工民建深基坑開挖與邊坡支護施工技術(shù)探討

于碧池

（中鐵建設集團有限公司，北京 100040）

近年來，建筑行業(yè)的開發(fā)步伐較快，這就有力地促進了建筑施工水平的提高。在當前的工民建施工流程中，深基坑施工一直是相當關(guān)鍵的施工部分，而基坑開挖和支護等施工技術(shù)也對深基坑的工程安全、順利地進行，有著舉足輕重的影響。所以，在工民建深基坑工程建設中，往往都必須了解基坑開挖和支護等施工技術(shù)中的重點問題，以保證深基坑施工的最大效率。

1 深基坑施工技術(shù)特點分析

1.1 深度要求較高

受當前的城鎮(zhèn)化政策限制，以及當前已城市化的農(nóng)村人口數(shù)量的逐步擴大，給已城市化的土地資源使用造成了很大的負擔，并由此出現(xiàn)了土地資源嚴重短缺的現(xiàn)象。所以，為了解決城市居民當前的發(fā)展需要，以提高建筑空間的效率，建設大型高層建筑已越來越作為當前都市工程和民用建筑項目的重中之重，以提高城市建設的效率，在解決市民基本生活空間的前提上，也逐漸增加了城市園林綠化工程及其他建筑使用空間的總?cè)萘?，但事實上，隨著城市建設要求的逐步提高，對建筑空間當前基坑的深度需求也將日益增加，以適應城市化支撐需要。

1.2 施工難度較大

由于中國國土面積巨大，使得在當前中國不同的地方其自身的地域空間格局也呈現(xiàn)了不同的特征，尤其是在當前的社會歷史背景下，軍工民建的建設規(guī)模正日漸擴大，而在實際開展深基坑施工活動過程中，也存在很大的技術(shù)困難，特別是由于其高新技術(shù)的廣泛應用，要求施工人員必須合理地了解中國當前實際的建設現(xiàn)狀，并對于施工現(xiàn)場的區(qū)域范圍、性質(zhì)、施工要求，以及城市建設施工條件等方面的信息作出了合理的認識。也因此，施工人員必須對于軍民共建施工現(xiàn)場的地下道路、地下管道、通信線路，以及道路交通等方面的信息加以掌握，從而防止在實際的施工活動中產(chǎn)生不好的效果。另外，在具體的施工程序中，也要嚴格考慮當前如果開挖的區(qū)域是在周圍基礎設施相對密集的地方，要確保當前施工人員合理地對挖掘的力度進行控制，從而增加了其對周圍基礎設施的明確，從而導致了其開挖難度加大。

1.3 技術(shù)種類較多

因為受到目前的地理環(huán)境的影響，我國的地形類型有很多，不同的地形特征在進行施工時，其所采用的施工技術(shù)也有很大的差別，這就造成了目前的技術(shù)種類也有很大的差別，技術(shù)種類也是五花八門。所以，在工程實踐中，要根據(jù)工程的要求，靈活地選取最佳的工藝參數(shù)。

2 深基坑開挖施工技術(shù)

2.1 明挖技術(shù)

規(guī)劃的基坑為主要施工范圍，可以從地表上施工并向內(nèi)推移。明挖法的應用優(yōu)勢在于作業(yè)簡易、實施方便，缺點就是擾動的效果明顯，且實施過程具有粉塵危害、噪聲污染等現(xiàn)象，需采用更合理的控制措施。

2.2 暗挖技術(shù)

按照基坑開挖的范圍，合理設計若干個開挖地點，從此處有序向下開挖，當各點的實際開挖深度超過設計值時，再改用縱向開挖的方法，逐漸沿坑底層向前推移。這種暗挖方法的運用，能有效克服明挖方法使用期間可能產(chǎn)生的噪聲污染現(xiàn)象。依據(jù)場地施工狀況，共確定四處開挖地點，配合保護與蓄水措施，為基坑的施工帶來了保證。進行開挖施工后，立即進行回填，減少中途的間隔時間，避免坍塌事件。

3 深基坑支護施工技術(shù)要點

3.1 土釘支護技術(shù)

