深基坑支護(hù)施工技術(shù)研究

朱和平

【摘要】基坑工程是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程。本文就建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行了探討。提出了本人的一些看法，可供同行參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；深基坑支護(hù)；施工技術(shù)

Research on Construction Technology of Deep Foundation

Zhu He-ping

（Chongqing sixth construction limited liability companyShapingbaChongqing400000）

【Abstract】Foundation pit engineering is a very comprehensive system engineering. This paper discusses the construction technology of deep foundation pit support in construction engineering. Put forward some of my views， for peer reference.

【Key words】Construction engineering；Deep foundation pit support；Construction technology

1. 前言

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，高層及超高層建筑越來越多，基坑越來越深，地下二層甚至三層的建筑已經(jīng)非常普遍，這給建筑施工、特別是城市中心區(qū)的建筑施工帶來了很大的困難。因此，如何保證深基坑支護(hù)的質(zhì)量安全以及基坑周邊環(huán)境的安全已引起了社會以及參與建設(shè)的各方主體高度重視。

2. 常見的深基坑支護(hù)方案

2.1土釘墻支護(hù)。土釘墻支護(hù)是在基坑開挖過程中將較密的細(xì)長桿件釘置于原位土體中， 并在坡面上噴射鋼筋網(wǎng)混凝土面層。通過土釘、土體和噴射混凝土面層的共同工作， 形成復(fù)合土體。利用復(fù)合土體的自穩(wěn)達(dá)到支護(hù)目的。常用于開挖深度不大、周圍相鄰建筑或地下管線對沉降與位移要求不高的基坑支護(hù)。

2.2水泥土攪拌樁擋墻。采用水泥作為固化劑，通過攪拌機(jī)械將地層深處的水泥和土強(qiáng)行攪拌，使水泥和軟土之間發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，逐步硬化為具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥土樁。按照施工方法有濕法與干法之分。濕法即輸入的是水泥漿，將水泥漿與土強(qiáng)行攪拌，應(yīng)用較多；干法即輸入的是水泥粉，亦稱粉噴樁，即將干水泥粉與土攪拌，目前應(yīng)用較少。水泥土攪拌樁擋墻屬于重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)，樁與樁之間可相互咬合緊密排列，也可形成格柵式布置形式，樁體的強(qiáng)度較高，連續(xù)性好，能起到擋土和止水的雙重效果，但要求有較大的場地空間，一般適用于開挖深度小于12m的淤泥質(zhì)上和軟土地基中。

2.3鉆孔灌注樁。鉆孔灌注樁圍護(hù)墻是樁排式中應(yīng)用最多的一種，鉆孔灌注樁圍護(hù)墻多為間隔排列式，它不具備擋水功能，適用于地下水位較深、土質(zhì)較好地區(qū)。在地下水位較高地區(qū)應(yīng)用，則需另做擋水帷幕。擋水帷幕應(yīng)用最多的是施工1.2m厚的水泥土攪拌樁。多用于基坑側(cè)壁安全等級為一、二、三級，坑深7～15m的基坑工程，在土質(zhì)較好地區(qū)已有8～9m懸臂樁，在軟土地區(qū)多加設(shè)內(nèi)支攪（或拉錨），懸臂式結(jié)構(gòu)不宜大于5m。樁徑和配筋計(jì)算確定，常用直徑600、700、800、900、1000mm。如基坑周圍狹窄，不允許在鉆孔灌筑樁后再施工1.2m厚的水泥土樁擋水帷幕時(shí)，可考慮在水泥土樁中套打鉆孔灌筑樁。

2.4錨桿支護(hù)。錨桿作為深基坑中采用的一種支護(hù)技術(shù)，是靠錨固于穩(wěn)定土層中錨桿所提供的拉力，以承受坑壁上壓力和水壓力來保證支護(hù)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定。錨桿的一端錨入穩(wěn)定的巖層中，另一端與托板或其他支護(hù)結(jié)構(gòu)連接，通過施加預(yù)應(yīng)力使錨桿承受拉力作用，從而調(diào)動深部地層的潛能達(dá)到圍護(hù)基坑穩(wěn)定的目的。錨桿支護(hù)具有較強(qiáng)的適用性，不受基坑深度的限制，與多種支護(hù)形式可聯(lián)合使用，如鋼板樁、排樁、地下連續(xù)墻等。但不宜用于有機(jī)質(zhì)土，液限大于50%的粘十層及相對密度小于0.3的砂土。由于錨桿技術(shù)具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，目前在我國基坑工程應(yīng)用較多。

3. 目前深基坑支護(hù)施工存在的問題

3.1支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際受力不符。對于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，國內(nèi)外至今尚沒有一種精確的計(jì)算方法，多數(shù)是處于摸索和探討階段，我國也沒有統(tǒng)一的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。土壓力分布還按庫倫或朗肯理論確定，支護(hù)樁仍用“等值梁法”進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算結(jié)果與深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力懸殊較大，既不安全也不經(jīng)濟(jì)。另外，由于土層取樣過程中存在一定的隨機(jī)性和不完全性，在土層物理力學(xué)指標(biāo)確定時(shí)有時(shí)與實(shí)際情況相去甚遠(yuǎn)，不能為支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)。

3.2基坑開挖存在的空間效應(yīng)考慮不周。深基坑開挖中大量的實(shí)測資料表明： 基坑周邊向基坑內(nèi)發(fā)生的水平位移是中間大兩邊小。深基坑邊坡的欠穩(wěn)，常常以長邊的居中位置發(fā)生。這足以說明深基坑外挖是一個(gè)空間問題。傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是按平面應(yīng)變問題處理的。對一些細(xì)長條基坑來講，這種平面應(yīng)變假設(shè)是比較符合實(shí)際的，而對近似方形或長方形深基坑則差別比較大。所以，在未進(jìn)行空間問題處理前而按平面應(yīng)變假設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)要適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)開挖空間效應(yīng)的要求。

