房屋建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)

閆 飛

(中鐵十四局集團(tuán)第一工程發(fā)展有限公司，山東 日照 276826)

深基坑的合理設(shè)置有利于建筑的順利施工。深基坑作為建筑物的重要防護(hù)結(jié)構(gòu)，其施工質(zhì)量將直接影響到建筑物的整體性能，一旦該處存在問(wèn)題，將嚴(yán)重威脅到建筑施工的安全性。因此，需采取有效的深基坑支護(hù)措施，提高深基坑的穩(wěn)定性，為建設(shè)工作的開展創(chuàng)設(shè)良好的條件。

1 深基坑支護(hù)的重難點(diǎn)

(1)現(xiàn)場(chǎng)地層條件錯(cuò)綜復(fù)雜，施工遇到的地層可能偏離設(shè)計(jì)情況，因此在施工期間需加強(qiáng)核驗(yàn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)施工方法。

(2)出露地層為巖石時(shí)，需注重開挖的合理性，盡可能減小開挖對(duì)巖體的擾動(dòng)作用，若現(xiàn)場(chǎng)存在危巖，則及時(shí)清理干凈。

(3)本工程?hào)|側(cè)需設(shè)置樁基礎(chǔ)，在該部分的施工中，應(yīng)最大限度減小施工的干擾，以免影響到西側(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2 工程概況

營(yíng)前居民小區(qū)項(xiàng)目，建設(shè)4棟建筑物和地下車庫(kù)，總建筑面積約39 998m2?；又ёo(hù)范圍自然地面標(biāo)高約63.75m～65.00m，基坑坡底線長(zhǎng)約327m，基坑支護(hù)高度約為0.00～7.65m，基坑安全等級(jí)為二至三級(jí)，屬于臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)，用于維持基坑的穩(wěn)定性，該支護(hù)設(shè)計(jì)使用年限為一年。

3 施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 水文條件的優(yōu)化

(1)地表水 為避免地表水侵?jǐn)_基坑，在基坑坡頂?shù)孛孀龇罎B處理，阻隔地表水的進(jìn)入；沿基坑坡頂設(shè)擋水磚墻，以免雨水和周邊的生活用水流入基坑。

(2)地下水 ①沿基坑周邊及內(nèi)部修筑排水溝和集水坑。②沿坡面設(shè)直徑為100mm的泄水孔，孔距統(tǒng)一為2 500mm，局部存在巖層交接面，對(duì)該部分的泄水孔做加密處理。

3.2 土(巖)釘墻施工

(1)按水平間距2.0m、孔徑110mm、總長(zhǎng)3.00m～6.00m的要求組織土(巖)釘成孔作業(yè)。

(2)成孔后，向其中置入鋼筋，條件允許時(shí)盡快注漿，以免鉆孔因中途間歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而坍塌。盡可能提高成孔作業(yè)的精度，減小偏差，例如：土(巖)釘位置允許偏差為100mm、傾角的允許偏差為3°。

(3)按0.5～0.6的水灰比制備P.042.5水泥凈漿，用于注漿。漿液制備環(huán)節(jié)做充分的拌和，保證均勻性，漿體強(qiáng)度不低于M20，遵循隨拌隨用的原則，盡可能縮短拌和后至使用前的時(shí)間。

(4)鉆孔后、注漿前，先清理殘留在孔內(nèi)的虛土以及各類雜物，確認(rèn)孔內(nèi)得到有效的清理后，方可安排注漿。向孔內(nèi)插入注漿管，管端與孔底的距離不超過(guò)200mm，隨著漿液的逐步注入，適時(shí)拔管，但注漿全過(guò)程中管口均要埋入注漿液面內(nèi)。

3.3 護(hù)坡施工

(1)簡(jiǎn)易護(hù)坡 采用“C20砼面層(80cm厚)+鐵絲網(wǎng)片”的作業(yè)方案，用φ12連接筋對(duì)鐵絲網(wǎng)片做綁扎處理，并按照1.5m×1.5m的間距依次設(shè)置Φ12鋼筋釘，起到固定的作用。

(2)土釘墻面層 采用“C20砼面層(100mm厚)+φ8@250鋼筋網(wǎng)”的方案，以焊接的方法對(duì)鋼筋網(wǎng)與φ16連接筋做固定處理，使其構(gòu)成完整的整體。

