對建筑深基坑支護技術的應用分析與研究

摘 要：隨著改革開放的深入，我國城市建設迅速發展，大量高層建筑不斷涌現，深基坑支護成為高層建筑施工時面臨的一個重要的問題及難題。由于開挖基坑越來越深，開挖環境也不斷復雜，如果不妥善處理，將會對臨近的構筑物和地下設施造成威脅。因而，深基坑支護技術是保證高層建筑深基坑順利施工的技術，是保證高層建筑安全施工的關鍵技術。所以，本文針對深基坑支護施工技術的應用作一下分析與探討，確保工程施工安全。

關鍵詞：建筑深基坑；支護技術；應用研究

1 工期概述

本工程場地規劃總用地面積約4.46萬平方米。建5幢27層的高層住宅，高度約為80m；4幢12層的小高層住宅，高度約為36m；1幢3層的幼兒園和1幢3層的鄰里中心，高度均為10m。其中高層住宅采用鋼筋混凝土剪力墻結構，設地下室2層；小高層住宅采用鋼筋混凝土框剪結構，局部設半層地下室。工程樁擬采用鉆孔樁和靜壓式預應力管樁。計劃場地平整后標高為33.5～36.0m，基坑支護自平整后標高進行。2層地下室基坑開挖深度暫定為6.6m～9.1m。

2 深基坑支護設計方案

2.1 設計要求

AB段護坡上部采用放坡為1：0.6的土釘墻和預應力錨索聯合支護，設2排6m長的土釘，其中一排與18m長錨索相間，坡面掛網噴射混凝土護面；下部采用直立坡的土釘墻、攪拌樁止水帷幕聯合支護，設3排6m長的土釘，坡面掛網噴射混凝土護面。BC段護坡上部采用坡率法支護，坡率為1：1.4，坡面掛網噴射混凝土護面；下部采用鉆孔灌注樁支護，樁外側采用攪拌樁止水帷幕，止水帷幕外側設3排雙向攪拌樁。鉆孔樁間距1400mm，樁長13.1m。CDE段護坡上部采用坡率法支護，坡率為1：1，坡面掛網噴射混凝土護面；下部采用鉆孔灌注樁支護，樁外側采用攪拌樁止水帷幕。鉆孔樁間距1400，樁長13.6m。于CD段設2個鋼管角撐。EF段護坡上部采用坡率法支護，坡率分別為1：1，坡面掛網噴射混凝土護面；下部采用鉆孔灌注樁支護，樁外側采用攪拌樁止水帷幕。鉆孔樁間距1800mm，樁長9.6m。

2.2 深基坑土方開挖及邊坡支護

基坑施工順序應為：先土方開挖，再進行土釘墻及預應力錨索的施工，然后土方開挖，再進行土釘墻、攪拌樁、鉆孔灌注樁、冠梁及角撐的施工，然后基坑向下土方開挖，再進行土釘墻施工。

由于本工程的基坑為深基坑，開挖深度為設計邊坡頂下7.1m，原地面最高處挖土深度12.4m。地下室基坑施工基本順序為：場地平整→土方開挖至33.5m高程→地下室二區灌注樁→土方開挖地下室二區至支護灌注樁頂→土釘墻、攪拌樁、鉆孔灌注樁、冠梁→邊坡頂周圍排水溝和防護欄桿→土方開挖地下室二區到28.5m高程→地下室土釘墻→土方開挖地下室二區到設計基底→下室二區降水井、周邊排水溝、灌注樁→工程及資料整理→驗收準備。

土釘墻支護的順序為：土方開挖→土釘定位成孔→放置土釘→灌漿→制作并安裝鋼筋網和安放腰梁鋼筋→鎖定錨頭→噴錨→下層土方開挖。地下室二區在下層土方開挖的同時穿插進行灌注樁基施工，各施工項目見縫插針，穿插進行。

土方開挖分層進行，每層高（深）度不超過3m，土方開挖時，注意控制好邊坡不受破壞，采用人工配合修坡。每層土方開挖完成后應修整邊坡，并按設計進行邊坡支護，在上層邊坡支護完成后方可開挖下層土方。

2.3 攪拌樁施工

本工程的深基坑部分，設計A～F段邊坡支護中的水泥攪拌樁主要是用于基坑止水圍幕。設計攪拌樁直徑是550mm，樁間距是400mm，樁與樁相互交接150mm，形成直線邊環式封閉基坑邊緣，起支護及止水作用。設計樁長：A～B段是5.6m，B～C段是7.0m，C～D段和D～E是9.0m，E～F是6.5m；平面布置如下：A～B段布置于基坑邊緣，B～F段布置在混凝土灌注樁內，中心距基坑邊緣1.275m，B～C段在止水幕攪拌樁后另設置三排雙向550mm加強邊坡攪拌樁，樁長3m。

