建筑工程中深基坑支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)分析

馬 馳，周曉益，孫 健，何叢飛

（中建七局第一建筑有限公司，北京 100000）

隨著城市化建設(shè)速度的不斷加快，城市土地資源供求矛盾日益突出，人們開始向空中和地下“索要”資源。這促進(jìn)了我國(guó)建筑物向高層、復(fù)雜結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，對(duì)施工質(zhì)量提出了更高的要求，尤其是大型地下空間資源的利用，對(duì)深基坑支護(hù)技術(shù)的要求更高。深基坑支護(hù)技術(shù)是地下空間資源利用的基礎(chǔ)，也是“萬丈高樓”的基礎(chǔ)，因此加強(qiáng)深基坑支護(hù)技術(shù)的研究工作有助于提高建筑物整體施工質(zhì)量的提高?；诖?，文章以某深基坑支護(hù)施工為例，分析常見的深基坑支護(hù)技術(shù)，為提高建筑的施工質(zhì)量提供參考。

1 常見的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型

（1）鋼板樁支護(hù)技術(shù)。鋼板樁支護(hù)是常見的深基坑支護(hù)技術(shù)之一，具有施工成本低、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化建筑工程中。鋼板樁支護(hù)技術(shù)是以鋼板樁為主要材料，利用鋼板樁的柔性及錨桿系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用多層錨桿及支撐，拔除地下室鋼板樁即可實(shí)現(xiàn)支護(hù)的目的。鋼板樁的使用條件較窄，即該技術(shù)方法對(duì)巖土工程地質(zhì)條件要求較高，在軟土層支護(hù)中不宜使用該方法。

（2）地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)。地下連續(xù)墻支護(hù)方法在泥漿護(hù)壁施工環(huán)境中的應(yīng)用極為廣泛，尤其是在地下水水位較高的砂土層或者軟弱土層的深基坑支護(hù)中，支護(hù)過程一般采用分槽段方式進(jìn)行，將鋼筋混凝土連續(xù)墻的性能充分發(fā)揮出來。隨著高層建筑物以及地下商城的建設(shè)，地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)在大型建筑物深基坑支護(hù)中的應(yīng)用越來越廣泛。在具體的施工過程中，將地下連續(xù)墻插入施工深度80m以上、厚度約在1.4m的深層軟土層中，使得地下連續(xù)墻形成擋墻維護(hù)結(jié)構(gòu)，不僅能夠提高地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)的整體剛度，而且能夠有效提高擋墻的防滲性能。此外，地下連續(xù)墻具有較高的剛度和承載力，適用于大型建筑的深基坑支護(hù)方法，但是該技術(shù)的支護(hù)成本較高，限制了該技術(shù)的推廣使用范圍。

（3）土釘墻支護(hù)技術(shù)。土釘墻支護(hù)技術(shù)在深基坑支護(hù)領(lǐng)域中應(yīng)用范圍廣泛，具有效果好、成本低的優(yōu)勢(shì)，在深基坑支護(hù)方面取得了良好的應(yīng)用效果。土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)是由土體結(jié)構(gòu)和土釘群組成，在支護(hù)過程中以密集的土釘群為主，使得土體結(jié)構(gòu)加固效果良好。此外，土釘墻支護(hù)技術(shù)能夠構(gòu)建復(fù)合型擋土穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，確保深基坑工程安全進(jìn)行。土釘墻支護(hù)施工過程中先將細(xì)長(zhǎng)的桿插入深基坑內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，并且插入密度較高，完成后在細(xì)長(zhǎng)桿上方鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，再利用拋錨技術(shù)構(gòu)建相應(yīng)的保護(hù)層，目的在于有效的保護(hù)巖土層。土釘墻支護(hù)技術(shù)主要應(yīng)用于深度為5～10m的深基坑中，多借助土釘墻與土體之間相互作用達(dá)到支護(hù)的目的。土釘墻支護(hù)技術(shù)一般與其他的支護(hù)技術(shù)配合使用，如排樁支護(hù)、鋼板樁支護(hù)等，能夠有效降低支護(hù)成本，而顯著提高支護(hù)效果。土釘墻支護(hù)技術(shù)對(duì)巖土體結(jié)構(gòu)要求較高，一般不適用于飽和軟土、淤泥質(zhì)土等巖土體結(jié)構(gòu)中。

（4）錨桿支護(hù)技術(shù)。錨桿支護(hù)技術(shù)在深基坑支護(hù)中應(yīng)用較為廣泛，該技術(shù)主要通過將錨桿打入巖土體或者巖石中，再借助其他加固方式進(jìn)行加固邊坡。錨桿支護(hù)技術(shù)具有支護(hù)性能好，空間占用率小和成本低的優(yōu)勢(shì)。錨桿支護(hù)一般包括開孔作業(yè)、安裝錨桿、穩(wěn)固作業(yè)三個(gè)步驟。在使用錨桿支護(hù)過程中首先在支護(hù)土體結(jié)構(gòu)中開一系列的孔，將錨桿緩慢的打入土體中。為了確保錨桿與土體緊密連接，一般在錨桿安裝完成后向孔內(nèi)添加充料，將錨桿與土體之間的縫隙密封，提高錨桿的穩(wěn)固效果。錨桿支護(hù)包括全長(zhǎng)黏結(jié)型錨桿、摩擦型錨桿和預(yù)應(yīng)力錨桿等，其中后者最為常見。

