建筑施工中深基坑支護技術的應用

摘要：隨著城市化建設步伐加快，我國建筑進入高層化、大型化的階段，深基坑工程項目也越來越多，建筑深基坑的支護技術尤為重要。本文從深基坑支護的類型和應用范圍出發，對深基坑技術特點和注意問題做簡要分析，望對今后建筑工程深基坑支護施工的發展起到一定的促進作用。

關鍵詞：建筑;深基坑;支護施工;技術

0引言

城市化進程對我國建筑業也起了推波助瀾的作用，高層及超高層建筑在大中城市如雨后春筍般的涌現。一些世界上先進的高層和超高層結構體系，也逐漸出現在我國的建筑設計和施工領域，但是高層及超高層建筑基礎具有復雜性。深基坑支護工程是基坑開挖的基本施工，也是建筑工程施工過程中最重要的技術問題。做好深基坑支護工作不僅可以保證整個施工過程的順利進行，對整個建筑物的質量也起決定性作用。深基坑支護施工一般情況都沒有問題，但由于用地緊張，常常將各棟的建筑的低下部分連到一片，形成大底盤，于是出現了大面積深基坑支護新的技術問題。在后期的運行管理工作中，在施工單位附近放置超載重物、或者深基坑附近市場有車輛來回行駛，抑或是施工時不慎破壞邊坡整體面，都容易造成建筑深基坑支護施工事故，所以施工單位在設計和施工過程中都應謹慎而為。

1建筑深基坑支護施工技術的主要內容

1.1巖土工程勘察與工程調查

在確定巖土參數及地下水參數后，再測定周邊建筑物、地下鋪設物、市政道路等工程設施的工作現狀，最關鍵的是要對深基坑支護工程所帶來的地層位移做出分析，要保證在限值內。

1.2支護施工項目的地層位移預測

理論上講，地層位移量受兩方面因素影響：一是土體本身的特質、地下水位實際環境和支護結構的具體實情，二是具體的施工方法和施工設計。

1.3深基坑支護結構設計

在進行支護結構的設計工作時，需要仔細分析施工現場的土壤結構類型、地下水環境以及地層位移情況等因素，在考慮工程造價的實際經濟方面問題的同時，更重要的是實事求是，綜合考慮當地經驗，土地和地下水等影響因素，實現經濟效益和工程質量的相得益彰。

1.4建筑深基坑開挖與支護的施工

工程包括土方工程、降水工程和工程的施工組織設計與實施。

1.5工程周邊和施工現場的測量監控

施工過程會遇到許多不可控因素，做好現場數據和信息收集工作，根據施工現場的實際狀況進行反饋設計引導后續施工顯得尤為重要。

2.深基坑支護的應用范圍

根據有關規范可知，深基坑支護主要有樁錨支護、自立式支護、噴錨支護、排樁內支撐支護四種支護類型，由于支護方式、支護結構的不同，每種深基坑支護都有其對應的使用范圍。樁錨支護主要適用于土層性好的施工場地，一些基坑深度較大、開挖難度較高的建筑工程，巖土錨桿要有固定的參數;自立式支護和其他支護方式有所不同，基坑內沒有支撐，通常用于地質條件相對較好的施工場地。自力式支護對于機械化挖土和地下工程施工有很大的正面影響，但對于基坑深度較大或地質條件較差的工程，由于其支護樁頂的水平位移較大，工程造價就會因此增高;噴錨支護主要適用于粘黏性土和人工填土工程，它將錨桿、鋼絲網和噴射混凝土結合在一起，是一種聯合支護形式。排樁內支撐支護是一種相對復雜點的工程，施工過程中排樁主要采用預應力管樁、鉆孔灌注樁、地下連續墻等形式，不同形狀的平面對應不同的內支撐系統布置方式。

3深基坑支護工程技術應用

建筑工程深基坑支護的施工是一個具備很強專業性與經驗性的過程，施工過程中要控制結構和其周圍土體的變形、保證整個支護結構在施工中的安全減少事故的發生。如圖1為深基坑支護現場。

