建筑工程深基坑支護(hù)技術(shù)研究

李品艷 中煤第三建設(shè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司

1 前言

近些年，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促使建筑行業(yè)得到了進(jìn)一步改善優(yōu)化，深基坑支護(hù)技術(shù)就是當(dāng)前普遍應(yīng)用的技術(shù)之一。為了保證深基坑中各項施工作業(yè)及建筑物的安全，需要提升支護(hù)水平。相關(guān)工作者要加大深基坑支護(hù)技術(shù)的研究力度，根據(jù)工程實際情況合理選擇施工方法，從而有效開展深基坑支護(hù)工作，推動建筑行業(yè)朝著更加穩(wěn)定健康的方向發(fā)展進(jìn)步。

2 深基坑支護(hù)工程概念

建筑工程施工中最重要的環(huán)節(jié)就是基礎(chǔ)工程，深基坑支護(hù)直接關(guān)系著基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量安全。所謂深基坑支護(hù)，就是對深基坑側(cè)壁和周圍環(huán)境采取加固等保護(hù)措施，保證基坑的穩(wěn)定性，提高地下結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境的安全度。在具體實踐中，存在諸多影響深基坑施工技術(shù)和最終施工質(zhì)量的因素，所以相關(guān)工作人員要對深基坑支護(hù)作業(yè)給予足夠的認(rèn)識，采取有效的支護(hù)方法，提高深基坑結(jié)構(gòu)的支護(hù)效果，為施工人員、基礎(chǔ)工程提供保障。

在基坑工程中，通過設(shè)置支護(hù)結(jié)構(gòu)可以提高地下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時避免周圍環(huán)境的負(fù)面影響，降低因周圍因素導(dǎo)致的土體壓力增加，提高基坑施工質(zhì)量安全。想要保證深基坑支護(hù)效果，就要在前期合理地設(shè)計和選擇施工方案，確保編制科學(xué)、規(guī)范、可行的施工方案，將深基坑支護(hù)的作用充分發(fā)揮出來。

3 深基坑支護(hù)工程的特點

3.1 地質(zhì)地形環(huán)境復(fù)雜

在開展深基坑支護(hù)作業(yè)時，要對地下環(huán)境和地面環(huán)境展開綜合考慮分析，明確工程所在區(qū)域的土層地質(zhì)條件、地下管道情況、水文情況、周圍建筑物、交通等情況。我國有著諸多復(fù)雜地質(zhì)，不同地區(qū)的地質(zhì)條件存在較大差異，加上有的工程處于城市當(dāng)中，地下有眾多的管線，進(jìn)一步加大了深基坑支護(hù)技術(shù)的施工難度，還會對其加固效果產(chǎn)生負(fù)面影響。此外，在深基坑開挖過程中，一旦發(fā)生不均勻沉降就會威脅工程、工人的安全。針對處于人流量大的城區(qū)中心的深基坑項目，施工企業(yè)還要加強考慮施工進(jìn)度、交通情況、周邊構(gòu)筑物、居民日常生活等多方面內(nèi)容。通過以上分析可知，深基坑支護(hù)施工面臨著十分復(fù)雜的工作環(huán)境。

3.2 勘測數(shù)據(jù)復(fù)雜

施工現(xiàn)場的條件和地面環(huán)境從很大程度上決定了深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，為此，相關(guān)技術(shù)人員要全面掌握這些信息，通過前期勘察明確工程所在區(qū)域的實際情況，在了解地形地勢、水文地質(zhì)、地下管道、當(dāng)?shù)貧夂驐l件等諸多因素后再開展規(guī)劃設(shè)計。在前期收集各種數(shù)據(jù)信息時，往往面臨著復(fù)雜的工作內(nèi)容，勘測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性還會受到測量技術(shù)、測量流程等多方面因素的影響，所以企業(yè)要注意在前期提高勘察工作質(zhì)量，加強監(jiān)管施工質(zhì)量，保證相關(guān)數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確無誤。

3.3 易誘發(fā)安全事故

隨著深基坑深度的增加，施工環(huán)境、地質(zhì)、人員專業(yè)水平等會對其影響增加，導(dǎo)致深基坑施工存在較高的風(fēng)險。

如果某個環(huán)節(jié)或者某個細(xì)節(jié)出現(xiàn)失誤，不但會對施工效率產(chǎn)生不良影響，甚至?xí)χ苓吔ㄖ铩F(xiàn)場工作人員等產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅。比如一些地下管線豐富的地區(qū)，在深基坑開挖作業(yè)時很容易破壞管線，導(dǎo)致周邊建筑物出現(xiàn)坍塌、開裂等現(xiàn)象，甚至引發(fā)周圍構(gòu)筑物的不均勻沉降。容易出現(xiàn)安全事故也是深基坑施工作業(yè)的一個主要特點。

