探析市政施工中深基坑支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用

李茁

（太原市政建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西太原 030000）

0 引言

隨著新時(shí)期建筑業(yè)的發(fā)展，建筑工程的高度和復(fù)雜性逐漸增加，為保證工程項(xiàng)目的施工安全，人們對(duì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)提出了很高的要求。深基坑支護(hù)技術(shù)是工程施工中保障基礎(chǔ)施工安全的重要措施，其主要目的是提高深基坑的邊坡穩(wěn)定性，達(dá)到基礎(chǔ)加固的效果。由于工程的施工特點(diǎn)和工程地質(zhì)的限制，不同的工程對(duì)深基坑支護(hù)技術(shù)的施工要求不同，很多樣式的深基坑支護(hù)技術(shù)都得到了創(chuàng)新，但是為了保證眾多因素的合理性，還是要保證深基坑支護(hù)技術(shù)的優(yōu)化，并結(jié)合眾多因素進(jìn)行分析。

1 深基坑支護(hù)施工技術(shù)概述

當(dāng)前深基坑支護(hù)施工技術(shù)已經(jīng)在建設(shè)工程中得到了廣泛的運(yùn)用，能夠改善建筑物結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。深基坑式支護(hù)施工技術(shù)具備3 個(gè)主要的特點(diǎn)，分別是深度較大、要求嚴(yán)格、容易受到環(huán)境影響。隨著不斷增加深基坑的建設(shè)深度，在施工期間根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，對(duì)深基坑建設(shè)的深度做出明確的控制。同時(shí)，周圍的環(huán)境和自然地質(zhì)條件等因素也會(huì)給深基坑支護(hù)施工技術(shù)帶來(lái)一定的影響，施工單位在采取技術(shù)措施前要做好對(duì)于施工地點(diǎn)和區(qū)域的調(diào)查，通過充分的勘察來(lái)正確選擇深基坑支護(hù)施工模式，促進(jìn)施工質(zhì)量得到有效的提高。最后，為了更好地保證建筑的施工質(zhì)量，應(yīng)制定有效的安全和預(yù)防措施，減少建筑施工的安全隱患，保證建筑物施工過程中的穩(wěn)定和安全。

2 工程施工中深基坑支護(hù)技術(shù)的重要性

緊隨城市化建設(shè)不斷深入，建設(shè)用地?cái)?shù)量隨之逐漸減少，高層建筑規(guī)劃建設(shè)和地下空間開發(fā)成為主流趨勢(shì)，深基坑模式因此得以全面應(yīng)用。而通過應(yīng)用深基坑支護(hù)技術(shù)能夠切實(shí)保障深基坑支護(hù)施工的安全性和穩(wěn)定性。深基坑支護(hù)是指為保證深基坑空間結(jié)構(gòu)與周邊環(huán)境的安全與穩(wěn)定而采取的對(duì)深基坑側(cè)壁進(jìn)行保護(hù)與加固的措施。在實(shí)際的深基坑支護(hù)工程施工中，存在諸多危險(xiǎn)性因素，這些因素很容易導(dǎo)致安全事故產(chǎn)生，甚至引發(fā)人員傷亡。因此，深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用可以在深基坑工程中發(fā)揮安全保障作用，提供有效的安全防控[1]。此外，在巖土工程深基坑施工過程中，如果存在前期檢查工作不充分、現(xiàn)場(chǎng)平整條件不符合標(biāo)準(zhǔn)、臨時(shí)支架搭設(shè)不完善等問題，都將難以保障巖土工程施工的質(zhì)量及安全性，因此，強(qiáng)化深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用研究非常重要。

3 深基坑支護(hù)技術(shù)在實(shí)際施工中的難點(diǎn)