圖一：深基坑現場支護施工圖

3.1柱列式灌注樁排樁支護

顧名思義，柱列式灌注樁排樁支護即利用柱列式間隔，利用鋼筋混凝土來鉆、挖孔，并灌入注樁。利用剛度剛好的樁列式灌注樁來作擋土結構有利又有弊。一方面，其所需材料較少，價格便宜，同時操作簡便;另一方面，在保證施工質量的前提下，避免水土等雜質從樁隙進入深基坑，施工過程往往需要高壓注漿，配備攪拌樁和旋噴樁等，拖長施工時長。

3.2攪拌水泥土樁支護

對于粘土、淤泥、淤泥質土等，對于深基坑支護施工項目技術要求較高，要求達到一定的基坑支護墻強度。深層攪拌水泥土樁支護技術利用能夠深入土層的攪拌機，以混凝土為材料，在土深層攪拌混凝土和地基土，實現二者的有效混合，在充分的物理化學作用下，混合物硬化，成為具有一定強度的基坑支護墻，既擋土又隔水。這種深基坑支護技術經濟且高效，只要施工項目的開挖深度不深，任何形狀都適用。[1]

3.3內支撐和錨桿

內支撐和錨桿作為基坑墻體的主要支撐結構，剛度大、變形小的特點對于控制基坑變形，保障基坑穩定安全方面具有重要意義。復雜施工環境下，尤其是現今隧道、地鐵站等地下工程多樣且相互錯雜、基坑較深，如果沒有謹慎的勘探就盲目施工，施工現場的墻體容易出現變形或坍塌，引發安全事故。內支撐和錨桿這一技術則很好的規避了這一風險，適用于較深基坑，或對環境要求高的地區，能有效控制墻體變形。

3.4鋼板樁支護

鋼板樁支護技術在建筑深基坑支護工程中應用最為廣泛，因其易操作且價格便宜廣受好評。一般而言，鋼板樁支護技術是以帶鎖扣或鉗口的熱軋型鋼材為施工材料，粘合鋼板建成鋼板墻，擋土防水效果好，但是此技術一般應用于不低于5m的項目工程，且由于鋼板樁在施工過程中會影響周圍環境，其使用情況也會受到一定的制約。以形成對基坑有效支護，應選用截面為梯形的鋼板樁，形狀類似于u型鋼。鋼板一般長6m～9m，寬3m，厚25mm.施工支護時，應先定位，定位后用打樁機打出第一個定位樁，而后一正一反沿放線扣合。

3.5土釘墻支護

土釘墻支護技術較常應用于地下水之上或經人工降水后的粘性土和雜填土，而較少應用于地下水以下、未經人工降水處理過的土層。此支護技術擋土性能明顯，施工方法是噴射水泥，邊開挖邊鋪設鋼筋網，逐漸累積形成加筋土重力式擋墻結構。

3.6地下連續墻

當施工環境和條件較為復雜的情況下，如地下水位以下的軟粘土和砂土，施工過程中往往需要將基坑底面以下的深層軟土墻體插入很深，此時地下連續墻技術便能大顯身手。其整體硬度高，防水效果明顯，所以常常被應用于此類發雜環境。