（5）混凝土灌注樁?；炷凉嘧妒抢盟嗖牧蠈?duì)深基坑進(jìn)行加固處理，并鉆孔注入混凝土材料，達(dá)到支護(hù)基坑的目的?；炷凉嘧兜氖┕ち鞒毯?jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，技術(shù)要求較低，在深基坑支護(hù)中應(yīng)用較為廣泛。

2 建筑工程深基坑支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)分析

（1）分層支護(hù)技術(shù)。在深基坑支護(hù)工程中，由于深基坑面積大、深度達(dá)，因此導(dǎo)致單體的支護(hù)范圍和效果十分有限，無法形成安全、穩(wěn)定的支護(hù)效果，此時(shí)一般采用分層支護(hù)的方法。分層支護(hù)方法指的是將深基坑按照深度變化分解成若干個(gè)層次，在基坑開挖接近下一個(gè)層次時(shí)完成一次支護(hù)施工。分層支護(hù)技術(shù)有效規(guī)避了一次支護(hù)容易出現(xiàn)坍塌的弊端，并且在支護(hù)過程中形成了不同的分割板塊，提高了深基坑的整體支護(hù)性能（見圖1）。此外，采用分層支護(hù)方法有效減緩了不同層次邊坡坍塌的概率，具體的分層長(zhǎng)度需結(jié)合建設(shè)區(qū)域的巖土工程條件、地層繞動(dòng)力以及支護(hù)結(jié)構(gòu)等因素計(jì)算得出。分層支護(hù)技術(shù)在高層建筑物或者大型地下商城建筑的深基坑支護(hù)方面的應(yīng)用極為廣闊，通過分層支護(hù)有效提高了深基坑的穩(wěn)定性能，為建筑物的整體施工質(zhì)量提升奠定了基礎(chǔ)。

圖1 分層支護(hù)技術(shù)示意圖

（2）強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法是深基坑支護(hù)中最常用的技術(shù)之一，常用于鋼板樁支護(hù)、排樁支護(hù)等樁基支護(hù)結(jié)構(gòu)中。強(qiáng)夯法是在深基坑周邊開挖人工淺層，再利用大型機(jī)械設(shè)備將鋼板樁等放入淺層基坑中，用夯擊錘等將鋼板樁打入土體內(nèi)部，進(jìn)而起到支護(hù)的作用（見圖2）。強(qiáng)夯法技術(shù)施工操作流程簡(jiǎn)單，施工成本也較低，但是該技術(shù)是使用夯擊錘等將鋼板樁打入土體內(nèi)部，對(duì)土體的擾動(dòng)較大，并且在施工過程中伴隨著巨大的噪聲。此外，在施工強(qiáng)夯法時(shí)必須充分考慮樁基的強(qiáng)度，若樁基的強(qiáng)度不能夠承受夯擊錘等的擊打力度要求，則容易使得樁基開裂，無法獲得相應(yīng)強(qiáng)度的支護(hù)效果。同時(shí)，在施工強(qiáng)夯法支護(hù)時(shí)必須時(shí)時(shí)查看樁基是否豎直水平，防止樁基打入過程中因受力不平衡等導(dǎo)致樁基傾斜。

圖2 強(qiáng)夯法示意圖

（3）擠密法。擠密法的施工范圍較小，主要應(yīng)用于臨水環(huán)境的深基坑支護(hù)工程中。擠密法包括土體壓密和成樁兩個(gè)方面，多使用于灌注樁支護(hù)施工。擠密法主要用于臨水環(huán)境，該類深基坑中普遍具有較高的地下水水位，由于受地下水水位影響，巖土體不可避免的呈現(xiàn)出松軟現(xiàn)象。因此，不能直接對(duì)該類深基坑進(jìn)行支護(hù)，此時(shí)需要采用擠密法將臨水環(huán)境的松軟巖土體壓密，進(jìn)一步改善巖土體的強(qiáng)度，再在壓密后的巖土體中投入大型鋼管，進(jìn)而形成支護(hù)孔。在支護(hù)孔中灌入灰土、砂石等填充料，反復(fù)壓實(shí)處理后澆入漿液，最終形成支護(hù)樁基（見圖3）。但是，擠密法對(duì)巖土體的支護(hù)深度一般小于15m，因此該技術(shù)主要用于逐步支護(hù)施工，常作為輔助的支護(hù)技術(shù)方法與其他支護(hù)技術(shù)配合使用。

圖3 擠密法示意圖

3 結(jié)束語

綜上所述，常見的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)包括鋼板樁、地下連續(xù)墻、錨桿、土釘墻和混凝土灌注樁等。常見的深基坑支護(hù)技術(shù)包括分層支護(hù)、強(qiáng)夯法和擠密法，其中前者主要應(yīng)用于大型地下商城深基坑支護(hù)領(lǐng)域，后者主要用于臨水環(huán)境深基坑的支護(hù)中，且常與其他支護(hù)技術(shù)搭配使用。深基坑支護(hù)技術(shù)在建筑工程中極為重要，其直接影響建筑物的整體質(zhì)量和安全性能，相關(guān)研究人員必須加強(qiáng)深基坑支護(hù)技術(shù)的研究工作