基于建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)的分析

勞挺

（廣西建工集團(tuán)聯(lián)合建設(shè)有限公司 廣西南寧市 530001）

基于建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)的分析

勞挺

（廣西建工集團(tuán)聯(lián)合建設(shè)有限公司 廣西南寧市 530001）

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)施工技術(shù)的主要內(nèi)容入手，對深基坑技術(shù)特點(diǎn)和注意問題做簡要分析，以期給此類工程和同行一些參考。

建筑深基坑；支護(hù)施工；分析

引言

城市化進(jìn)程對我國建筑業(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)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有車輛來回行駛，抑或是施工時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

理論上講，地層位移量受兩方面因素影響：①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；②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，需要仔細(xì)分析施工現(xiàn)場的土壤結(jié)構(gòu)類型、地下水環(huán)境以及地層位移情況等因素，在考慮工程造價的實(shí)際經(jīng)濟(jì)方面問題的同時，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

此工程包括土方工程、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)場的測量監(jiān)控

施工過程會遇到許多不可控因素，做好現(xiàn)場數(shù)據(jù)和信息收集工作，根據(jù)施工現(xiàn)場的實(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 建筑深基坑支護(hù)工程技術(shù)類型

2.1 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，價格便宜，同時操作簡便；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，拖長施工時長。

2.2 攪拌水泥土樁支護(hù)

對于粘土、淤泥、淤泥質(zhì)土等，對于深基坑支護(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]

2.3 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，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。

2.4 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，因其易操作且價格便宜廣受好評。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影響周圍環(huán)境，其使用情況也會受到一定的制約。以形成對基坑有效支護(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6～9m，寬3m，厚25mm。施工支護(hù)時，應(yīng)先定位，定位后用打樁機(jī)打出第一個定位樁，而后一正一反沿放線扣合。

2.5 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)。

2.6 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。

2.7 旋噴樁墻支護(hù)

在施工現(xiàn)場較為狹窄的情況下，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。

2.8 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。施工流程如圖1。

圖1

3 深基坑支護(hù)施工應(yīng)注意的問題分析

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)保意識逐漸加強(qiáng)，具體施工過程中，在面對建筑深基坑支護(hù)施工時基坑越來越深的趨勢，深基坑支護(hù)問題不再是簡單的施工技術(shù)問題，我們應(yīng)科學(xué)謹(jǐn)慎對待。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。

（1）在項(xiàng)目開工前，要先認(rèn)真探討再確定施工方案和人員分配，并遵循老一輩所總結(jié)的施工原則：“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”。開始施工前，尤其需要做好對支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下水位及周圍環(huán)境的監(jiān)測和保護(hù)工作。做好事前準(zhǔn)備是項(xiàng)目工程成功實(shí)施的必要條件，否則則可能導(dǎo)致施工現(xiàn)場墻體編制或坍塌，引發(fā)安全事故等。

（2）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。一般而言，基坑工程對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]

（3）當(dāng)施工的基坑面積較大時，基坑的表面在空氣中的暴露時間過長，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）當(dāng)大面積深基坑開挖作業(yè)時長過長時，則可能影響深基坑支護(hù)工程的質(zhì)量，容易在施工過程中發(fā)生施工事故，產(chǎn)生嚴(yán)重的不良后果。如降雨、排水不暢、土質(zhì)疏松等不確定因素，導(dǎo)致邊坡失衡，邊坡突然滑動等。

（5）建筑深基坑支護(hù)施工還應(yīng)注意是施工過程中的質(zhì)量檢測，應(yīng)及時檢查周圍環(huán)境是否有影響土地邊緣穩(wěn)定的不良因素存在，實(shí)時檢測挖土與地裂之間狀況變化，如地下水位是否過高、地下管道是否有破損、支護(hù)樁是否傾斜，支撐是否有彎曲等問題并及時、有效的處理問題。

4 結(jié)束語

隨著社會經(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于地下空間的挖掘，地下建筑、隧道和地下通道等越來越多。與此同時，建設(shè)深基坑支護(hù)施工項(xiàng)目隨處而可見，同時也在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上對其施工技術(shù)提出巨大挑戰(zhàn)。鑒于建筑深基坑支護(hù)工程施工的復(fù)雜性和風(fēng)險性，實(shí)際施工管理中要求決策者需要掌握本地區(qū)或類似條件下已有的成功的經(jīng)驗(yàn)或失敗的教訓(xùn)，根據(jù)特定的工程要求和條件進(jìn)行綜合考慮，做出安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)、支護(hù)體系、土方開挖、降水、地基加固、監(jiān)測和環(huán)保的整體施工方案。

[1]王承武.高層建筑旋工中的深基坑問題及對策[J].中國城市經(jīng)濟(jì)，2011 （11）：162～165.

[2]張成彪，劉博洋.淺談建筑工程中的深基坑支護(hù)技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2013（06）：78～81.

TU753

A

1673-0038（2015）01-0038-02

2014-12-8

勞挺（1985-），男，土木工程助理工程師，二級建造師，本科，主要從事建筑施工工作。