3.1 土方開挖存在質(zhì)量問題

土層挖掘工程對(duì)市政工程中深基坑的支撐結(jié)構(gòu)有直接影響?；討?yīng)分層開挖，根據(jù)工程要求和具體施工方案進(jìn)行分級(jí)和平衡，當(dāng)基坑的支撐結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，才可開挖下一層。然而，許多施工單位并不重視開挖過程，這在實(shí)踐中造成了許多問題。挖掘團(tuán)隊(duì)之間缺乏協(xié)調(diào)，往往會(huì)造成時(shí)間表的延誤，有時(shí)還會(huì)影響工作進(jìn)度。特別是在雨季，由于沒有按計(jì)劃和規(guī)定進(jìn)行開挖，存在很多安全和質(zhì)量隱患，嚴(yán)重影響了深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的順利施工。

3.2 土層挖掘以及邊坡支護(hù)的協(xié)調(diào)性不夠

土層挖掘的技術(shù)要求相對(duì)較低，使施工管理相對(duì)簡(jiǎn)單。因此，建設(shè)工作通常需要技術(shù)人員，挖掘工作不正常，建設(shè)工作不能按時(shí)進(jìn)行。如果土層挖掘工程未考慮到降雨的影響，沒有為路肩施工預(yù)留有效的工作區(qū)域，施工場(chǎng)地受到限制，整個(gè)項(xiàng)目的施工管理就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重漏洞。

4 市政施工中深基坑支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用

4.1 充分配備機(jī)械機(jī)具

在市政施工中，有效應(yīng)用深基坑支護(hù)技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分配備機(jī)械機(jī)具，以保證后續(xù)支護(hù)措施的落實(shí)。實(shí)際上，深基坑支護(hù)技術(shù)作為維護(hù)市政施工安全的重要途徑，能夠降低施工事故的發(fā)生率，并對(duì)周邊環(huán)境創(chuàng)造有利的保護(hù)條件。在一河兩岸施工過程中應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，應(yīng)重視機(jī)械機(jī)具的配備環(huán)節(jié)，結(jié)合施工資料，整理出詳細(xì)的機(jī)械機(jī)具配備清單，在施工前準(zhǔn)備好相關(guān)機(jī)械機(jī)具，并準(zhǔn)備好相應(yīng)的施工材料。因施工期間使用的機(jī)械機(jī)具以及材料規(guī)模較大，為了控制好施工進(jìn)度，應(yīng)安排好材料與設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)時(shí)間。同時(shí)，還要在施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備干燥的倉(cāng)庫(kù)，用于保管設(shè)備與材料?？紤]到設(shè)備所需時(shí)間不同，還要圍繞施工方案，確定好設(shè)備進(jìn)場(chǎng)的具體時(shí)間[2]。例如，用于深基坑支護(hù)技術(shù)實(shí)踐環(huán)節(jié)的鋼板樁打樁機(jī)、全站儀與水準(zhǔn)儀、自卸汽車等機(jī)械設(shè)備，在300d的工期內(nèi)，依據(jù)施工進(jìn)度，將設(shè)備使用時(shí)間段分別設(shè)置在4—7 月、3—12 月。對(duì)于無(wú)須先期進(jìn)場(chǎng)的設(shè)備，可以延后進(jìn)場(chǎng)，以免施工現(xiàn)場(chǎng)遇到阻礙。順利配備各機(jī)械機(jī)具，有利于完善深基坑支護(hù)作業(yè)計(jì)劃。因此，施工人員應(yīng)與技術(shù)人員密切溝通，保證施工人員在使用機(jī)械設(shè)備時(shí)能夠得到技術(shù)人員的正確指導(dǎo)，提高深基坑支護(hù)技術(shù)的施工效率。

