建筑地下室基坑邊坡支護施工方法研究

（四川省川建勘察設計院，四川 成都 610017）

建筑地下室基坑邊坡支護施工方法研究

余德彬

（四川省川建勘察設計院，四川 成都 610017）

基坑邊坡支護主要應用于高層建筑基礎工程地下室、地下商場、地下人防工程施工中，對地下結構施工和基坑周圍環境進行安全保護。基坑邊坡支護經濟、成本低、操作簡單，應用于建筑基坑支護中具有良好的支護效果。本文就建筑地下室基坑邊坡支護施工方法進行分析和研究。

地下室；基坑邊坡支護；施工方法；支護效果

近幾年，隨著建筑業不斷的發展，各種先進的技術應用于建筑工程建設中，促使工程建設更加的高效、合理、安全。基坑邊坡支護是近年來城市建筑中常見的一種新型實踐工程學理論，尤其是如今城市建筑數量不斷增加，土地供應趨于緊張的情況下，建筑物向地下空間發展越顯重要，地下開挖深度不斷加大，因此，對建筑基坑實施支護，保證邊坡及周邊環境安全，防止安全事故就顯得十分重要。筆者在文中重點分析地下室基坑邊坡支護的施工方法，并運用實際案例作為支撐，希望能夠對基坑邊坡支護的建設有所幫助。

一、地下室基坑邊坡支護的設計思路與安排

基坑邊坡支護是對建筑地下結構施工安全以及基坑周圍環境安全所實施的保護措施。通過支護體系，對基坑的側壁和基坑周邊環境進行防護，是近年來城市建筑中常見的一種實踐工程學理論，其主要應用于建筑地下室施工中，即地下室基坑邊坡支護。在當今高層建筑物疊起、地下開挖深度不斷加大、基坑周邊既有構建筑物、地下市政管網、以及地下地上通訊、電纜設施密布的情況下，基坑邊坡支護的應用越來越重要。由于基坑邊坡支護完成后，往往形成的臨空面高度多在10m以上，部分項目的開挖深度甚至可達20.0m～35.0m，一旦邊坡失穩，其搶險救援難度極大，對周邊造成的破壞也十分巨大，特別在城市中心，往住造成相臨建筑倒塌、道路毀壞、管道破壞、電力、通訊中斷等事故，甚至出現群死群傷安全事故，影響社會安定，造成的直接發經濟損失及間接損失不可估量。所以，構建合理的、穩固的地下室基坑邊坡支護體系是保證建筑地下室施工過程和地下室周圍環境安全的重要措施，構建安全的、穩固的地下室基坑邊坡支護必須進行合理的設計施工方案。

1 勘察施工現場的實際情況，對施工現場需要構建基坑邊坡支護的環境情況有充分的了解，尤其是基坑周邊各管道和線纜、相臨建筑物、地下工程的分布。在設計地下室基坑邊坡支護時必須慎重注意，避免地下室基坑邊坡支護的實施導致某個管道或線路、相臨構建筑物損壞，導致帶來不必要的麻煩。另外，還需要對地下室基坑進行具體的調查，搜集相應的地質勘察資料、建筑設計文件，確定基坑的深度、土質情況、地下水層的情況等，為設計合理的地下室基坑邊坡支護奠定基礎。根據現場調查情況及各項基礎資料，設計出針對性、能夠具體實施的基坑支護設計方案。

2 對于地下室基坑邊坡支護施工進行合理的規劃，確定施工的流程安排、具體步驟，明確施工中各項工作的順序等，這些都要在設計地下室基坑邊坡支護的過程中規劃。因為，在進行具體的地下室基坑邊坡支護施工過程中需要嚴格按照設計方案，有順序的進行，合理的設計施工每個環節非常的必要。由于施工過程中存在多種不良因素，影響施工質量和施工進度，其中包括人為因素、自然因素等，因此，在設計時需要考慮不良因素影響，提出備用方案，盡量保證地下室基坑邊坡支護施工穩定進行。

3 對于地下室基坑邊坡支護施工后期的設計應將重點落到監測系統上，這就是信息化施工。設計出合理的、應用性強的監測系統，實現對地下室基坑邊坡支護施工各個方面進行監測，及時的發現設計、施工中存在的不足，并進行信息反饋，分析存在的技術、安全隱患，提出具體的、針對性的對策、措施、建議，有效的調整支護方案和施工方法，從而保證地下室基坑邊坡支護施工質量和安全。