3.4 基坑深度較大

我國人均土地資源緊缺，高層建筑可以有效緩解土地資源緊張的現(xiàn)象，有助于提高土地資源的利用率。在高層、超高層建筑不斷發(fā)展的背景下，地下開發(fā)深度會隨著施工技術(shù)水平的提升而不斷加深，有的工程深基坑已經(jīng)達(dá)到6m～20m，并且呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢。在基坑深度不斷加大的背景下，對支護(hù)技術(shù)要求逐漸提升。

4 常見建筑工程深基坑支護(hù)技術(shù)

4.1 土釘墻支護(hù)技術(shù)

土釘墻支護(hù)技術(shù)是當(dāng)前深基坑支護(hù)施工中常用的施工方法，該技術(shù)主要是在施工區(qū)域內(nèi)做好土釘?shù)牟荚O(shè)，然后將配置好的水泥漿注入其中，當(dāng)形成了土釘、掛網(wǎng)噴射混凝土一體結(jié)構(gòu)后，可以顯著提高深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。施工人員在具體實踐中需要對如下幾點細(xì)節(jié)加強控制：第一，鉆孔質(zhì)量。工作人員首先要進(jìn)行測量放線，精準(zhǔn)地確定土釘位置及孔距、鉆孔角度、孔深、孔直徑等多項參數(shù)，然后做好防塌孔措施，開始鉆進(jìn)。第二，嚴(yán)格控制土釘制作和安裝過程。工作人員要嚴(yán)格落實設(shè)計方案，按照1.5m的間距牢固安裝固定架。在土釘安裝過程中要注意保證桿體完整垂直地放入孔洞中，同時要放入注漿管，保證孔內(nèi)填充密實。第三，控制注漿和混凝土噴射過程。工作人員要嚴(yán)格控制漿液水灰比和壓漿壓力，按照0.45～0.55的范圍控制水灰比，按照0.3MPa～0.8MPa的范圍控制壓漿壓力。為了保證土釘墻的整體質(zhì)量，需要在注漿前清理干凈孔洞內(nèi)的雜物，檢查各個設(shè)備設(shè)施的運行情況，確保連續(xù)施工，當(dāng)水泥漿從孔口溢出后可以封口。

4.2 護(hù)坡樁支護(hù)技術(shù)

護(hù)坡樁是按照一定的方式排列支護(hù)樁，保證其形成牢固的支護(hù)整體。在具體施工中，要重點做好以下工作。第一，鉆孔工作。首先，工作人員要測量放線，精確定位樁位，做好鋼護(hù)筒的埋設(shè)，在牢固安裝鋼護(hù)筒后分層夯實鋼護(hù)筒周圍的土體，保證護(hù)筒中心重合于樁位中心。其次，工作人員要測量樁位的中心位置、深度、樁徑垂直度、充盈系數(shù)等，如有不符及時采取調(diào)整措施。最后，按照設(shè)計深度鉆孔并且清孔，將孔內(nèi)的雜質(zhì)徹底清理干凈，按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)檢查沉渣厚度是否達(dá)標(biāo)。第二，制作并安裝鋼筋籠?？梢杂媚＞呱a(chǎn)制造鋼筋籠，安裝前檢查鋼筋籠是否質(zhì)量完好，是否存在扭曲等不良問題。在確認(rèn)垂直度等方面無誤后，按照設(shè)計方案準(zhǔn)確地布設(shè)鋼筋籠。針對焊接部分，要注意檢查焊接質(zhì)量，同一截面接頭數(shù)量要控制在主筋根數(shù)的50%以內(nèi)。在吊裝過程中為了避免鋼筋籠變形，可以使用鐵扁擔(dān)。第三，澆筑混凝土。首先要將混凝土泵送導(dǎo)管放置到孔底300mm～500mm的高度，然后再次確認(rèn)沉渣厚度是否合格，在合格后開始進(jìn)行混凝土灌注。其次，灌注首批混凝土，對孔內(nèi)混凝土澆筑面標(biāo)高進(jìn)行檢測，然后做好導(dǎo)管下口埋設(shè)位置的計算，同時利用探測導(dǎo)管檢查是否存在回流或漏入泥漿問題。

4.3 土層錨桿施工技術(shù)