（1）目前比較常用的砼板支護技術(shù)，指的是采用混凝土模板實施基坑邊坡的保護施工。該方法優(yōu)點突出，在對基坑的山體滑坡實施保護后，沒有對建筑物主體結(jié)構(gòu)的安全性產(chǎn)生損害，所以獲得了普遍的運用。砼板支護技術(shù)在具體運用時，一些需要把握的重點。砼板支護技術(shù)的使用有效性，在較大程度上有賴于砼板發(fā)揮的拉拔能力。為保證工程技術(shù)的順利實現(xiàn)的有效性，施工必須在開始實施前，對砼板的拉拔能力進行試驗，以保證能自如地控制混凝土模板。在試驗過程中，重點注意試驗結(jié)論的準確性。施工人員首先應設計好適宜的注漿材用量，并設定了最大的注漿材料壓力，并且要有專門的技術(shù)人員負責參加，以使試驗工作符合設計要求。（2）由于鉆孔的深淺又和支護作用密切有關(guān)，所以鉆孔深淺應合理，并在綜合考慮多種原因后設定了最大范圍。（3）砂漿的制作質(zhì)量同樣也不容忽視，特別注意砂漿的原材料選用。由于各種種類的阻銹劑的加入用量，對砂漿的性能起著關(guān)鍵性的影響，所以，應嚴格按照施工條件選擇最適宜的外加劑。

3.2 鋼板樁支護技術(shù)

在施工中，所采用的鋼板樁支撐工藝主要是通過將熱軋型鋼和鎖口或者鉗口等加工方式進行合理的銜接，來構(gòu)成樁墻結(jié)構(gòu)。在目前工民建施工中，已經(jīng)普遍運用了較深基坑U 深基坑形、Z 深基坑形和直腹層形的鋼板樁，而之所以運用得如此廣泛主要是因為坑U 深基坑形、Z 深基坑形和直腹層形的鋼板樁不但安裝方便，同時還具備了很好的阻擋水土的作用。但是，鋼板樁支護也有自己的缺陷與不足，具體的表現(xiàn)主要有以下幾點：（1）鋼板樁的材質(zhì)十分松軟，且很容易下沉。（2）鋼板樁支護在軍工民建工地中也很易造成噪聲污染，嚴重干擾了人類的正常生活。

3.3 排樁支護技術(shù)

排樁的支護方法主要是采用相離或相切的方法，將灌注樁按隊列的方式排布出來，再利用對有一定間距的灌注樁以及對鋼筋砼帽粱的方法對灌注樁進行牢固結(jié)合，從而達到了增加排樁支護力量的目的。此外，為有效減少混凝土體顆粒中地下水通過灌注樁內(nèi)部的裂隙流進入地基中的可能性，施工時，還需采用高壓灌漿的方法對灌注樁縫隙與樁背進行防水，直至將灌注樁風險與樁背構(gòu)成了攪拌樁的保護墻。

3.4 土層錨桿支護技術(shù)

（1）在采用紅土地層中的錨桿支護技術(shù)前，要對錨桿進行精確的定位，從而保證錨桿的設置以及錨桿鉆機的工作可以在具體的項目建設中進行高效的進行，在錨桿鉆機工作到了規(guī)定的工作地點后，必須按照體具項目建設的需要，進行有針對性的調(diào)整，同時，也不能因為任意的操縱而影響鉆孔建設的正常進行。（2）在實際鉆井過程中，當錨桿鉆機出現(xiàn)故障時，必須立即停止鉆井，并且將故障準確地報告給有關(guān)部門，直到故障被解決后，才能進行鉆井工作。

4 工程與民用建筑專業(yè)的地基開挖及邊坡支護的技能要求

某建筑包括一座塔樓和二座附屬樓，總建筑面積約為1.74 萬平方米。由于基坑是主要澆筑部分，受施工場地的制約，并無足夠的土方存放場地，在地基施工階段形成的土地應及時往外運送，否則，很容易引起施工土地的堆放問題；地基安全性較差，需迅速進行施工操作。同時，由于基坑在施工現(xiàn)場的西南東側(cè)還設有構(gòu)筑物，在施工期間的噪聲污染容易影響附近住戶的正常生產(chǎn)和生活，應進行積極降噪防治。

4.1 施工準備

（1）認真熟悉和理解繪圖，強化繪圖會審。（2）對所有的建筑工人進行技術(shù)指導，讓他們理解施組的設計和施工方案的細節(jié)。（3）認真做好測量、布置、位置等工作，在基坑堤壩的上端，對沉降、變形等狀態(tài)，進行實時觀測。（4）勘測現(xiàn)場區(qū)域的地下障礙，并按照勘測結(jié)果制作出相關(guān)的位置標識。（5）對于土方、地下水、邊坡支護等工程，需在深基坑開挖前，進行特別審批。（6）征得周邊住戶的意見，并做好有關(guān)的預防和干擾工作。

4.2 挖土工程

（1）從北往南挖，挖出一個高程為-1.5m 的臺面，然后，在臺面上打錨、噴漿。（2）進行第二階段的土方挖掘，這一階段依舊是從西北角到東南角，所挖出的平臺必須穩(wěn)定而平坦，打上土釘，掛上鋼筋網(wǎng)，如果沒有問題，就噴上混凝土。（3）由于土方工程的擾動較大，所以，在施工的全過程中，必須嚴格控制，不能觸碰到支座。（4）在基坑挖到指定深度后，應在基坑內(nèi)澆注水泥，并輔之以振搗，以增強水泥的壓實效果。（5）對于工程建設中產(chǎn)生的大塊廢石，必須盡可能快地轉(zhuǎn)移到指定的堆場，并且必須把堆場的荷載嚴格限制在10kPa 以內(nèi)，以免對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定造成影響