(3)面層可采用鋼纖維噴射混凝土，主要的作業(yè)細(xì)節(jié)有以下幾點(diǎn)。①混合料制備環(huán)節(jié)，選用長(zhǎng)度25mm～35mm、直徑0.40mm～0.80mm、長(zhǎng)徑比35～80、抗拉強(qiáng)度不低于1 000N/mm2的鋼纖維，摻量不少于25kg/m3。②鋼纖維不可附著銹跡、油漬以及其它雜物，否則將影響到鋼纖維與水泥的正常粘結(jié)。③注重鋼纖維分布的均勻性，不可成團(tuán)。

(4)混凝土面層噴射時(shí)的作業(yè)要點(diǎn)有以下幾點(diǎn)。①細(xì)骨料采用中粗砂，含泥量在3%以內(nèi)，砂率為45%～55%，水灰比為0.4～0.45，選擇優(yōu)質(zhì)的原材料，精準(zhǔn)稱量，做充分的拌和。②分段噴射施工，每段按照自下而上的順序有序進(jìn)行。③混凝土終凝2h后，安排養(yǎng)護(hù)，營(yíng)造良好的溫濕度環(huán)境，以便混凝土的有效成型。④鋼筋與坡面的間隙應(yīng)大于20mm，以綁扎的方法固定鋼筋網(wǎng)，搭接長(zhǎng)度需在300mm以上；鋼筋連接采取搭接焊的方法，為保證連接的穩(wěn)定性，焊縫長(zhǎng)度不小于10d(d為鋼筋直徑)。

4 深基坑支護(hù)施工技術(shù)

4.1 土釘墻及噴射混凝土

(1)以土釘掛網(wǎng)噴支護(hù)的方法加固基坑周邊內(nèi)邊坡，作業(yè)要點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。①部分坡面、散水掛φ8.0@200×200mm鋼筋網(wǎng)片。②面層噴射施工材料選用的是C20混凝土，回彈率不大于15%，配合比經(jīng)試驗(yàn)后確定，以現(xiàn)場(chǎng)噴射不垮塌、無(wú)大量反彈為基本前提。③鋪設(shè)一層混凝土后再鋪設(shè)鋼筋，向鋼筋與坡面間做噴射處理時(shí)，該部分混凝土的厚度需達(dá)到20mm或適當(dāng)增加。④以分段的方式有序噴射，同一段采取自上而下的順序。

(2)施工工藝流程及要點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。①基坑開挖。先安排測(cè)量放線，確定合適的開挖邊坡線，再按照自上而下的順序分段、分層有序開挖，直至實(shí)際開挖量達(dá)到要求為止。在確保坡面和邊界線均滿足要求后，精細(xì)化修整邊坡面，使其具有平整性。每日土方開挖后，及時(shí)對(duì)開挖出的工作面采取支護(hù)措施，保證穩(wěn)定性。開挖環(huán)節(jié)，先挖坑邊，此舉目的在于提供足夠的場(chǎng)所，以便支護(hù)作業(yè)的順利開展，而后再開挖基坑中間島。②鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)。先檢查待使用的鋼筋，做雜物清理、調(diào)直等操作，再鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)。間距為?8@200mm，搭接長(zhǎng)度不小于30d，用Φ18鋼筋以焊接的方法將橫向加強(qiáng)筋與土釘穩(wěn)定連接于一體，搭接長(zhǎng)度不小于5d。③面板的混凝土噴射。分段、分片有序噴射面板混凝土，同一段先從下部開始噴射，逐步向上部推進(jìn)；噴射裝置與受噴面保持垂直，噴射厚度為100mm。④養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間約5d～7d，具體根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定。

4.2 預(yù)應(yīng)力錨索及腰梁的施工

(1)成孔直徑150mm，鉆傾角為15°～20°的預(yù)應(yīng)力錨索孔，配套直徑為15.2mm的鋼絞線(作為錨索)?？咨盥源笥谠O(shè)計(jì)值0.5m，經(jīng)過(guò)鉆孔作業(yè)后，安排清孔，清理聚積在孔內(nèi)的雜物。

(2)預(yù)應(yīng)力錨索下料應(yīng)具有準(zhǔn)確性，由專員根據(jù)設(shè)計(jì)要求控制下料長(zhǎng)度；下料時(shí)，預(yù)留1.0m～1.5m的張拉段長(zhǎng)度。

