建筑基坑支護施工技術(shù)分析

摘要：我國建筑越來越向高層、超高層及大型建筑方向發(fā)展，對于工程中基坑部分，其特點涌現(xiàn)出“緊”、“近”、“深”以及“大”的現(xiàn)象。深層次挖掘施工是高層、超高層以及大型建筑工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其中深基坑支護技術(shù)則是保障建筑工程的基礎(chǔ)以及后續(xù)工程能夠順利施工的關(guān)鍵一步。

關(guān)鍵詞：建筑;基坑支護;施工技術(shù)

引言

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，各領(lǐng)域的發(fā)展與建設(shè)迅速崛起。一方面，我國基建的發(fā)展取得了舉世矚目的成就，且隨著人口密度增加，為解決居住及停車問題，最大程度利用有限土地資源，我國建筑向高、深發(fā)展，其建設(shè)的最基本問題就是要做好前期的基坑支護工作，這就對基坑支護施工技術(shù)的探究與進一步發(fā)展提出了更高的要求。另一方面，我國在2019年的城鎮(zhèn)化水平只有60%左右，這意味著對高層、大型建筑發(fā)展的需求仍存在很大的挖掘潛力。因此，對于基坑支護施工工藝在技術(shù)與實踐應(yīng)用方面，在我國建筑業(yè)有著舉足輕重的地位。

1深基坑支護主要類型及其施工特點

深基坑支護方式的選擇，應(yīng)在實際施工中，參考現(xiàn)場地下水狀況、土質(zhì)及基坑深度，從而選擇最經(jīng)濟的支護方式。深基坑支護施工的特點：（1）深度方面，對于基坑工程來說，它是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它的作用在于能夠很大程度上影響整個工程的質(zhì)量和使用安全。且當(dāng)建筑高度或者類型不同時，基坑深度要進行相應(yīng)調(diào)整與變化。我國城市化建設(shè)多以高層、大型建筑為主，本身自重較大，在單位面積上的荷載值也相應(yīng)增加，因此，在施工中，需要進一步加深基坑的深度。（2）基坑支護施工技術(shù)種類方面，隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，基坑的支護技術(shù)手段及類型在不斷變化，這也與建筑類型及建筑復(fù)雜程度有密不可分的關(guān)系，在實際施工中，一般要選擇兩種或以上的支護方式。（3）施工難度方面，高層建筑的基坑支護施工難度明顯增加，其本身要求地基承載力及結(jié)構(gòu)方面達到更高標(biāo)準(zhǔn)，且在支護過程中需采用幾種支護技術(shù)組合施工，這也加大了施工難度。

2深基坑支護變形機理

高層、大型建筑必須輔以更多的基礎(chǔ)工作，對于基坑的開挖深度和面積方面也要高于一般工程。當(dāng)施工現(xiàn)場的地理環(huán)境或地表下的管線對位置移動和改造比較敏感時，通常不能使用放坡的形式開挖，需要在人工支護下進行基坑施工。

2.1基坑支護的極限狀態(tài)

主要類型有：正常使用及承載能力極限狀態(tài)兩類。第一種正常使用是指支護結(jié)構(gòu)變形不妨礙和影響周邊設(shè)施及環(huán)境的正常使用功能;第二種則是指支護結(jié)構(gòu)已達最大承載能力，土體已過大變形、失去穩(wěn)定，周圍環(huán)境及結(jié)構(gòu)已被破壞。

2.2深基坑支護變形機理

深基坑支護施工中最容易出現(xiàn)的問題為基坑變形，它會受到所用材料、周圍環(huán)境及地質(zhì)環(huán)境等多種因素共同作用;其變形機理主要是：周圍地質(zhì)移動變化是導(dǎo)致基坑變形的主要原因，而導(dǎo)致周邊地質(zhì)發(fā)生移動的首因是支護結(jié)構(gòu)的位移，其次是坑底的土體向上隆起。在進行深基坑支護施工中，要充分考慮基坑變形受到的綜合因素，考慮變形對整個工程和支護影響。

3建筑工程基坑支護技術(shù)

3.1鋼板樁內(nèi)支撐支護技術(shù)

