建筑工程中深基坑支護技術的分析

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摘要：深基坑支護是建筑工程施工中的重要組成元素之一，影響著整個工程的質量。本文主要是結合筆者在工作中的經驗，結合工程案例，對深基坑支護技術與管理進行了分析，以供參考。

關鍵詞：建筑施工；深基坑支護；支護類型；監測管理；案例分析

一、深基坑支護的主要類型

1.柱列樁支護

通常情況下，柱列式灌注樁擁有著較強的剛度，且樁與樁之間需要使用混凝土冠梁進行連結，這樣做一方面是為了安全施工，另一方面也是為了降低工程造價。

2.鋼板樁支護

鋼板樁是一種經濟、簡便的支護方法。在過去，鋼板樁被廣泛應用于軟土地區，但是由于鋼板樁具有很強的柔韌性，如果錨拉系統再設置不當的話，很容易產生變形。

3.土釘墻支護

土釘墻支護是指土釘對復合土體起箍束骨架作用的基礎上，在土坡面上鋪設一層鋼筋網，然后在噴射一層混凝土，使之與鋼筋網整合成為混凝土面板。鋼筋網噴射砼面板與土釘共同作用，從而起到圍護基坑邊坡的作用。

4.深層攪拌水泥土樁支護

這種支護方法主要是利用深層水泥攪拌樁機，將水泥漿固化劑注入土深層，對地基土進行原位強制拌合，使之成為水泥土樁，待這一結構硬化之后，便可形成具有一定強度的壁狀擋墻，這種壁狀擋墻既能夠擋土，又能夠隔水。

5.錨桿支護與內支撐

錨桿支護與內支撐不但能夠穩定基坑，同時還能夠有效控制施工現場的地層變形。現階段，內支撐主要有鋼筋混凝土結構支撐與鋼結構支撐兩種，其中鋼結構支撐多采用大規格的圓鋼管型鋼。為了降低擋墻變形的概率，當我們采用鋼結構來作為支護技術時，可以使用千斤頂對其施加預應力，以方便施工。

6.SMW工法樁

SMW工法樁是結合深層水泥土攪拌樁支護與內支撐的一種復合圍護結構。主要采用水泥土攪拌樁內插H型鋼，內支撐與工法樁連接形成內支撐結構。SMW工法樁支護具有H型鋼可以回收降低支護成本造價較低，施工方便、工期較短，節能環保，對鄰近基坑周邊環境影響少等優點。

二、深基坑支護的監測管理

監測工作必須要從工程的實際情況出發，以工程的規模、地質條件以及重要性為切入點，土方在開挖之前，要擬定監測方案，以保證基坑工程的安全與質量。除此之外，還需要注意對基坑周邊的環境施加保護。基坑支護監測的內容包括對圍護結構的監測、周邊建筑物的監測，應在施工中采取的監測點的布置范圍為基坑邊坡開挖的影響區域，影響區域一般大于基坑深度的兩倍。并在距離基坑周邊每20～25m、設立多個沉降、位移監測點。在工程開工之前，必須對工程周邊的建筑物、道路等情況進行詳細調查分析，做好工程周邊建筑物的原始資料確定，并定期在工程施工過程中對其周邊建筑物的影響進行跟蹤，若對建筑物、道路的現狀產生開裂、破損、沉降等情況，必須停止施工，啟動應急預案及時將情況上報有關各方。

開挖深度、面積均較大的工程除進行安全可靠的圍護體系設計、嚴格按規范要求施工外，尚應進行現場監測，做到信息化施工。基坑圍護體系隨著開挖深度增加必然會產生側向變位，關鍵是側向變位的發展趨勢如何。一般圍護體系的破壞都是有預兆的，因而進行嚴密的基坑開挖監測非常重要。

三、工程實例探討

1.工程概況

臺州某工程地下二層，基坑尺寸為130.5×74.5m，土質為粘土，基坑深度8.65m，基礎為筏板基礎，底板結構板面標高-7.95m，地下一層結構面標高-3.95m，基坑周邊為道路及居民住宅。