3.3施工過程與施工設(shè)計(jì)的差別大。深基坑施工設(shè)計(jì)中常常對挖土和支護(hù)程序有所要求，以減少支護(hù)變形，并進(jìn)行技術(shù)交底，而實(shí)際施工中往往忽略了交底的重要性，一味搶進(jìn)度，圖局部效益，這就會造成支護(hù)結(jié)構(gòu)變形過大，直接影響了工程質(zhì)量及安全。

4. 深基坑施工應(yīng)注意的問題

4.1應(yīng)重視變形觀測，并注意及時(shí)補(bǔ)救。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形觀測的內(nèi)容包括： 基坑邊坡的變形觀測、周圍建筑物及地下管線變形觀測等。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)可以及時(shí)分析并及時(shí)了解土方開挖及支護(hù)設(shè)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中的情況，分析其存在的偏差便可以及時(shí)的了解基坑土體變形狀況以及土方開挖影響的沉降情況還有地下管線的變形情況等。對設(shè)計(jì)中存在的偏差，在下步施工中及時(shí)校正設(shè)計(jì)參數(shù)，對已施工的部位采取恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)救和控制措施。為此，要求現(xiàn)場變形觀測的數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確、可靠、及時(shí)，要求變形觀測人員嚴(yán)格按照預(yù)定設(shè)計(jì)方案精心測量、認(rèn)真負(fù)責(zé)，保證觀測質(zhì)量。如果在實(shí)際測量中確實(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，就需要即時(shí)研究采取措施以防止其惡化。而一旦出現(xiàn)大的變形或滑動，立即分析主要原因，做出可靠的加固設(shè)計(jì)和施工方案，使加固工作快速而有效，防止變形或滑動繼續(xù)發(fā)展。研究和應(yīng)用已有的基坑工程行業(yè)的和地區(qū)性規(guī)范以及當(dāng)?shù)氐墓こ探?jīng)驗(yàn)。對于重大復(fù)雜的基坑工程目前國內(nèi)采用專家論證的形式，對保證工程安全、降低造價(jià)是有效和現(xiàn)實(shí)的一種方法。

4.2應(yīng)充分重視地下水對深基坑工程施工的影響。當(dāng)基坑下部土層有承壓水時(shí)，將大大降低土層的穩(wěn)定性，并對周圍建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此開挖前需把地下水位降低到邊坡面和坑底以下，以防止邊坡的塌陷和涌流，并保證施工過程中處于疏干和堅(jiān)硬的工作條件下進(jìn)行開挖。有時(shí)基坑下遇到承壓含水層時(shí)，若不減壓，也將因滲流使基底破壞。同時(shí)，還伴隨著發(fā)生砂的隆脹和坑底土的流失現(xiàn)象。根據(jù)基坑的尺寸和深度、地質(zhì)條件和土的特性，地下水可用各種降水方法控制。恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)降水和減壓系統(tǒng)，將為施工帶來下列各項(xiàng)好處：（1）防止基坑坡面和基底的滲水，保持坑底干燥，便利施工。（2）增加邊坡和坡底的穩(wěn)定性，防止邊坡上或基底的土層顆粒流失。（3）減少土體含水量，有效提高土體物理力學(xué)性能指標(biāo)。（4）提高土體固結(jié)度，增加地基抗剪強(qiáng)度。

4.3應(yīng)認(rèn)真重視深基坑四周地面的保護(hù)。在挖土過程中要及時(shí)做好深基坑四周的保護(hù)及深基坑四周地面的保護(hù)，在基坑深度的1～2倍范圍內(nèi)的地面產(chǎn)生裂縫時(shí)，地面水向裂縫中滲漏，會導(dǎo)致土體強(qiáng)度下降，水壓增大，使支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的位移。此時(shí)要及時(shí)采取措施進(jìn)行堵塞，并要做好地面水的導(dǎo)流工作，防止基坑浸水，減小基坑暴露時(shí)間。

4.4應(yīng)認(rèn)真重視支護(hù)系統(tǒng)及過程中的施工質(zhì)量。

（1）深基坑支護(hù)系統(tǒng)的施工質(zhì)量，對整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)是否正常有著重大的影響。支護(hù)系統(tǒng)施工質(zhì)量的好壞主要表現(xiàn)在：系統(tǒng)的類型、材料、構(gòu)造尺寸、裝設(shè)的位置和方法是否符合設(shè)計(jì)要求，裝設(shè)施工是否及時(shí)，施工順序是否與設(shè)計(jì)要求一致，地下水控制施工是否滿足設(shè)計(jì)要求等方面。

（2）同時(shí)，深基坑支護(hù)施工重在于過程控制，一旦施工過程控制環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，事后糾正和補(bǔ)救都會比較困難。因此必須進(jìn)行嚴(yán)格的控制管理施工過程，確保施工質(zhì)量。應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案組織施工，土方開挖的順序和具體開挖的方法必須與設(shè)計(jì)的工作情況相一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”的原則，減少開挖過程中土體的擾動范圍。

5. 結(jié)語

深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)龐大工程的重要開端。因此，加強(qiáng)對建筑深基坑施工技術(shù)的認(rèn)識與研究意義重大。

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[文章編號]1619-2737（2017）05-06-500