(3)材料方面，水泥選用的是P.0.42.5普通硅酸鹽水泥，按照0.5的水灰比拌和，漿液強(qiáng)度M20。

(4)注漿成錨分階段完成，首先為常壓注漿，而后間隔合適的時(shí)間，安排第二次注漿(此環(huán)節(jié)壓力不小于2.0MPa)。鋼絞線加工時(shí)，向其中置入2根塑料注漿管，以滿足注漿要求。

(5)加強(qiáng)對(duì)腰梁和錨固體的強(qiáng)度檢測(cè)，待實(shí)測(cè)值達(dá)到設(shè)計(jì)值的70%后，按工程計(jì)劃張拉鎖定。

4.3 監(jiān)測(cè)

深基坑支護(hù)施工條件復(fù)雜，加強(qiáng)基坑監(jiān)測(cè)具有必要性，以便掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，采取動(dòng)態(tài)控制措施?；庸こ淌┕で氨阋_始監(jiān)測(cè)，直至持續(xù)至地下工程完成為止。為通過(guò)對(duì)比分析的方式更加直觀地判斷深基坑支護(hù)情況，在支護(hù)結(jié)構(gòu)施工前便要安排測(cè)量，獲得初始讀數(shù)。對(duì)于各基坑類別、各開挖深度施工條件下的監(jiān)測(cè)頻率，如表1所示。

表1 現(xiàn)場(chǎng)儀器監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)頻率表

預(yù)警界限的設(shè)定能夠更加便捷地判斷現(xiàn)場(chǎng)施工的合理與否，在工程檢測(cè)中，各測(cè)試項(xiàng)目均要對(duì)應(yīng)特定的預(yù)警值，以便做對(duì)比分析，判斷其是否超出許可范圍，進(jìn)而根據(jù)實(shí)測(cè)值與預(yù)警值的關(guān)系采取有效的調(diào)控措施，保證施工的安全性和工程結(jié)構(gòu)的有效性。預(yù)警值必須具有合理性，具體按如下思路進(jìn)行設(shè)定。

(1)預(yù)警值設(shè)定所需遵循的基本原則如下。①滿足現(xiàn)行的規(guī)范和規(guī)程。②滿足測(cè)試對(duì)象的安全要求。③滿足設(shè)計(jì)計(jì)算要求。④滿足各保護(hù)對(duì)象的主管部門所提要求。⑤在保證安全的前提下，盡可能滿足質(zhì)量、效率、效益層面的要求。

(2)預(yù)警值的設(shè)定。在基坑坡頂布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，在正式開挖前組織觀測(cè)，采集數(shù)據(jù)并記錄，獲得初始數(shù)據(jù)。而后，綜合考慮計(jì)算結(jié)果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，最終確定各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的預(yù)警值，具體如表2所示。

表2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目預(yù)警值

5 深基坑工程有關(guān)問(wèn)題

5.1 水文條件對(duì)工程的干擾

施工現(xiàn)場(chǎng)的地下水以微承壓水和孔隙潛水為主，為實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水的有效控制，在現(xiàn)場(chǎng)修明溝和集水坑，共同起到基坑降水的作用。

建筑物地下部分的防水、防滲應(yīng)落實(shí)到位，最大限度減少水的侵?jǐn)_， 實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物地下部分的有效防護(hù)?；踊靥畈牧线x用的是粘性土，分層逐步回填、壓實(shí)，在此措施下，有效阻隔基坑周邊地下水和地表滲水。不同土層均有特定的滲透系數(shù)，具體如表3所示。

表3 各土層滲透系數(shù)

5.2 基坑開挖及邊坡防護(hù)

基坑開挖最大深度為7.65m，基坑周邊開挖深度3倍范圍內(nèi)不可存在管線和建筑物，以免彼此間造成干擾。根據(jù)基坑開挖深度和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件，將基坑工程安全等級(jí)設(shè)為二級(jí)。基坑具備放坡條件，在開挖環(huán)節(jié)采取自然放坡的方法；加強(qiáng)地表水的疏排作業(yè)，盡可能減小滲透、沖刷對(duì)邊坡的影響，以免由于環(huán)境因素的作用而導(dǎo)致土體強(qiáng)度大幅下降(嚴(yán)重時(shí)可能滑塌)。此外，以工程施工要求為導(dǎo)向，委托專業(yè)的單位開展設(shè)計(jì)工作，得到科學(xué)可行的作業(yè)方案。基坑支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)，如表4所示。