二、地下室基坑邊坡支護施工方法

地下室基坑邊坡支護的構建最為重要的一點是控制施工質量，保證地下室基坑邊坡支護安全、穩定、堅固，發揮其作用，保證地下建筑物施工和地下室周圍環境安全。為此，基坑邊坡支護的施工方法、施工水平顯得尤為重要，是決定基坑邊坡支護施工質量的關鍵，這直接影響地下室基坑邊坡支護是否安全、穩定、堅固。下文以成都地區深大基坑常用的錨拉排樁為研究案例，簡單說明其具體的支護施工方法。

1 排樁施工

排樁施工是提高地下室基坑邊坡支護堅固性的重要措施。排樁施工的對象是基坑邊坡，是支護體系的主在要受力桿件。進行排樁施工的施工方法是：首先，進行基坑邊坡排樁孔的定位，并應用鉆孔機進行鉆孔。進行此項工作需要注意的一點是在鉆孔前對鉆孔機的機位、垂直度等方面進行調整，保證鉆孔的質量符合標準。其次，將預先綁扎好的鋼筋籠吊裝、孔內定位、插入到了孔底等一系列的工作，使鋼筋籠穩定地放置在孔中。最后進行混凝土的灌注，該工序決定排樁支護體系的質量。施工時應嚴格按照施工標準進行，合理安排混凝土進場時間、混凝土用量，混凝土導管安裝、起吊。混凝土澆筑采用連續澆筑，避免斷樁、縮頸、塌孔夾泥而形成缺陷樁，保證樁體質量，最終形成合格的支護體受力桿件。

2 土方開挖

土方開挖是地下室基坑邊坡支護施工不可缺少的一部分，是為設置支護而做的鋪墊。進行土方開挖需要確定支護施工開挖層級，每層開挖高度、開挖時間及間隔時間，因為不同的開挖層級所達到的土方深度不同，支護體系的施工內容、支護體系的受力情況也隨之變化，而不按設計要求進行無計劃的開挖，可能造成各工序的施工脫節、施工難度增加、以及基坑變形增大、樁間土垮塌等安全隱患，嚴重時可能造成支護體系的失效、邊坡垮塌的安全事故。土方開挖等級的確定是根據地下室施工現場實際的需要來確定，進行具體的土方開挖施工要求與基坑邊坡支護互相配合，保證機械開挖符合實際的施工工序要求及支護體系的安全要求。進行土方開挖施工比較簡單，就是按照地下室基坑邊坡支護土方需求，應用挖掘機進行開挖，但是在施工現場土方開挖施工要求往往較多，進行實際開挖工作需要在各種施工要求下進行，因此保證土方開挖施工質量，必須嚴格控制開挖工序。

3 預應力錨桿施工

預應力錨桿施工與其結構相關，預應力錨桿本身就具有支擋和穩定土層的作用。進行合理的預應力錨桿施工，發揮預應力錨桿的作用，能大大提高地下室基坑邊坡支護的效果，特別是深度超過10.0m或地下三層以上的深大基坑，往往是首先考慮的支護方案。進行預應力錨桿施工是：首先是架設平臺，設置鉆孔的位置，調整鉆孔機的機位，保證機位與鉆孔的位置相吻合，進行具體的鉆孔。其次是進行具體預應力錨桿施工，將已綁扎并檢查合格的錨桿固定在孔中。再次，對錨桿孔進行壓力灌漿，施工中注意漿液濃度的配制，灌漿壓力、灌漿量控制，補漿的方法等。最后，對預應力錨桿進行張拉鎖定處理，鎖定時，張拉預應力及鎖定預應力須按設計要求值進行作業，以保證預應力錨桿的支擋作用。

三、建筑地下室基坑邊坡支護施工案例分析

建筑基坑邊坡支護施工操作簡單、經濟實用、支護效果好，在建筑物地下室施工現場中得到廣泛應用。本文以某博物館地下室基坑邊坡支護施工為例進行具體的分析。地下室總建設面積約27000m2，三層地下室，基坑開挖深度為自然地面下14.50m。

1 地質條件及環境條件

1.1 工程地質條件

根據本項目巖土工程勘察報告可知：勘察揭露深度內，地層主要由第四系全新統人工填土層（Q4ml）和第四系上更新統沖洪積層（Q4al+pl）組成。自上而下分別為：雜填土、素填土、粉質粘土、粉土、中砂、松散卵石、稍密卵石、中密卵石和密實卵石。

1.2 水文地質條件

根據鉆孔水文地質觀測資料，場地地下水主要賦存于砂、卵石層中，屬孔隙潛水，由大氣降水及地表水補給，經地下逕流及地面蒸發排泄。細砂、中砂及卵石土屬強透水層及含水層，水位隨季節性變化較大。勘察時為地下水為平水期，初見水位在砂、卵石土的上部，實測地下水靜止水位埋深約4.6m間，含水層滲透系數 取18～22m/d。