4.2 選擇合適的支護(hù)土釘

在市政施工的過程中，利用土釘進(jìn)行支護(hù)是一種常用的支護(hù)方案，這些支護(hù)土釘主要通過加固基體結(jié)構(gòu)，并通過錨固原位土體等方式維持基體穩(wěn)定，從而滿足后續(xù)的施工需要，在施工過程中通常需要根據(jù)施工需求以一定的傾斜角度鉆孔，然后將鋼筋放入孔內(nèi)，再利用注漿的方式使其形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，利用土釘進(jìn)行連接，從而達(dá)到加固的效果。在整個(gè)深基坑支護(hù)過程中，除了鋼筋以外，支護(hù)土釘就是整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，因此選擇合適的支護(hù)土釘同樣對(duì)施工結(jié)果有著重要影響。為了使支護(hù)土釘能夠滿足施工需要，首先要計(jì)算深基坑土壓力，并根據(jù)壓力的具體數(shù)值來(lái)選擇支護(hù)土釘。同時(shí)在選擇的過程中，除了要考慮基坑本身的土壓力以外，地基位置、地下水水位，土體種類等都是重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)，只有全面考慮這些環(huán)境因素，支護(hù)土釘?shù)膶?shí)際效果才會(huì)更加理想。在開挖的過程中，施工人員還要實(shí)時(shí)對(duì)斷面進(jìn)行測(cè)量并進(jìn)行核驗(yàn)，如果遇到斷面平面位置和坡面不滿足支護(hù)施工需要，還要對(duì)其進(jìn)行修正，保持邊坡坡面的平整，坡度能夠符合設(shè)計(jì)要求。而在后續(xù)施工作業(yè)的過程中，還需要在土體上方進(jìn)行鉆孔，并在開挖后8h 以內(nèi)將土釘安放完畢，如果遇到特殊天氣條件等惡劣條件時(shí)，應(yīng)在開挖后兩小時(shí)以內(nèi)完成土釘?shù)陌卜?，以此提高穩(wěn)定性，對(duì)于成孔過程中出現(xiàn)的碎屑，應(yīng)使用氣洗等手段進(jìn)行清理，在使用氣洗的過程中，還要控制壓力在適度的范圍之內(nèi)，一般以0.3MPa左右為宜，這樣能夠避免因氣洗而導(dǎo)致的孔隙增大，而影響支護(hù)效果。而土釘?shù)慕嵌葢?yīng)控制在5°~35°，可這樣可以使土釘和周邊土體形成更為緊密的結(jié)構(gòu)整體，從而提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，另外還應(yīng)該適當(dāng)增大土釘?shù)目讖?，以此確保土釘對(duì)坑底土層具有較為優(yōu)異的承載能力。在明確了土釘與深基坑土體之間作用力的情況下，就可以通過機(jī)械施工的形式，垂直打入支護(hù)土釘，來(lái)維持深基坑內(nèi)部土體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。將土釘外部與鋼筋相連接，以此來(lái)設(shè)置土釘?shù)幕瑒?dòng)面，從而在外部荷載的條件下，為深基坑內(nèi)側(cè)提供拉力，保證穩(wěn)定性[3]。在實(shí)際施工的過程中，施工人員還應(yīng)該根據(jù)深基坑的具體深度，來(lái)調(diào)節(jié)土釘最大拉力的分布情況，結(jié)合深基坑內(nèi)部的具體情況，控制土釘?shù)乃阶饔昧Α?/p>

4.3 深基坑支護(hù)技術(shù)中鋼板支護(hù)結(jié)構(gòu)

深基坑支護(hù)技術(shù)中的鋼板式支護(hù)結(jié)構(gòu)相比基坑的深度與其變形要求相對(duì)較低，通常情況下深度控制在8m 以下，此類支護(hù)結(jié)構(gòu)也可以說(shuō)是最基本的支護(hù)結(jié)構(gòu)。在實(shí)際的施工中可以重復(fù)地利用鋼板樁，鋼板樁本身具有較好的剛度和柔性，所以在實(shí)際的施工中應(yīng)考慮使用錨拉桿來(lái)對(duì)鋼板樁進(jìn)行保護(hù)。

4.4 內(nèi)支撐支護(hù)技術(shù)

