深基坑支護技術在建筑施工中的應用

鄭俊耀

（廣東省第二建筑工程公司，廣東 廣州 510000）

我國地域遼闊，不同地區之間工程地質狀況、場地土的性質可能相差甚遠，但是土體工程力學性質是影響工程設計施工的重要因素。因為地質作用，在江河的中下游沿岸地區、內陸盆地地區幾江河出海口及沿海地帶，往往形成沉積軟土，對于作為工程場地土來說是不利的。

但是，這些地帶通常是經濟較發達、城市分布較多而人口較密集的地帶。隨著濟濟的發展、國家城市化的進程的推進，城市用地的經濟價值在在不斷提高，投資者充分利用城市用地而設計施工水平都能達到要求的情況下促使著城市建筑向著高空方向發展。

一方面是為利用地下空間。另一方面，從設計角度講，通常利用補償性深基礎，以挖去的土體的重量已對地基土壓縮固結作用來代替高層建筑的大量級重量對土體的壓縮固結作用，從而達到有效利用地基土減少建筑物的沉降的目的。其結果是產生施工過程中大量的深基坑。而出現深基坑的地方往往是因道路、地下管線、臨近建筑等等個方面因素的制約不能采用較經濟的放坡開挖，土壁的穩定與變形等方面的要求下有支護垂直開挖普遍存在于各基坑工程中，各式各樣的基坑支護技術應需而生。

1 現有的深基坑支護技術及其工作原理

深基坑支護從支護體系的受力特點與明顯的支護結構形式分為內撐式支護與非內撐式支護。內撐式支護主要是多層內撐外圍式支護，非內撐式有拉錨式支護、土釘墻支護、組合式支護式中的加型鋼水泥土墻支護、排樁拱形水泥土墻支護等等。

內撐式支護支護體系由支護墻體與維護支護墻體穩定的支撐體系組成，以支護墻體擋土擋水，由支撐及墻下坑底被動土壓區被動土壓力抵抗墻后土體主動土壓力及面部超載等作用，達到穩定土體的目的。從受力上看，支護墻體在擋土（擋水）的同時承受彎矩，剪力的作用，并把外荷載作用傳給支撐體系及墻下被動區土體，以支撐體系及墻下被動區土體的變形作功來克服外力。支撐體系通過變形維持支護墻體的平衡與穩定，其強度、剛度與穩定性直接關系只好墻體的變形大小及對周圍環境的影響程度。內參撐式支護不全都具備擋水防滲功能，在高水位地區應用通常配有輔助隔水或降水措施。

2 深基坑支護技術

2.1 護坡樁施工

根據工程場地特點和施工要求無污染、無噪音、施工速度快等諸多特點，施工護坡樁時采用“鉆孔壓漿樁”技術，其為水泥漿護壁，直接投放碎石并多次布漿成樁的無砂混凝土樁，施工時應嚴格按照行業標準《鉆孔壓漿樁工程的施工及驗收規程》、施工方案、國家有關規范及設計要求、施工現場所提供的結構軸線、位置控制點施放樁位點，并必須經監理工程師復核鑒認后方可進行施工。其施工工藝簡介如下：用螺旋鉆桿鉆到預定深度后，通過鉆桿的芯管自孔底由下向上向孔內壓入已制備好的以水泥漿為主的漿液，使漿液升至地下水或無塌孔危險的位置以上，提出全部鉆桿后，向孔內投放鋼筋籠和骨料，最后在自孔底向上多次高壓補漿而成。由于該工藝是連續一次成孔，多次自下而上高壓注漿成樁，能在流砂、卵石、地下水易塌孔等復雜的地質條件下順利成孔成樁，它具有以下優點：

2.1.1 在多種復雜地質條件下能順利成孔成樁，長臂螺旋鉆鉆至設計深度后，及時高壓注漿，高壓漿的作用可把孔壁周圍的地下水排至孔外，加上水泥漿的重力作用，從而保證孔壁不坍塌而順利成孔。

2.1.2 施工速度快，在一般粘性土和砂質土層中，直徑q～800，長10～20m的樁，一臺鉆機一天成樁15～20 根。

2.2 土層錨桿施工

土層錨桿施工方法為用錨桿鉆機鉆至預定深度，開始注水泥漿護壁，然后穿鋼絞線，多次補漿即完成。待達到要求強度后張拉鎖定。

具體施工流程如下：

2.2.1 錨桿施工由現場施工測量人員按設計要求放出錨桿位置；錨桿機就位后，檢查錨水平位置、標高、鉆桿傾角，經檢查無誤后方可鉆進。

2.2.2 鉆孔過程中若遇障礙物或異常情況應及時停鉆，待情況查明并采取措施后再繼續鉆進。鉆至設計深度后空鉆出土，拔出鉆桿；下錨索前檢查錨索并做隱蔽工程檢查記錄。

2.2.3 注漿材料及配比根據設計要求確定，注漿漿液攪拌要均勻，隨攪隨用，漿液應在初凝前用完，并嚴防石塊、雜物等混入漿液，水泥漿攪拌必須嚴格按配比進，注漿由孔底開始，直至水泥漿溢出孔口后停止注漿。