根據現場實際情況，基坑整體不具備大放坡開挖條件。結合本基坑的開挖深度、周圍環境、地質情況等因素綜合考慮，對常采取的支護形式比較如下：

（1）放坡與噴錨土釘墻結合的圍護形式。該圍護形式施工方便，造價低，工期較短，但是由于本基坑開挖深度較大，變形控制和穩定性均難以滿足要求。

（2）鉆孔灌注樁作圍護結構與水泥攪拌樁防滲帷幕結合的圍護方案。這種型式的圍護方案在工程中的應用比較廣泛，對本基坑工程而言，支護結構本身強度、穩定性和基坑變形可以保證，但是該方案費用較高，工期較長。

（3）SMW工法方案。這種支護形式具有施工方便、工期較短、造價較低、節能環保的優點，對基坑變形的控制也比較理想。

結合本工程上述特點，根據“技術可行、經濟合理、方便施工”的原則，經綜合比較，決定采用SMW工法加一道鋼筋混凝土內支撐的圍護方案。降水采用坑內外排水溝加集水井降水方式。

2.施工步驟

平整場地，清除障礙，施工機具與材料入場→開挖導向溝，布置導墻或導軌→SMW工法樁與圍護水泥攪拌樁施工→開挖到支撐底面→支撐→基坑開挖→底板與承臺、基礎梁施工→地下一層底板、換撐梁澆筑→拆除支撐→施工地下室頂板，回填→起拔型鋼

2.1基坑圍護體系具體做法如下：

（1）SMW工法為三軸勁性水泥土攪拌樁內插H型鋼。本工程采用Ф850@600水泥土攪拌樁內插H700×300×14×23型鋼，水泥土攪拌樁采用套一孔法搭接施工形成止水帷幕。

（2）水泥土攪拌樁采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比1.5，水泥摻入量比為20%，膨潤土摻入量比為3%。空攪部分水灰比0.5，水泥摻入量10%，膨潤土摻入量比為3%。

（3）內支撐體系采用一道鋼筋混凝土內支撐，支撐截面分800×800與600×600兩種，混凝土強度等級C30。

（4）支撐立柱上部均采用井字型鋼格構柱，下部為直徑800mm鉆孔灌注樁，部分為工程樁兼作立柱樁。鋼格構柱上部伸入支撐，下部插入立柱樁內2000mm。

（5）基坑圍護上部放坡采用噴射80mm厚C15細石混凝土內雙向鋪設Ф6@200鋼筋網片護坡，并要求基坑周邊地面距離基坑上坎5m范圍內均噴射相同混凝土護面。

（6）基坑周邊鄰近基坑上坎，設磚砌排水溝集水井。

3.SMW工法樁技術保證措施

（1）SMW工法樁所需材料主要為水泥，加強水泥質量的控制是保證工程質量的關鍵。水泥進場時，應對其產品的證明文件和對其做的復驗報告都是作為水泥質量的重要依據。

（2）樁機在就位以后，確保其穩定、水平以及保持垂直度。

（3）水泥攪拌時，一定要控制好水泥漿的配合比，攪拌均勻。

（4）當施工過程中出現冷縫的現象，根據實際情況可在該處外側增加一道進行補強。

（5）H型鋼在使用前必須均勻涂抹減摩劑，以便于拔出回收。

（6）將H型鋼底部中心對準樁位中心并沿著定位卡利用振動垂直插入水泥土攪拌樁內，至設計標高，插入過程中用經緯儀控制H型鋼的垂直度。

（7）埋設在壓頂梁中的H型鋼部分必須用泡沫塑料片在H型鋼腹板兩側，高度超過壓頂梁10cm。

（8）為保證水泥土攪拌均勻，作業人員必須控制好下沉提升速度。如果出現堵管斷漿等現象，應立即停泵查找原因，待故障排除后須將鉆具提升或下沉1m方能噴漿，防止斷樁。

（9）保證H型鋼的質量，主要從型鋼的原材料的供應，以及焊接的質量來控制。另外，盡量避免了將相鄰H型鋼焊縫設置在同一斷面上，同一斷面接頭數量不宜大于50%。

4.基坑工程現場監測