此支護(hù)結(jié)構(gòu)非常有助增強(qiáng)基坑開挖的整體深度，充分實(shí)現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，相對(duì)實(shí)際來(lái)說(shuō)，是運(yùn)用排樁擋墻承受基坑側(cè)壁土體與水體壓力，形成反向支撐力而實(shí)現(xiàn)的。進(jìn)行此技術(shù)的施工作業(yè)之時(shí)，需令施工人員安置人工挖孔樁，這一步驟的作用是控制周邊土壤可能對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成的壓力，依據(jù)土壤狀況與地下水狀況，使用科學(xué)合理的內(nèi)支撐對(duì)策，令施工的整體穩(wěn)定性得到充分提升。開展施工工作之時(shí)，若是發(fā)現(xiàn)地下水位高于坑底，一定要及時(shí)利用止水帷幕，保證水位保持在標(biāo)注的水平之內(nèi)，減少其對(duì)施工結(jié)構(gòu)造成的不良影響，繼而令支護(hù)穩(wěn)定性得到顯著提升，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的滲透問題。從綜合角度保證這一技術(shù)使用技能的提升。

4.5 土層錨桿施工

土層錨桿施工是指將土層錨桿施工作為深基坑內(nèi)部土層支護(hù)的主要施工手段，在施工完成深基坑內(nèi)部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的地下土層連續(xù)墻、灌注預(yù)埋樁、鋼筋混凝土灌注樁之后，與深基坑的開掘施工進(jìn)程相互配合，挖至土層錨桿內(nèi)部達(dá)到一定深度時(shí)，再向地下土層繼續(xù)挖掘開展土層錨桿的支護(hù)施工。土層錨桿施工的過程中，較為常見的探頭設(shè)備主要有各種螺旋式探頭鉆機(jī)、循環(huán)型探頭鉆機(jī)、沖擊式礦機(jī)鉆頭等，以期能夠達(dá)到有效促進(jìn)各種土層專用錨桿迅速施工成孔的技術(shù)目標(biāo)。當(dāng)整個(gè)土層攪拌錨桿全部施工成型打孔后，便可根據(jù)實(shí)際情況再按需要在現(xiàn)場(chǎng)上安置一個(gè)土層拉桿，在安置土層拉桿之前，必須先對(duì)整個(gè)拉桿孔進(jìn)行清洗除銹，并且要將土層攪拌器上的土層油脂殘?jiān)鼜氐浊宄蓛?。最后?duì)各種水泥砂漿進(jìn)行分層灌漿，由于現(xiàn)階段建筑工程中的地下水大多數(shù)都主要是水體呈現(xiàn)微弱酸性，為了能夠得到更好的水中和酸化作用，應(yīng)綜合考慮選擇一些防酸防水性能較好的硅酸水泥、水泥砂漿。

4.6 鉆孔灌注樁支護(hù)施工

施工人員按照樁基的平面設(shè)計(jì)圖以及對(duì)應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)，確定測(cè)量放樣位置。在利用全站儀對(duì)控制點(diǎn)和樁位進(jìn)行測(cè)放過程中，需要確保二者之間的誤差在允許范圍內(nèi)。為了避免鉆孔灌注過程中孔壁發(fā)生坍塌，對(duì)護(hù)筒結(jié)構(gòu)進(jìn)行埋設(shè)。通過護(hù)筒結(jié)構(gòu)的設(shè)置能夠減輕孔壁的壓力負(fù)擔(dān)。在埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，針對(duì)黏性土層將護(hù)筒埋深設(shè)置在1m 以上，砂土層需要將護(hù)筒埋深設(shè)置為2m 以上。護(hù)筒頂端位置與樁位之間的偏差不得超過50mm，傾斜角度不得超過1%。在鉆孔作業(yè)前，需要完成對(duì)泥漿的配制，泥漿的性能需要結(jié)合鉆孔方式和施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件確定。在完成泥漿材料的制備后，針對(duì)其性能進(jìn)行試驗(yàn)，并在確保性能指標(biāo)符合要求后，將其注入孔洞當(dāng)中。利用經(jīng)緯儀將鉆機(jī)設(shè)置在施工區(qū)域中間位置，其偏差不得超過50mm。再利用枕木將鉆機(jī)底座進(jìn)行固定，若鉆機(jī)底座不穩(wěn)，則會(huì)造成鉆孔傾斜問題產(chǎn)生。在利用鉆機(jī)完成鉆孔后，需要進(jìn)行清孔操作，鉆頭與孔底之間的距離應(yīng)當(dāng)控制在50~80mm，且嚴(yán)格控制泥漿含砂率與返漿比例。完成清孔處理后，將鋼筋籠放置在孔洞當(dāng)中，利用鋼筋籠為基坑提供支撐力，確?；咏Y(jié)構(gòu)在后續(xù)施工中能夠始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。針對(duì)混凝土的灌注可采用導(dǎo)管法進(jìn)行施工，將混凝土材料持續(xù)灌注直到設(shè)計(jì)標(biāo)高位置停止[4]。在灌注過程中，對(duì)混凝土澆筑時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，并盡可能降低鉆孔中的沉渣，實(shí)現(xiàn)對(duì)澆筑質(zhì)量的強(qiáng)化，完成整個(gè)深基坑支護(hù)施工流程。