2.2.4 錨桿水平方向孔距誤差不應大于50mm，垂直方向孔距誤差不應大于l00mm。鉆孔底部的偏斜尺寸不應大于錨桿長度的3%。

2.2.5 土層錨桿均為預應力錨桿，錨桿施加預應力前，應先做錨桿抗拔試驗2～3 根，以驗證錨桿設計的可靠性，并繪制Q-s 曲線，試驗系數為1.2。

2.2.6 錨桿張拉前，應對張拉設備進行標定。錨固體與臺座混凝土強度均應大于15.0MPa時，方可進行張拉。錨桿張拉應按一定程序進行，錨桿張拉順序，應考慮臨近錨桿的相互影響。錨桿正式張拉之前，應取0.1～0.2設計軸向拉力值Nl，對錨桿預張拉1～2 次，使其各部位的接觸緊密，桿體完全平直。

2.2.7 預應力為錨桿抗拔力值的70%，張拉后鎖定。

2.2.8 錨桿質量控制標準同土釘墻中相關內容。

2.3 土釘墻施工

2.3.1 土釘制作

為使土釘順利送入土中，在土釘上每隔2m處焊接對中支架，形成錐形滑撬。同時保證土釘在孔居中位置，防止出現偏心，以提高抗拔力。

2.3.2 土釘成孔

土釘施工成孔采用洛陽鏟成孔，孔徑保證大于100mm，成孔過程中注意控制傾角及孔徑。成孔后對孔深、孔徑、傾角進行檢查驗收，做好施工記錄及隱蔽工程檢查記錄。成孔孔位可根據實際情況進行局部調整，成孔角度，在遇到障礙物時，可適當調整。

2.3.3 土釘送入

土釘施工應按設計要求安裝對中支架，土釘插入孔深不得低于設計長度的95%，以保證鋼筋保護層厚度。

對復檢合格的鋼筋按設計要求制作桿體，鋼筋焊接滿足雙面焊5d，單面焊l0d，并按要求加焊定位支架。土釘送入孔中后，隨即進行壓力注漿，注漿壓力達到0.5MPa時，注漿管插到距孔底250～500mm，持續m5in，為保證注漿飽滿，在孔口設止漿塞，使水泥漿能夠有效滲入土體孔隙中。

2.3.4 坑邊修坡

在挖土過程中及時進行側壁的修補，保證坡度滿足施工要求，同時此項工藝直接關系到面層噴射混凝土的質量和材料耗用量，因此要嚴格按要求施工。

2.3.5 鋼筋網片施工

在修好的坡面上及時進行綁扎網片固定在坡面的短鋼筋上，上下左右根對根綁扎搭接，并不少于兩點焊接，鋼筋網片借助L 字型錨頭及壓筋壓焊在土釘端部形成一體。鋼筋網與下層鋼筋搭接長度為25d，鋼筋網與土釘錨固裝置要連接牢固，噴射混凝土時鋼筋不得晃動，鋼筋網片按設計要求制作，網片搭接長度滿足300mm，網片距坡面40～50mm，網片外側按設計要求加焊加強筋。

2.3.6 噴射混凝土施工

噴射施工過程中嚴格計量配比；噴射作業應分段進行，同一分段內噴射順序應自上而下，每次噴射厚度50mm；噴射時噴頭與受噴面應保持垂直，且保持0.6～1.0m 距離；噴射混凝土終凝2h 后要灑水養護3～7d。

結論

如今，工程施工中開始重視反演分析與施工信息化，深基坑工程也不例外。需要發展測試技術實現監測準確、及時、快捷、系統，改進分析模型，以實現施工信息化。

深基坑工程，可以說已經成為工程建設中的一個熱點，在深基坑工程中的科研會進一步深入，也需要勘察、設計、施工與科研部門的密切合作，以全面提高設計與施工隊伍的素質與管理水平，更好為工程建設服務。

[1] 李鐘.深基坑支護技術現狀及發展趨勢[J].巖土工程界，2001年01 期.

[2] 宋福淵，耿冬青，劉曉輝.深基坑支護設計與施工管理的探討[J].工程勘察，2005年04 期.