該支護技術(shù)適用于富水粘土層、砂土層施工，但不適用于卵石層、礫石層等硬地基施工。在砼施工中，支護結(jié)構(gòu)要穩(wěn)固，承載力良好，需做好防水施工?？梢袁F(xiàn)場預(yù)制鋼板樁，以確保鋼板樁的質(zhì)量和強度。但必須注意鋼板樁的剛度和抗彎能力由于其自身性能的影響而遠(yuǎn)小于鋼筋砼結(jié)構(gòu)。因此，懸臂支撐結(jié)構(gòu)最好不要在施工中采用，避免其整體性能造成影響。

3.2地下連續(xù)墻支護技術(shù)

連續(xù)墻結(jié)構(gòu)不容易滲水，結(jié)構(gòu)內(nèi)干燥。在施工中，通過澆筑砼可達到全封閉、無縫支撐和防水的目的。地下連續(xù)墻支護具有很強的抗壓能力和較大的承載力，造價低廉。該支護技術(shù)對降水有很大影響，建筑產(chǎn)生的噪音不大，且剛性效果突出，結(jié)構(gòu)承載力強。在一些沿海城市，超過80%的工程建設(shè)都采用了該技術(shù)。

3.3加筋土釘墻支護技術(shù)

加筋土釘墻支護技術(shù)有顯著優(yōu)點，一方面，支護能力好，常被應(yīng)用到建筑工程中，它可以同時用于建筑工程的預(yù)支護與支護，具有良好的阻水性能。同時，該支護技術(shù)簡單，其他交叉技術(shù)應(yīng)用較少，造價低廉，很多軟土地基都會采用該施工技術(shù)。該技術(shù)也適用于施工場地狹窄、建筑面積小的工程。在實際應(yīng)用中，要進行具體分析，根據(jù)場地的情況，科學(xué)合理使用該技術(shù)。

3.4灌注樁、預(yù)應(yīng)力錨索、樁間掛網(wǎng)噴砼等多種支護組合支護技術(shù)

當(dāng)?shù)叵率以O(shè)計2層或以上，四周有建筑物、市政道路及諸多管線時，需要多種支護同時使用，且需要考慮周邊地面的荷載，其中灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨索+樁間掛網(wǎng)噴砼支護技術(shù)就時常作為考慮對象，它能保證地下室施工中的基坑安全以及基坑周邊的安全，并在支護樁頂設(shè)置冠梁，保證支護排樁的整體性。如施工場地本身不平整，支護樁頂外還有邊坡，則還要進一步使用樁頂放坡及坡面掛網(wǎng)噴砼等。該技術(shù)比較復(fù)雜，一般用于人流量大的高層、大型公共建筑中，或者用于在邊坡旁建設(shè)的民用建筑中，同時起到地質(zhì)災(zāi)害治理作用。由于基坑開挖后，支護樁形成了懸臂式，在樁間需設(shè)置多排的錨索+腰梁進行加固，邊開挖基坑邊施工錨索。

4深基坑支護施工技術(shù)的實際應(yīng)用

4.1工程案例

某工程位于廣西梧州市，為地上5層，地下2層的公共建筑，占地面積10223m2，框架結(jié)構(gòu)，地基類型采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，基坑開挖最大深度約11.00m，基坑支護結(jié)構(gòu)工程安全等級為一級。根據(jù)現(xiàn)狀地形地貌，場地南東側(cè)鄰近市政道路，地下室邊線距道路人行道邊線約為10m，人行道邊存在排水、輸水管及電線等，其中排水管底埋深約6m，無足夠放坡空間;南西側(cè)為公共用地，距離公園游樂城入口道路約20m;西北側(cè)臨坡，按規(guī)劃邊坡需挖除，但地下室邊線距離用地邊線距離僅為5m，亦不存在足夠放坡空間;北東側(cè)與現(xiàn)有建筑相鄰，與地下室邊線距離約為9.2m，按規(guī)劃北東側(cè)與南西側(cè)設(shè)計有進入地下室負(fù)一層的道路，無足夠放坡空間;該工程二層地下室施工需要進行整體基坑開挖與支護，因此基坑支護方式采用灌注樁、預(yù)應(yīng)力錨索、樁間掛網(wǎng)噴砼、樁頂放坡及坡面掛網(wǎng)噴砼等多種支護組合。

