地基施工中深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

黃震

（正威科技集團(tuán)有限公司，江蘇泰州 225500）

0 引言

地基是建筑物的基礎(chǔ)，在深基坑施工過(guò)程中，工程施工質(zhì)量控制極為重要。如果深基坑施工質(zhì)量控制良好，施工工程將會(huì)變得比較順利。為保證建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量，應(yīng)加強(qiáng)深基坑支護(hù)的建設(shè)，深基坑支護(hù)施工技術(shù)的優(yōu)化，全方位加強(qiáng)施工管理，確保深基坑的施工安全和質(zhì)量。實(shí)踐證明，施工技術(shù)是深基坑質(zhì)量的保證，所以，本文探討了深基坑施工技術(shù)。

1 地基施工中的深基坑支護(hù)技術(shù)

1.1 鋼板樁內(nèi)支撐支護(hù)技術(shù)

鋼板樁內(nèi)支撐支護(hù)技術(shù)適合應(yīng)用于富水粘土層、粉土層、砂土層施工中。但該方法不適用于卵石層、礫石層等硬地基的施工。不同的深基坑支護(hù)，采取的支護(hù)方式也不同，必要時(shí)加設(shè)內(nèi)撐。在混凝土施工中，支護(hù)結(jié)構(gòu)要穩(wěn)固，承載力良好，做好防水施工，可以現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制用于建筑的鋼板樁，以確保鋼板樁的質(zhì)量和強(qiáng)度。但是，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)小于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因此，懸臂支撐結(jié)構(gòu)最好不要在施工中采用，避免支撐結(jié)構(gòu)的整體性能造成影響。

1.2 地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)

在一些沿海城市，超過(guò)80%的工程建設(shè)都采用地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)。地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，連續(xù)墻結(jié)構(gòu)不容易滲水，結(jié)構(gòu)內(nèi)干燥。在施工期間，通過(guò)澆筑混凝土可以達(dá)到全封閉，無(wú)縫支撐和防水的目的。另外，地下連續(xù)墻支護(hù)具有很強(qiáng)的抗壓能力和較大的承載力，資金占用不多。地下連續(xù)墻施工在深基坑支護(hù)施工的過(guò)程中，支撐技術(shù)對(duì)降水有很大影響，但同時(shí)，建筑產(chǎn)生的噪聲也不大，也沒(méi)有噪聲污染。另外，由于施工技術(shù)為連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)，剛性效果突出，結(jié)構(gòu)的承載力強(qiáng)。在隔膜墻支護(hù)的施工過(guò)程中，施工初期噪聲很小，沒(méi)有騷擾附近的居民。此外，施工期非常安靜，也無(wú)須擔(dān)心噪聲這一因素。地下連續(xù)墻施工流程圖，如圖1 所示。

圖1 地下連續(xù)墻施工流程

1.3 加筋土釘墻支護(hù)技術(shù)

加筋土釘墻支護(hù)技術(shù)比較以往的土釘墻技術(shù)有顯著的優(yōu)點(diǎn)，其更加結(jié)實(shí)。一方面，因?yàn)榧咏钔玲攭χёo(hù)能力好，所以常常被應(yīng)用到建筑工程中。很多軟土地基都會(huì)應(yīng)用加筋土釘墻支護(hù)技術(shù)，其廣泛應(yīng)用于粘土、回填土等土層，還適用于軟土、粉土、粉土加固釘墻等土層的施工。另一方面，該技術(shù)也適用于施工場(chǎng)地狹窄、建筑面積小的施工。現(xiàn)在，它可以同時(shí)用于建筑工程的預(yù)支護(hù)與支護(hù)，加筋土釘墻具有良好的阻水性能。同時(shí)，利用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行支護(hù)，施工非常簡(jiǎn)單，其他交叉技術(shù)應(yīng)用較少，同時(shí)建造成本低廉。在支護(hù)結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，土層和石層越挖越深，土壤會(huì)向側(cè)面移動(dòng)。因此，用于施工的土釘?shù)拈L(zhǎng)度穿過(guò)天然土壤的滑動(dòng)表面。這樣，而且可以起到釘扎作用。這主要是由于壓力的影響，灌漿壓力必須在0.5MPa 以上，微樁的直徑通常為250～300mm，土釘?shù)拈g距通常為0.5～2.0m。骨架結(jié)構(gòu)可以由鋼籠或型鋼制成。作為最終施工的結(jié)果，加筋土釘墻支撐可以延伸到豎井底部下方2.0～4.0m 之間。另外，施工時(shí)垂直鋼管樁的直徑應(yīng)保持在48～60mm 之間。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，要具體問(wèn)題具體分析，根據(jù)場(chǎng)地的具體情況，科學(xué)合理使用該技術(shù)。