1.3 基坑周邊環境條件

擬建場地周邊無臨近建筑物，場地周邊均為道路和綠化帶。

2地下室基坑邊坡支護的設計方案

根據場地的工程地質條件及基坑周邊的環境條件，本基坑采用錨拉排樁支護，排樁采用樁徑1.2m，C30混凝土水下澆筑，在地面下5.5m深度設置一排預應力錨索，錨索長度為18.5m，其中自由段長7.00m，錨固段長11.50m，施加預應力300kN。樁間土采用掛網噴射混凝土支護，降水設計采用管井降水方式進行降水，降水井井距30.0～35.0m左右，井深均為27.5m。

3 地下室基坑邊坡支護的施工

3.1 地下室基坑邊坡支護施工方案

根據擬建地下室施工現場的實際情況和地質情況，施工負責人員根據設計文件結合規范、施工經驗編制了合理的基坑邊坡支護施工方案，保證地下室基坑邊坡支護施工能夠有序的進行。

3.2 地下室基坑邊坡支護施工方法

地下室基坑邊坡支護的施工是按照施工方案有序進行的，具體的施工工序有：

（1）支護排樁施工

進行邊坡開挖首先確定地下室需要支護的范圍，根據設計文件，由測量人員實地測放出準確的支護樁位置，從而進行準確的支護排樁施工工作。施工工序包括成樁施工面的設置、施工測量網的設置、泥漿制備及循環系統的設置、鋼筋籠的制作及吊裝安放、混凝土澆筑等，每一工序中包含具體的質量控制措施及質量控制關鍵點。

（2）土方開挖

根據地層情況（特別是厚砂層處）密切與護壁施工相配合，按照支護施工的具體要求進行開挖，特別是分段分層開挖。開挖機械施工時應確保護壁體的安全、嚴禁碰撞護壁及已經施工完成的錨桿。

（3）樁間掛網噴砼施工。在分層開挖工作完成后進行掛網噴射混凝土施工，選擇掛網噴射混凝土施工材料是進行掛網噴砼的第一步。根據地下室邊實際情況選擇適合規格的鋼筋網和加強鋼筋，將鋼筋網和加強鋼筋有效、合理地固定在邊坡面上，同時加強鋼筋應采用植筋方式固定在排樁上，在此之后進行具體的噴射混凝土施工，應用噴射機將混凝土噴射在鋼筋網上。施工人員對其進行保養，避免出現裂痕。進行掛網噴射混凝土施工需要嚴格按照施工要求進行，混凝土的配合比、材料的選擇、噴射作業的方式等按照施工標準要求進行。

（4）預應錨桿（錨索）施工。

根據擬建場地的地質條件，本工程主要粘結錨桿土體主要為粘土、砂層和卵石層，粘結力相對較低，在施工過程中嚴格控制錨索施工質量，而且施工鉆具主要為潛孔錘成孔，鉆孔完成后，將制作好的錨桿下入孔中，并經壓漿錨固，最后形成直徑約為150mm的錨固桿體。施工工藝流程：開挖至預定深度下0.5m左右→錨桿成孔→錨桿置入→壓漿→到期施加預應力并鎖定。

4 支護效果分析

本工程地下室基坑邊坡支護施工采用錨拉排支護施工方法，結合井點降水，地下室基坑邊坡支護的建設既經濟又實用。根據對整個基坑邊坡支護實施過程中的變形監測，基坑變形最大值約15mm，遠小于規范要求的限值，基坑支護質量優良、使用安全，造價經濟合理，保證了地下結構的施工，創造了良好的社會效益和經濟效益。

結語

地下室基坑邊坡支護是地下建筑工程非常實用的支護之一，其具有良好的防護效果。地下室基層邊坡支護在地下建筑工程中的廣泛應用，能夠促進建筑物基礎工程合理的建設。之所以地下室基坑邊坡支護具有很強的應用性，主要在于其操作簡單、經濟成本低、支護效果良好。在未來不斷的優化和完善地下室基坑邊坡支護，促使其更加的堅固、穩定、安全，地下室基坑邊坡支護在建筑工程中應用將更加的重要。

[1]JGJ120-2012，建筑基坑支護技術規范[S].

[2]DB51/T5027-2011，成都地區建筑基坑支護技術規范[S].

[3]JGJ94-2008，建筑樁基技術規范[S].

[3]馮勇，薛強，侍克斌.復雜環境下卵石和基巖地基的深基坑支護設計與施工[J].建筑科學，2008（03）.

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