5 市政工程深基坑支護(hù)施工中的注意事項(xiàng)

（1）雖然深層地基具有臨時(shí)性特點(diǎn)，但技術(shù)安全問題必須得到解決。如果在施工過程中忽略了風(fēng)險(xiǎn)，那么施工的整體質(zhì)量就無(wú)法得到保證。

（2）由于許多因素，特別是地質(zhì)和環(huán)境對(duì)深基坑支護(hù)過程的設(shè)計(jì)有很大影響，在支護(hù)施工過程中應(yīng)控制碎石和管波的流動(dòng)，以防止凍結(jié)、開挖變形和地下水侵入。市政建設(shè)應(yīng)更加環(huán)保，選擇能有效減少淤泥和噪聲等不良因素影響的配套系統(tǒng)，并提倡合理的建筑設(shè)計(jì)。

（3）在市中心的建筑中，深的開挖坑為復(fù)雜的下水道系統(tǒng)帶來(lái)了問題，所以整個(gè)街道都是垂直開挖的。深層開挖又有很大的工作面積，施工周期長(zhǎng)，對(duì)外部環(huán)境影響大，所以要分段、分層以及分塊施工，使開挖和回填同步進(jìn)行，減少表土的變化。

（4）地下水是影響深坑建設(shè)的一個(gè)重要因素。深溝主體部分的功能是解決排水和保水問題，具體方法由施工條件決定[5]。因此，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)環(huán)境選擇合理的維護(hù)方法。不同的支護(hù)形式對(duì)建筑基坑項(xiàng)目的工期、造價(jià)投入、技術(shù)措施等都將造成不同程度的影響。因此，需要充分結(jié)合不同支護(hù)類型的優(yōu)劣勢(shì)、適用條件等選擇科學(xué)合理的基坑支護(hù)方案。另外，所制訂的基坑支護(hù)方案應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持因地制宜的原則，要充分結(jié)合當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件、基坑挖掘深度、周邊環(huán)境條件等一系列因素來(lái)進(jìn)行，不可隨意選擇。此外，輔助工程的質(zhì)量控制也不應(yīng)被忽視。應(yīng)充分檢查和確認(rèn)水平位移和管道，并不斷監(jiān)測(cè)開挖的實(shí)際情況和地面的裂縫。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，應(yīng)對(duì)地下水位、管線和支護(hù)柱進(jìn)行整體檢查，找出具體原因，實(shí)施針對(duì)性的對(duì)策。

6 結(jié)語(yǔ)

深基坑支護(hù)的施工技術(shù)是建筑施工過程中的一個(gè)重要因素與組成部分，施工企業(yè)首先應(yīng)勘察建筑工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，才能夠正確地選擇恰當(dāng)?shù)纳罨又ёo(hù)施工技術(shù)，這樣可以在根本上保證和提高建筑物工程的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量和效率。