2 深基坑支護(hù)施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.1 工程案例

江蘇泰州某項(xiàng)目工程由12 棟房屋、3 個(gè)配電間和1 個(gè)開關(guān)站組成。公共活動(dòng)區(qū)域面積4998.68m2。基坑最大的開挖長(zhǎng)度是6.00m，基坑的平面面積大概39800m2。

2.2 確定點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型

通過(guò)事先詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)踏勘和預(yù)算計(jì)劃，確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型和位置，確保支護(hù)施工形式滿足設(shè)計(jì)要求。此外，應(yīng)注意在測(cè)量過(guò)程中應(yīng)盡量使用先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器和設(shè)備，保證測(cè)量精度，減少測(cè)量誤差。平面的控制主要取決于基坑邊緣線的定位，一般來(lái)說(shuō)，每個(gè)控制點(diǎn)的平面位置是根據(jù)總平面控制網(wǎng)給出的控制帶來(lái)確定的，用50m 鋼尺和全站儀，用直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)測(cè)量平面位置。

2.3 深基坑的降水

該建設(shè)項(xiàng)目位于靠近海洋的區(qū)域，該區(qū)域地質(zhì)上充滿水，主要由沙質(zhì)土壤組成。在深基坑開挖過(guò)程中，荷載逐漸從外部土壤中移出，基坑內(nèi)部的內(nèi)部土體失去了原有的土壓力，因此基坑兩側(cè)的土體應(yīng)力都會(huì)發(fā)生變化。在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行富水砂層的脫水工作時(shí)土體內(nèi)部孔隙水壓力會(huì)逐漸減小，在此過(guò)程中土體顆粒間的有效應(yīng)力也會(huì)增大，從而引起地面沉降等情況。并且，由于基坑降水，排水區(qū)及其周圍的水力坡度大大增加，場(chǎng)地土層的滲透性顯著加強(qiáng)。

2.4 防止深基坑支護(hù)的變形

在施工過(guò)程中，應(yīng)采用“分層，封閉，對(duì)稱，及時(shí)”的重要原則進(jìn)行施工。在特定的開挖和支撐過(guò)程中，應(yīng)使開挖深度和工作面之間的臺(tái)階距離最小。同時(shí)，密切關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)情況，做好配套工作。只有前一個(gè)工作面的支撐完成后，才能進(jìn)行下一個(gè)工作面的挖掘和支撐工作。此外，施工現(xiàn)場(chǎng)靠近周圍的河流，大量的地下水，并且有許多厚沙層。因此，應(yīng)該找到防止地下水大量減少的方法。施工過(guò)程中，由于基坑深度大，長(zhǎng)度大，基坑開挖存在支撐結(jié)構(gòu)變形、位移、底部隆起、施工場(chǎng)地周圍地面沉降等問(wèn)題。在施工過(guò)程中，應(yīng)注意三者之間的耦合關(guān)系，并應(yīng)事先進(jìn)行支架的變形管理。同時(shí)，施工管理對(duì)于確保建筑工程開挖和支護(hù)的整個(gè)過(guò)程，不變形也很重要。

2.5 支護(hù)灌注樁施工技術(shù)