3.7旋噴樁墻支護

在施工現場較為狹窄的情況下，利用旋轉噴嘴鉆入鉆桿的端部，趁地基深入上提的時候噴入混凝土水泥作為粘稠劑，將樁體相接連，建成旋噴支護結構擋墻。

3.8錨噴網護壁

此技術是充分發揮周圍介質的自我承受能力，以及錨桿與周圍土層的相互摩擦粘連，使得內外土體相互形成穩定的結合體。施工流程如下圖2所示。

圖2"施工流程圖

4深基坑支護施工過程中應注意的問題

作為建筑深基坑支護施工項目的輔助工程，深基坑工程支護技術經過多年的磨礪和積累，取得了很多成功的經驗，但是，由于土質的多樣性以及施工環境的復雜性以及許多不可預知的因素，在具體施工過程中，各種問題依舊層出不窮。近年來，人們的健康環保意識逐漸加強，具體施工過程中，在面對建筑深基坑支護施工時基坑越來越深的趨勢，深基坑支護問題不再是簡單的施工技術問題，我們應科學謹慎對待。合理的基坑支護技術是保障建筑物安全施工的關鍵，為了確保建筑物的穩定性，建筑基礎必須要滿足地下埋深嵌固的規范要求。建筑結構主體越高，其埋置深度也就越深，對基坑工程施工要求也就越高，隨之存在問題也越來越多，這給建筑施工帶來了很大的困難。

4.1"實施深基坑支護施工全過程控制。

建筑工程深基坑支護施工重在于過程控制，施工過程中任何一個控制環節出現問題，事后糾正和補救都會比較困難，因此要想充分發揮深基坑支護施工控制的作用力，必須加大對深基坑支護施工全過程控制的力度。施工單位要善于分析各施工環節的特點，結合施工現場的具體情況采取相對應的解決措施，嚴格按照施工設計規范進行一系列施工操作。

4.2"處理好地下水

地下水問題具有復雜性，是深基坑支護施工過程中最至關重要的問題。隨著科技的進步和經濟的發展，以前較常使用的淤泥等軟體材質逐漸被沖孔樁、混凝土水泥樁以及素混凝土樁等材料所替代，作為深基坑支護的支柱介質，止水性能好，從而穩固工程，確保工程實施質量等方面取得很好的成績。一般而言，基坑工程對于地下水問題的處理方式多樣，但都以止水和排水為目的。在具體施工中，應就施工工程當地的環境特點來考慮采取什么樣的方式來處理當地的地下水。[2]

4.3采用合適的作業方式

當施工的基坑面積較大時，基坑的表面在空氣中的暴露時間過長，基土容易變質，如周圍地下水的滲透以及太陽光線的照射、氣候降水等都可能引起土層變質，使施工現場的土質變得不均勻，從而嚴重影響施工質量。所以一般需采用邊挖邊澆筑，并以分段、分層、分塊均勻、對稱的方式進行作業，確保施工的順利進行，并保證施工的質量。

4.4"實時觀測支護結構變形。

我們知道建筑工程深基坑支護施工是一個室外操作的過程，許多外界因素都會直接或間接的造成深基坑支護結構的變形，進而會影響到深基坑支護施工的整體質量。通過對施工過程中深基坑支護結構的全方位進行變形觀測，分析得到的觀測數據，及時掌握深基坑土方開挖與支護設計在施工中的應用狀況，分析施工實際情況與施工設計中存在的偏差，可以有效緩解外界因素對建筑工程整體質量的影響。深基坑支護全方位觀測的內容有很多，主要由其深基坑邊坡變形觀測、地下管線觀測及周圍建筑物觀測等。

5小結

近年來，隨著社會經濟的日益發展，城市化的步伐加快，土地資源緊張，一棟又一棟高樓拔地而起的現象逐漸降溫，取而代之的是人們對于地下空間的挖掘，地下建筑、隧道和地下通道等越來越多。建筑工程深基坑施工具有一定的復雜性和挑戰性，在實際的施工過程中，有關施工單位要綜合考慮影響深基坑施工質量的主要因素，結合工程的現場情況，制定科學合理的施工方案，保證施工設計與施工實際的一致性，推進工程企業的合理化進展。

參考文獻：

[1]王承武.高層建筑旋工中的深基坑問題及對策[J].中國城市經濟。20ll（11）.

[2]張成彪、劉博洋.淺談建筑工程中的深基坑支護技術[J].黑龍江科技信息，20111（06）.

[3]李靜，齊之龍，王繼堂.有關建筑工程深基坑支護施工策略分析[J]商品與質量，2010，9（07）：145～147