在外運(yùn)挖孔樁土方時(shí)，只能夜間在市區(qū)進(jìn)行外運(yùn)，當(dāng)場(chǎng)地面積不足時(shí)，為周轉(zhuǎn)土方可在孔樁內(nèi)側(cè)開挖一條2米寬的溝，進(jìn)而有利于施工。在樁頂圈梁位置錨固支護(hù)樁，并進(jìn)行連接角撐鐵桿預(yù)埋，同時(shí)將觀測(cè)基坑變形觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置在圈梁頂位置。

3.2土方開挖

土方開挖應(yīng)在支護(hù)樁符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%后進(jìn)行，土木工程深基坑土方開挖將破壞地面原狀土的平衡狀態(tài)，在開挖施工中具有極大的風(fēng)險(xiǎn)性。隨著土方開挖施工進(jìn)度的不斷深入，這種風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)越來越大。在土木工程深基坑土方開挖施工中應(yīng)嚴(yán)格按照分區(qū)、分層、分段的原則進(jìn)行，支撐作業(yè)應(yīng)在基坑開挖前進(jìn)行，開挖作業(yè)應(yīng)分層分段進(jìn)行，避免開挖超量等現(xiàn)象的出現(xiàn)，進(jìn)而提升土方開挖的安全性。確保分段長(zhǎng)度在25米以下，并加快施工速度，同時(shí)選用分段跳挖方式進(jìn)行施工。如圖1所示。

3.3錨索施工

預(yù)應(yīng)力錨索施工應(yīng)在土方開挖深度達(dá)到錨索標(biāo)高0.5米以下時(shí)進(jìn)行。首先，應(yīng)進(jìn)行基本試驗(yàn)，也就是根據(jù)施工土質(zhì)情況的不同，進(jìn)行其設(shè)計(jì)參數(shù)的確定，通常選用的試驗(yàn)為破壞試驗(yàn)。

其次，鉆孔與清孔作業(yè)。遵循設(shè)計(jì)要求，通過鉆孔直徑為140毫米的地質(zhì)鉆機(jī)合金鉆頭進(jìn)行施工，并選用泥漿護(hù)壁，隨后經(jīng)清水在成孔后進(jìn)行沖洗施工。再次，加工錨桿及入孔作業(yè)。除銹作業(yè)應(yīng)在錨索插入鉆孔前進(jìn)行，防銹層施工應(yīng)在孔外部分進(jìn)行，其做法為進(jìn)行熱瀝青的涂抹及利用兩層瀝青麻布進(jìn)行包扎，同時(shí)將塑料管套在自由端位置，每間隔1.5米沿錨索長(zhǎng)度進(jìn)行一對(duì)定位支架的設(shè)置。

然后，進(jìn)行水泥砂漿灌注施工。在攪拌機(jī)內(nèi)遵循施工設(shè)計(jì)配合比均勻攪拌砂、水泥與水，通過濾網(wǎng)向儲(chǔ)漿桶內(nèi)倒入，在使用前應(yīng)快速攪拌桶內(nèi)的水泥砂漿，避免砂漿離析情況的出現(xiàn)。選用砂漿泵進(jìn)行壓漿施工，灌漿施工時(shí)選用重力灌漿結(jié)合壓力灌漿的方式進(jìn)行。其施工流程為：同時(shí)將膠管（內(nèi)徑50毫米）和錨桿向與錨孔底位置相距100毫米的地方送入，將水泥砂漿通過壓漿泵向錨桿孔位置壓入，并伴隨漿液灌入其內(nèi)，隨后從孔底位置勻速緩慢地將灌漿管拔出，應(yīng)確保管口始終埋入砂漿1.5到2米。當(dāng)灌漿到孔口位置時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行減壓施工，確保壓力為0，避免噴漿現(xiàn)象出現(xiàn)在孔口位置。拔出灌漿管后，及時(shí)進(jìn)行封孔作業(yè)，一般用封口板進(jìn)行密封。為防止孔內(nèi)出現(xiàn)氣墊等情況，應(yīng)確保壓漿泵內(nèi)具有相應(yīng)的砂漿量，各個(gè)孔都要進(jìn)行一組砂漿試件的制作。

最后，錨索張拉。錨索張拉施工應(yīng)確保錨索孔內(nèi)漿液及錨外錨墩混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%，張拉施工前應(yīng)標(biāo)定張拉機(jī)械選用0.1到0.2倍設(shè)計(jì)噸位進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工，次數(shù)為1到2次，確保每個(gè)部分都處于密切聯(lián)系的狀態(tài)，錨索應(yīng)全部平直。分6級(jí)進(jìn)行錨索張拉，也就是設(shè)計(jì)張拉力的10%、25%、50%、75%、100%、110%，但110%時(shí)應(yīng)先進(jìn)行20到30分鐘的穩(wěn)定，其他級(jí)別需要穩(wěn)定的時(shí)間為2到5分鐘。完成全部錨索工作后，應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)，一般選取總數(shù)的5%以上，選用錨索向極限值N做為最大試驗(yàn)荷載，破壞標(biāo)準(zhǔn)為錨頭相對(duì)位移與拉斷。當(dāng)達(dá)到N沒有出現(xiàn)破壞情況，則可卸載到錨定值鎖定。

4　結(jié)語

綜上所述，土木工程是關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要工程，隨著我國(guó)土木工程事業(yè)發(fā)展建設(shè)要求的不斷地提高，深基坑支護(hù)施工技術(shù)作為土木工程施工中的重要技術(shù)之一，其施工工藝選擇的科學(xué)性、合理性將直接關(guān)系著整個(gè)工程的質(zhì)量，關(guān)系到人們的生命安全。在各種因素的長(zhǎng)期影響下，往往會(huì)出現(xiàn)各種質(zhì)量問題。深基坑支護(hù)施工技術(shù)作為土木工程建設(shè)的主要技術(shù)，只有確保其施工工藝的規(guī)范性，充分掌握其技術(shù)要點(diǎn)，才能有效提升其整體質(zhì)量。

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翟廣培（1986—），女，河南漯河人，大專，工程師 研究方向：結(jié)構(gòu)。