2.5.1 施工流程

根據(jù)地質(zhì)調(diào)查報(bào)告中的土壤和地下水?dāng)?shù)據(jù)，為加快施工進(jìn)度，建議使用ZR250C 旋挖鉆機(jī)。該鉆機(jī)易于安裝，易于操作并且在沙子，粘土，淤泥和其他土壤層中均有效。由于支撐樁之間的距離非常小，在支撐樁的施工中采用“跳過(guò)開挖”方法來(lái)防止孔塌陷和竄動(dòng)。打樁的打樁順序：1→4→7→2→5→3→6。新澆筑的混凝土樁與相鄰樁的距離應(yīng)為樁徑的3 倍，間隔時(shí)間應(yīng)大于24h。

2.5.2 埋設(shè)護(hù)筒

在建造支墩之前，應(yīng)沿支墩的縱軸進(jìn)行溝槽開挖，并在溝槽內(nèi)成排布置保護(hù)管。在確定樁的位置和保護(hù)筒的位置之后，通過(guò)錘擊掩埋保護(hù)筒。通常，一次要埋入7～12 個(gè)套管。外殼應(yīng)是剛性的，以使其在大氣壓下不會(huì)變形。套管的內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭的內(nèi)徑大100mm。樁身位置應(yīng)準(zhǔn)確，樁身位置與中心線的偏差應(yīng)小于50mm。

2.5.3 鉆機(jī)就位、成孔

屏蔽物被掩埋后，應(yīng)立即放置鉆頭并使其水平。調(diào)整鉆孔機(jī)后，應(yīng)固定鉆孔機(jī)的底部，以免鉆孔機(jī)的框架在應(yīng)力作用下移位。在開始鉆井時(shí)，應(yīng)采用輕壓和慢速鉆井，并應(yīng)根據(jù)不同的土層合理選擇鉆井參數(shù)。當(dāng)鉆孔深度足夠時(shí)，應(yīng)在完成后立即清潔孔。完成并清理孔后，應(yīng)將最終的驗(yàn)收?qǐng)?bào)告提交主管。驗(yàn)收合格后，執(zhí)行簽名程序。

2.5.4 安放導(dǎo)管、清孔

管材為直徑250mm，壁厚5mm 的鋼管。中間部分長(zhǎng)3m，底部長(zhǎng)4m，漏斗下的短管長(zhǎng)1m?？浊謇淼哪康氖侨コ@孔渣，使鉆孔底部的鉆孔渣的厚度最小化，防止樁底部的鉆孔渣的厚度過(guò)大，并降低樁的承載能力。接頭應(yīng)密封，并應(yīng)使用橡膠圈防止進(jìn)水。清理井眼的目的是清除鉆渣，減小井底鉆渣的厚度，使樁底的鉆渣適度沉積，保持樁的承載力，并報(bào)導(dǎo)監(jiān)理工程師驗(yàn)收。

2.5.5 注漿

首先，安裝直徑為250mm 的導(dǎo)管，使用25t 起重機(jī)將導(dǎo)管提升到孔中，并始終將導(dǎo)管保持在中間位置，介于導(dǎo)管的下部開口和孔的底部之間30～50cm。使用前和倒入4～6 堆樁之后，在第一次澆筑混凝土之前，先放置止水裝置，然后將第一個(gè)混凝土倒入漏斗中，確定存儲(chǔ)容量后，即可切斷電源。由于混凝土的重量，管道中的水被倒入管道的外部，水塞留在孔的底部。當(dāng)埋在管子底部的混凝土厚度為3m 時(shí)，應(yīng)將管子抬起進(jìn)行澆筑。

3 結(jié)束語(yǔ)

深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的合理性直接影響深基坑施工的質(zhì)量和效果。因此，施工技術(shù)極為重要。現(xiàn)階段，我國(guó)的深基坑支護(hù)經(jīng)常用到高層建筑工程中，施工技術(shù)已很成熟，施工企業(yè)加強(qiáng)了技術(shù)管理工作，降低了施工成本。在施工期間，根據(jù)深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)，不僅要根據(jù)工程的實(shí)際情況，還要考慮安全和經(jīng)濟(jì)的要求，有必要分析深基坑的開挖方案及對(duì)策。詳細(xì)了解支撐結(jié)構(gòu)的具體數(shù)據(jù)，研究出最適合實(shí)際項(xiàng)目的施工技術(shù)和工藝，確保施工工作的順利進(jìn)行。