表4 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)

深基坑施工中可能發(fā)生基坑坍塌事故。為此，先將截水、降水措施有效落實(shí)到位，在此前提下，以分層的方法有序開挖支護(hù)，再進(jìn)行基礎(chǔ)施工。按照先高層后多層的順序進(jìn)行基礎(chǔ)施工，同時(shí)需要優(yōu)先完成開挖較深工程的施工作業(yè)，再逐步推進(jìn)至開挖較淺工程。

地質(zhì)條件的特殊性也有可能引發(fā)工程風(fēng)險(xiǎn)，但本工程的現(xiàn)場(chǎng)條件較好，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果可知：基坑影響范圍內(nèi)無(wú)市政管線，因此不存在工程施工擾動(dòng)地下管線的問(wèn)題；此外，該范圍內(nèi)也不存在建筑物和市政道路，因此也無(wú)此方面的影響。

宜在基坑施工時(shí)加強(qiáng)對(duì)邊坡的位移觀測(cè)，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)邊坡的實(shí)際狀況做出準(zhǔn)確的判斷；雨季施工時(shí)，加強(qiáng)對(duì)地表水的引排，避免基坑受到地表水的侵?jǐn)_；擬建工程土方回填時(shí)，材料可以選擇粘性土，逐層有序壓實(shí)，提升密實(shí)性，阻止地表水向地下建筑物的下滲。

6 深基坑支護(hù)可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)及其對(duì)策

6.1 可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)

深基坑支護(hù)具有復(fù)雜性，在基坑開挖過(guò)程中，可能由于擾動(dòng)而引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。具體至本基坑工程，可能存在的風(fēng)險(xiǎn)有：支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯的位移現(xiàn)象。施工場(chǎng)地的周邊區(qū)域可能發(fā)生位移、沉降。無(wú)論何種風(fēng)險(xiǎn)，均會(huì)影響到施工的安全性，也將對(duì)工程施工質(zhì)量和進(jìn)度帶來(lái)不同程度的影響，因此需采取有效的應(yīng)對(duì)措施。

6.2 風(fēng)險(xiǎn)的對(duì)策

(1)深基坑工程施工前，先綜合考慮主體結(jié)構(gòu)特征(例如建設(shè)規(guī)模、挖深)和地勘報(bào)告，以此來(lái)開展深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工作，得到一套完善的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案。依據(jù)計(jì)算分析結(jié)果，富有針對(duì)性地設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)，保證合理性。在生成設(shè)計(jì)方案后，組織專家評(píng)審，識(shí)別方案中的不合理之處，引導(dǎo)改進(jìn)，在循序漸進(jìn)的方式下，得到科學(xué)可行的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案。

(2)在制定深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案后，與各分項(xiàng)工程的實(shí)施單位溝通，協(xié)商好支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)置、土方的開挖、施工期間的監(jiān)測(cè)等各分項(xiàng)工程的作業(yè)方案，清晰界定各參與主體的工作范疇，以便在實(shí)際施工中能夠按照預(yù)定方案有序推進(jìn)工作進(jìn)程。此外，加強(qiáng)信息溝通機(jī)制的建立，使各方能夠及時(shí)共享信息，用信息指導(dǎo)工作。

(3)基坑開挖時(shí)，采取分段、分層的方法，并在開挖后隨即采取支護(hù)措施。

(4)開挖期間遇局部滲漏的問(wèn)題時(shí)，及時(shí)尋找滲漏點(diǎn)，全面封堵。

(5)開挖過(guò)程中加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)反饋的信息判斷現(xiàn)場(chǎng)是否存在安全隱患和質(zhì)量隱患，進(jìn)而采取有效的控制措施，例如局部的加固、施工進(jìn)度的調(diào)整。

7 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，深基坑支護(hù)在提升深基坑穩(wěn)定性方面有重要的意義，而深基坑的穩(wěn)定程度將直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和使用效果。作為施工單位，需高度重視深基坑支護(hù)作業(yè)，遵循因地制宜的原則，采取科學(xué)的深基坑支護(hù)措施，保證深基坑的施工質(zhì)量。