深基坑支護(hù)中常用的一種技術(shù)就是土層錨桿施工技術(shù)。相關(guān)工作人員在開展施工前需全面勘察施工現(xiàn)場，根據(jù)設(shè)計圖確認(rèn)孔的具體位置和間距，在明確設(shè)計方案可行后按照如下步驟進(jìn)行施工作業(yè)。第一，審核施工圖紙，踏勘施工現(xiàn)場具體環(huán)境，確認(rèn)錨桿實際位置，并且檢查是否和圖紙一致，在定位錨桿位置后記錄并且整理勘察過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。通過相關(guān)工作人員共同配合可以進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，為后續(xù)安全順利地完成土層錨桿施工技術(shù)做好準(zhǔn)備工作。第二，根據(jù)施工圖紙確認(rèn)錨桿位置后檢查所用設(shè)備是否可以正常運轉(zhuǎn)，然后完成錨桿鉆孔作業(yè)。在正式鉆孔之前工作人員還要全面檢查鉆孔位置的材料、地質(zhì)等多方面的因素，如果鉆孔中受到阻礙，需要停止鉆進(jìn)并且全面分析影響鉆孔的原因，然后調(diào)整鉆孔鉆頭或者鉆孔方式等方法清除阻礙。在鉆孔過程中，工作人員要控制鉆進(jìn)速度，主要維護(hù)鉆頭，在受到阻礙時立刻停止，避免盲目鉆進(jìn)。第三，灌漿處理將鉆桿整體穩(wěn)固程度進(jìn)一步提高。在灌漿環(huán)節(jié)需要工作人員科學(xué)設(shè)計并配置灌漿所用材料，清孔后由多人配合完成灌漿作業(yè)。

4.4 三軸深攪技術(shù)

建筑工程大多都處于地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的區(qū)域，往往有著較大的施工難度。施工人員可以使用三軸深攪支護(hù)方法處理復(fù)雜區(qū)域的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，保證有序地開展設(shè)計坑支護(hù)作業(yè)。在具體施工中，企業(yè)要配置專門的建筑勘察人員，客觀地評估建筑工程施工區(qū)域的自然環(huán)境情況，根據(jù)建筑工程施工要求開挖基坑溝槽，定位樁基，完成鉆進(jìn)等操作。施工人員在具體實踐中要嚴(yán)格按照施工技術(shù)要求，溝槽開挖寬度控制在不超過250cm的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實際要求控制基坑溝槽長度，從而落實預(yù)期的溝槽排水目標(biāo)，避免后期發(fā)生水害。在確認(rèn)基坑溝槽符合標(biāo)準(zhǔn)后，工作人員要明確施工標(biāo)準(zhǔn)，合理開挖樁基。技術(shù)人員在開挖環(huán)節(jié)要重點控制樁基自身垂直度，按照不超過2cm的標(biāo)準(zhǔn)控制垂直度誤差，提高深基坑施工最終成效。

4.5 排樁支護(hù)技術(shù)

灌注樁、預(yù)制樁、板樁等都屬于排樁支護(hù)技術(shù)常見的結(jié)構(gòu)形式。鋼筋混凝土灌注樁是最為常見的深基坑排樁支護(hù)技術(shù)，該技術(shù)在7m～13m、塑性較好的黏土中有著較為廣泛的應(yīng)用。雙層攪拌水泥灌注樁常常應(yīng)用于地下水豐富的地區(qū)，排樁支護(hù)技術(shù)主要是整齊地排列所有的樁柱，施工人員要制作鋼筋混凝土灌注樁，然后按照一定的序列將其安放在深基坑周圍土層當(dāng)中。為了保證深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，施工人員需要用鋼筋混凝土處理相鄰灌注樁之間的空間。灌注樁排樁支護(hù)方式存在多種，其中錨桿式、拉錨式都是常見的排列方法。

在排樁支護(hù)時，工作人員要注意做好鉆孔樁和挖孔樁的合理排布。隨著基坑深度的不斷加深，鉆孔樁的排列密度會不斷增加，這是因為通過增加排列密度可以保證土層和深基坑更加穩(wěn)定牢固。不過這并不代表可以盲目增加密度，排列太近會導(dǎo)致鋼筋混凝土材料和無用工作量增加，所以施工人員要對擋土效果和灌注樁間隔距離進(jìn)行綜合考慮分析，合理確定排列密度。排樁支護(hù)技術(shù)不會對原本的地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生破壞，但是在具體施工中需要使用專門的機械設(shè)備，此時產(chǎn)生的噪聲較大，會嚴(yán)重影響周圍居民的日常生活。

4.6 地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)