4.3 土釘墻施工

4.3.1 主要施工流程

在基土成形后，先放置第一排砼板，按同樣的方法進行地面施工，再放置第二排砼板。經(jīng)以上所述作業(yè)后，應達到比較良好的地面施工質(zhì)量，在后期階段，則應進行大面積施工作業(yè)。（1）完成首層土方的開挖作業(yè)后，按照自西向北的方式開挖，形成寬度為6.5m 的基槽，開挖過程中由施工人員及時修整，基槽成型后搭設錨管并噴射混凝土。（2）在分段施工階段，應采用跳槽施工的方式，以充分地檢測這層混凝土的質(zhì)量，在滿足要求后，進行下一級土地的地面施工。在挖土的機械施工階段，要有專人監(jiān)督，對鏟斗機等施工人員進行了合理的引導，從而增強了機械施工的規(guī)范化程度，以減少了重大安全事故的出現(xiàn)。（3）在將基坑挖至所設計的最大深度位置后，混凝土澆搗墊板。對承臺部分的挖掘工作則采用了人力操作的方法，所形成的土方將利用塔型起重機運輸至預定的地點。而對電梯井等部位的承臺結(jié)構(gòu)由于施工范圍很大，為保證施工效率，應采用分層、分次的機械施工方式，在開挖工作進行期間適當?shù)胤蓝缚捕?，在新英格利斯安裝完畢后，所采用的鋼樁錨固方式。磚胎膜之間如出現(xiàn)縫隙，則該部分利用細砂材料回填至密實處。

4.3.2 錨管支護

用壁厚φ3mm 的鋼材為主要原料生產(chǎn)而成,端頭設計為圓錐形。在管壁上設φ8 ～10mm 的孔眼,布設寬度設為30cm。應在沖擊錘的輔助引導下將其放入土層中，應嚴密注意深度情況,與設計值的誤差不得大于50mm,且各鉆孔長度與設計值的誤差不得大于100mm,且傾角誤差不得大于5°。

4.3.3 注漿

錨管注漿施工時的準備工作,應用清水深度沖洗管體,直到從管道中滲出的水仍保持澄清狀即可。采用全底壓注漿料的技術(shù),物料主要采用水泥凈漿。同時，為了促使砂漿的迅速固化,在加入混合料后加入了適量早強劑,全程的灌注水壓可保持在0.35 ～0.50MPa,使砂漿可充分地灌注。

4.3.4 開挖軸線和標高的控制

邊坡開挖前，先檢查軸線和標高,確保無誤后正式開挖。引測的水準點和軸線樁至作業(yè)段外部,均采取了防護措施,以免受損。在基坑開挖期間及時設置了標識，作為施工的重要參考標準,以保證基坑實際開挖深度具有合理性。

4.4 排水施工

（1）在基坑挖掘時，要強化截流和排水，挖掘出截流的溝渠，在基坑底部和兩側(cè)每隔20m 布下一口集水井，并在此基礎上安裝一臺污水泵，用來抽水。

（2）由于基坑挖到了泥質(zhì)地層，因此要加大排水力度，保證水平面降到承臺面下0.5m。在錨噴時，應盡量使管道的實際埋深不要太深，而且要確保支護結(jié)構(gòu)在地下水面之上。對于部分地區(qū)的承臺深比較大時，可以采用輕量的水點法進行降水。

（3）為保證在暴雨期間的工程能夠順利進行，在暴雨前，必須做好防水、排水和防水工作。并在進入風暴天氣之前，準備好各類施工所需的建材和器材；并且在完成了修建排水通道的工作后，在靠近基坑的地方修建了一條排水溝渠；在建筑機械設備存放地點設置遮陽棚；與此同時，在施工過程中，要準備好與之相適應的潛水泵，在下雨的時候，要及時將其抽走，以防止雨水長時間的浸泡在地基的底部。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加速，建筑工程的數(shù)量越來越多，而為了達到建筑質(zhì)量的要求，對其施工技術(shù)的要求也在不斷提高。所以，在建設重大軍工工程民建項目時，要主動創(chuàng)新運用現(xiàn)有的深基坑開挖技術(shù)和支護技術(shù)，并對其進行合理的技術(shù)優(yōu)化，從而充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)點，有效提高了工程的總體建設質(zhì)量，為實施重大工程打下了堅實的技術(shù)基礎。