基坑支護使用時間為從基坑開挖到地下室回填土完成為止，在此期間必須滿足基坑安全和正常使用。基坑開挖的最大深度約11.00m>5m，屬超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程范疇，因此，該基坑支護與土方開挖施工需要編制安全專項施工方案并組織專家進行論證。在施工期間，應(yīng)同時做好坡頂?shù)孛嬗不⒎雷o欄桿等安全設(shè)施施工以及工程變形監(jiān)測等工作，并及時組織驗收，確保施工作業(yè)人員的安全。

經(jīng)過全程的質(zhì)量監(jiān)控并層層落實，該工程現(xiàn)已完成地下室周邊的回填土工作，為深基坑的支護技術(shù)又提供了一個成功的典范。

4.2項目勘察與支護施工前準(zhǔn)備

工程勘察主要包括：巖土、周邊環(huán)境、水文地質(zhì)條件勘察這三個方面。施工前準(zhǔn)備主要包含：

（1）通過對地下室平面布置與紅線相對位置的了解來布置支護形式。

（2）對于地基樁位施工布置圖要結(jié)合支撐體系的立樁布置來進行，兩者相互結(jié)合可以減少樁數(shù)進而降低成本。

（3）確定地下室層數(shù)、地面標(biāo)高等，結(jié)合多方測量參數(shù)來確定開挖深度。

4.3監(jiān)測點布置

施工簡易監(jiān)測由施工單位在施工過程中自行監(jiān)測（含觀測），主要內(nèi)容包括對深基坑頂部位置的裂縫及周圍建筑物進行監(jiān)測，同時進行道路巡查。詳細(xì)規(guī)范的監(jiān)測，需由業(yè)主委托具有相關(guān)資質(zhì)的第三方來進行監(jiān)測。對于監(jiān)測點的布置，其間距不大于20米，每邊大于3個。

4.4基坑監(jiān)測應(yīng)注意事項

監(jiān)測除滿足規(guī)范要求外，還需滿足以下要求：

（1）當(dāng)基坑較深時，監(jiān)測點應(yīng)布置在環(huán)境較為敏感且地質(zhì)狀況比較差的地方，平面上不太靠近角點。

（2）基準(zhǔn)點的位置應(yīng)設(shè)置在基坑位移影響的范圍之外。

（3）在基坑開挖前后進行測量，要保證測量初始值次數(shù)不少于兩次，基坑完成開挖后每日測量次數(shù)不能少于一次，當(dāng)位于臨近或者超過報警值時要增加監(jiān)測次數(shù)。

（4）每次監(jiān)測結(jié)果要及時向建設(shè)、設(shè)計、監(jiān)理及施工單位報告，發(fā)現(xiàn)異常情況要及時通知相關(guān)方。

（5）在雨季或者發(fā)生水管爆裂等狀況時，要加大監(jiān)測次數(shù)和頻率，直到穩(wěn)定，確保施工安全。

5結(jié)語

本文結(jié)合實際，對基坑支護施工技術(shù)進行了探討與分析。工程案例分析細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)，從工程概況到最后的質(zhì)量管控工作都做得非常全面與到位。因設(shè)計合理且前期準(zhǔn)備工作充足，使得工程如期交付，確保了工程質(zhì)量，克服了實際施工中出現(xiàn)的一些技術(shù)難點，革新了支護施工技術(shù)理論與結(jié)構(gòu)。

參考文獻：

[1]杜學(xué)剛，"對建筑深基坑支護施工技術(shù)的應(yīng)用的探究關(guān)鍵分析"。 門窗 6 （2019）： 31。

[2]田茂琴，"土建基礎(chǔ)施工中的深基坑支護施工技術(shù)探究"。 住宅與房地產(chǎn) 22 （2019）： 173。

[3]魏昂鋒，"高層建筑施工中的深基坑支護施工探究"。 居舍 17 （2018）： 37。

作者簡介：

黃章炳（1971.12—）男，漢族，籍貫：廣西蒼梧縣，大專學(xué)歷，工程師職稱，主要從事工作：建筑工程質(zhì)量、安全及施工技術(shù)管理。