建筑深基坑支護(hù)中非常常用的一項技術(shù)就是地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)。在深基坑支護(hù)中，地下連續(xù)樁施工技術(shù)存在實用性強、安全性高、穩(wěn)定性強等諸多優(yōu)點，通過處理的基礎(chǔ)承重能力大大增強，有助于提升建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)整體施工效果。地下連續(xù)墻是建立在地下連續(xù)樁施工技術(shù)基礎(chǔ)上，在施工中工作人員先要用水泥漿處理好基坑護(hù)壁，按照施工圖紙控制地下連續(xù)墻厚度和深度，嚴(yán)格控制挖槽過程，通常選用分段挖槽的方式。然后導(dǎo)出多余的泥漿，裝入鋼筋骨架，最后完成混凝土灌注作業(yè)，最終形成牢固的鋼筋混凝土墻體結(jié)構(gòu)。通過設(shè)置地下連續(xù)墻可以充分發(fā)揮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，其不但可以提高基坑支護(hù)的效果，還能夠達(dá)到防水的作用。

5 深基坑支護(hù)施工技術(shù)優(yōu)化措施

5.1 強化工程設(shè)計管理

完善的設(shè)計方案是保證深基坑支護(hù)質(zhì)量的前提，為此，要充分做好設(shè)計工作。在施工前，工作人員要反復(fù)審核設(shè)計方案，結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況比對是否存在符合之處，通過審核后可以將設(shè)計方案應(yīng)用于施工中。另外，在建筑工程深基坑支護(hù)施工中，使用的支護(hù)方式通常要一到兩種。常見的支護(hù)為支擋式結(jié)構(gòu)，通常在一到三級基坑中都有應(yīng)用。根據(jù)工程的實際情況，采用支擋式結(jié)構(gòu)，需要挖掘程度、附近環(huán)境及土壤情況等都滿足相關(guān)要求。在二三級基坑中較常用到土釘墻支護(hù)，在施工前需要充分了解土壤、地下水位及降水情況，滿足相關(guān)要求后才可施工。重力式水泥土墻支護(hù)也在二三級基坑中較為常見，尤其是在淤泥土質(zhì)中較為適合應(yīng)用。放坡型結(jié)構(gòu)在三級基坑中應(yīng)用較為常見，在施工前需要對相關(guān)的情況進(jìn)行調(diào)查、了解，確保現(xiàn)場情況能夠滿足施工要求。

5.2 強化施工過程管理

在深基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中，工作人員要明確實際建設(shè)需求，加強勘查現(xiàn)場，合理選用深基坑支護(hù)技術(shù)。深基坑施工質(zhì)量、施工周期等都會對基坑支護(hù)的效果產(chǎn)生影響，為此，工作人員要嚴(yán)格控制各項影響因素，強化施工過程管理。為了提高施工質(zhì)量，現(xiàn)場管理人員要對施工中可能遇到的突發(fā)狀況提前采取應(yīng)對方法。比如施工人員在深基坑支護(hù)作業(yè)前要充分做好防水措施，其中不但包括降水因素，還包括地下水，避免水分降低基坑支護(hù)穩(wěn)定性。又如有的地區(qū)有著十分豐富的地下水，工作人員可以提前準(zhǔn)備抽水裝置，將基坑中的積水排除干凈，確保深基坑支護(hù)效果。

5.3 加強關(guān)鍵部位監(jiān)測

工作人員在勘察深基坑建筑工程時，還要對支護(hù)結(jié)構(gòu)和附近環(huán)境的重要性提高重視，從而在施工中能夠嚴(yán)格地落實施工規(guī)范，保證順利地完成施工作業(yè)。工作人員還要根據(jù)特定目的和要求做好設(shè)計方案的制定，同時以此為基礎(chǔ)做好各項工作的落實。比如用預(yù)警設(shè)備檢測深基坑實時情況，明確深基坑是否存在變形等問題，監(jiān)測建筑物沉降水平，確認(rèn)深基坑支護(hù)效果。

在建筑工程深基坑支護(hù)施工中，涉及較多的點位，一旦施工人員未嚴(yán)格按照施工設(shè)計方案的要求進(jìn)行操作，就會影響到施工質(zhì)量。因此，施工企業(yè)必須加強對施工現(xiàn)場實際點位的監(jiān)測和控制，包括標(biāo)高、沉降位及地下水位等，同時還要加強全面監(jiān)測深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)和形態(tài)。例如，施工企業(yè)的管理人員應(yīng)加強對地下水滲透現(xiàn)象的密切監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)滲漏情況，應(yīng)立即上報，并聯(lián)合現(xiàn)場施工人員，在施工部位安裝止水帷幕，以有效擋水。

6 結(jié)束語

總之，建筑基礎(chǔ)施工效果直接受到深基坑施工技術(shù)的影響，為了保證施工質(zhì)量安全，工作人員要深入研究各種支護(hù)技術(shù)要點，采取有效的技術(shù)優(yōu)化方法，加強施工過程管理，切實保證建筑基礎(chǔ)建設(shè)質(zhì)量。