施工工序為：場地平整→測量定位放線→調制水泥漿→樁攪拌→驗收。

施工時應進行以下準備：將土方挖至樁頂標高并平整，挖土寬度控制不超出設計平臺外邊緣線，注意不能破壞外側上級邊坡，基坑內部分要滿足施工工作面要求。按設計放測樁位，放點并復核。對攪拌樁機、高壓注漿泵和灰漿機進行調試，并試樁攪拌；試樁過程檢查水灰比、攪拌提升及下降速度，水泥用量等記錄，符合設計要求后可正式開始攪拌樁的施工。

施工時應采用以下技術標準：攪拌樁采用二噴四攪工藝，注漿壓力0.5MPa，最后一次提升攪拌采用慢速提升，提升速度應不大于0.5m/min。使用普通硅酸鹽水泥，水灰比0.45，每米用量控制在55kg左右，水泥摻入比大于12%。樁位允許偏差為50mm，垂直度偏差≤1.0%，樁徑允許偏差4%。攪拌樁水泥土強度不小于1.0MPa，滲透系數應小于10-6cm/s。攪拌樁相鄰樁搭接施工時間不超過2h，若因特殊情況必須超過2h時，應采取空鉆空攪留出搭接榫頭。攪拌樁施工過程中若遇土中有大塊石或其他障礙物造成施工困難時，應采取局部補樁或更改設計。

2.4 支護鉆孔樁施工

基坑支護混凝土灌注樁，設計基坑支護樁長B～C段是13.1m，C～D段和D～E是13.6m，E～F是9.6m；平面布置：均布置于基坑邊緣，樁中心間距分別是：B～E段1.4m，E～F段是1.8。

施工順序為：場地平整→測量定位放線→樁機定位→開孔安裝鋼護筒→鉆孔→拋泥→重復鉆孔到設計樁底標高→清孔→安裝鋼筋籠→安裝導管→清孔→灌注混凝土。

施工之前應進行以下準備：在水泥攪拌樁施工完成后整平；按設計放測樁位，放點并復核；鉆孔樁機、泥漿泵調試，調試完畢后方可正式鉆孔樁的施工。

施工技術要求：采用鉆孔樁機回轉鉆進，泥漿護壁成孔。樁身混凝土強度為C25，應采用商品混凝土灌注。樁位允許偏差小于50mm，垂直度偏差不大于1%，孔底沉渣厚度≤100mm。鉆孔樁鋼筋保護層厚度為50mm。樁間土采用掛網噴射混凝土護面，施工時先在兩側樁上打入膨脹螺栓，掛好鋼筋網，然后噴射混凝土護面。其他施工要求同“鉆（沖）孔灌注樁”。

2.5 土釘墻施工

土釘墻支護的施工順序為：土方開挖→土釘定位成孔→放置土釘→灌漿→制作和安裝鋼筋網，安放腰梁鋼筋→鎖定錨頭→坡面噴混凝土→下層土方開挖。

其施工技術為：土釘孔位呈梅花狀布置。土釘施工應同基坑開挖相協調，實行分層、分段開挖。每開挖一層土方就施工一排土釘。土釘與水平夾角為10°。土釘采用人工或鉆機成孔，土釘孔徑不小于80mm；孔徑允許偏差為5mm，位置允許偏差為100mm。成孔后應及時安放錨筋并灌漿，土釘注漿材料采用純水泥漿，水泥用普通硅酸鹽水泥，水灰比0.50～0.45，漿體強度不小于15MPa，注漿壓力不小于0.2～0.5MPa。灌漿應采用反向注漿工藝，即注漿管插入孔底向外注漿，第一次注漿初凝后再進行二次補漿，孔口應設注漿塞。面層采用噴射混凝土，其強度等級為C20，厚度為80mm。噴射混凝土中水泥、沙、石子的配合比為1：2：2，水泥可用普通硅酸鹽水泥。面層中設置鋼筋網筋，采用ф6.5鋼筋，鋼筋網間距為200mm×200mm，設置橫向加強腰梁ф18鋼筋。并用錨頭角鋼鎖定，錨頭角鋼靠翼側套孔，錨桿頭穿過角鋼，角鋼壓緊腰梁鋼筋后，角鋼翼側與錨桿頭上下用側焊連接，焊縫長70mm。

3 結語

由于深基坑工程項目越來越多，基坑的開挖也越來越深。近些年來，我國深基坑支護技術發展迅速，提出了很多新的方法和理論。但是在實際的工程應用中，應堅持理論結合實際的原則，因地制宜，選用合理的建筑深基坑支護技術施工，才能取得滿意的效果。

參考文獻

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