深基坑支護結構的設計與施工研究

趙旭 付海

摘 要：由于土地資源的匱乏，城市建筑不斷向高層發展，建筑基坑也隨之加深，且面積呈現擴大化趨向，在基坑支護結構的設計中，施工的工序會很復雜和繁瑣，所以，文章作者結合自己的實踐經驗，在深入的介紹深基坑支護結構的基礎之上，以唐山市金融中心項目為例，研究了該工程深基坑支護結構的設計和施工。

關鍵詞：深基坑支護結構；設計；施工；研究

眾所周知，基坑支護工程在設計和施工的過程中存在許多不穩定因素，事故發生率較高，發生事故會造成重大的經濟損失，嚴重影響工程的進度以及附近居民的日常生活，因此，加強對基坑支護結構的研究是建筑工程中的重中之重。

1 深基坑支護概述

1.1 深基坑支護的概念

深基坑支護的目的是保證地下結構施工的安全和基坑周邊環境的安全，實現手段是對深基坑側壁和周邊環境采取支擋、加固的保護措施。深基坑支護的設計和施工包括坑壁支擋技術，維護坑壁穩定的結構設計和施工手段。

1.2 深基坑支護結構的種類

深基坑支護結構是多種多樣的，依據施工地形、地質條件的不同，可以進行自由選擇和組合，最大程度地實現深基坑支護結構的穩妥性。一般的深基坑支護結構有水泥土擋墻結構、護坡樁與板墻結構和邊坡穩定結構[1]。水泥土擋墻結構一般是不加設支撐的，它依靠自身重量和抗變形能力來保護基坑坑壁，而在特殊的情況下，通過采取一系列措施也可以在其局部設置支撐；護坡樁與板墻結構的組成部分包括圍護墻、土層錨桿和防滲帷幕；邊坡穩定結構包括土釘墻和噴灌支護結構，土釘墻的組成部分有密集的土釘群，噴射的混凝土面層和加固了的原位土體。

2 深基坑支護結構的設計與施工

深基坑支護結構的設計與施工是密切相關的，整個工程的完成需要兩者進行合作配合，其中，設計對施工具有指導意義，而施工又可以不斷去完善設計。以唐山市金融中心項目為例，該項目是由唐山市通城房地產開發有限公司籌建的，雙塔樓層高23層，高度為99.9米；裙房層高5層，高度為23米；地下為三層建筑。其基坑呈梯形結構，南北長約150米，東西寬約140米，基坑深14.6-16.0米，土方約20萬立方米。基坑支護結構采用土釘墻和護坡樁聯合護坡[2]，其中土釘墻面積約6209.4m2，護坡樁約882.84m3。

2.1 土釘墻邊坡支護的設計與施工

2.1.1 土釘墻邊坡支護的設計。面板采用的是直徑為6.5mm，板寬和板高分別為300mm的單層鋼筋網，而對于外網設置來說則采用的是直徑為14mm，間距為1500mm的縱橫雙向拉長筋。之后對土釘尾部的鋼筋進行焊接處理。利用水泥、砂子和碎石的初配比1：2.2：0.5的混凝土對其進行噴射，其中最大碎石的徑長要求不超過12mm，噴射的混凝土要滿足c20的強度要求和100mm的厚度要求。在進行混凝土噴射的過程中，需要對混凝土噴射機的壓力值進行限定，最好保證在0.3-0.4MP范圍內。最后要在坡頂處設置排水設施，例如設置排水溝或者泛邊，泛邊要求和坡面的混凝土相連接，且寬度至少達到1.0m。

2.1.2 施工中，做土釘墻邊坡支護的方法。（1）進行修坡處理。修坡過程需要通過挖掘機來實現，在挖掘機進行開挖作業時，不僅需要按照施工方案和要求實現支護坡的開挖，同時在開挖完畢后，還需人工進行修坡處理，修過的邊坡要實現立面角為71.6度。（2）編扎鋼筋網。編扎鋼筋網要嚴格按設計布網的尺寸，單層鋼筋網片為？準6.5@300×300，網外設置為Φ14@1500縱橫向拉筋，在制作坡面網鋼筋前就應該將網面內的鋼筋一一拉直，在網面的交接網點采取綁絲扎牢或焊接的方式進行固定。同時在坡面網內的各個鋼筋體、斜拉筋和鋼筋網的所有可接觸的部位都應該進行焊接牢固處理，保證其穩固性與安全性。鋼筋網外圍的搭接長度應該盡量大于一個網格的邊長，將網格的偏差降低在10mm的范圍內，且鋼筋網的最底層應該插入坑底不低于20cm。（3）進行造孔的施工處理。在整個工程建設的過程中，造孔是非常重要的一個環節。人工的洛陽鏟和專用的錨桿鉆機是成孔的主要工具。根據施工設計的圖紙對鉆孔的位置進行確定，具體的成孔直徑要達到110cm，在鉆孔的過程中會出現偏差，但這樣的誤差要盡量控制在100mm以內，包括成孔間距的誤差、成孔深度的誤差以及成孔直徑的誤差，要控制在一定的范圍內，否則會造成嚴重的損失。另外，在成孔的過程中如果遇到障礙物，要及時調整孔位，保證原有的安全程度。孔位的安全調整不是任何人都能進行的，要由專業的技術人員親自負責，做出準確的決定，并對原來的設計圖進行修改。

在整個工程的成孔過程中，對土體的特征要按照土釘的編號進行記錄，及時與初始的設計進行對比，對有較大差距的設計要及時反映，在一定的范圍內，要對土釘的設計參數進行有效的調整[3]。

2.2 護坡樁的設計與施工

2.2.1 護坡樁的設計。護坡樁的設計參數如表1。

表1

2.2.2 護坡樁的施工。（1）測量防線定位。進行樁基處理前需要進行開孔處理，首先，要進行測量防線定位，找準樁的位置所在，在防線處理時要以十字形軸線為標準設置成網絡格式進行基準點定位，在定位過程中要保證垂直方向大風偏差大小不超過百分之一。（2）成孔。開孔的準備工作完成后就需要進行鉆孔，鉆孔時需要采用連續不間斷的鉆孔形式進行取土成孔處理，在電腦數控過程中將鉆孔通過履帶傳送到需要進行鉆樁處理的位置，然后再對鉆機整體機身進行水平垂直方向的調整。當做完這一系列的準備工作后，在施工技術人員的觀察和指導中實現挖土工作，挖土工作時一定要注意將鉆機的鉆尖與樁的中心位置對準，最后取土完畢后再放下護筒。其中護筒要求埋置深度不低于1m，且不超過2m，最好依據現場施工的要求高出地面30cm左右。做完以上工作后就可以開始由監理人員和測量人員進入現場進行樁位校核，并糾正偏差。最后進行成孔處理[4]。（3）鋼筋籠焊接要符合技術規定。首先，進行鋼筋籠的焊接時，要確保使用的鋼筋的品種、規格、鋼號等都符合要求。其次，要保證鋼筋籠的各項指標符合規定的偏差范圍，例如，鋼筋籠的長度的偏差不得超過50mm，箍筋間距的偏差必須小于20mm，主筋間距以及鋼筋籠的直徑偏差也都要在10mm之內，同一截面中的鋼筋接頭數必須少于50%的主筋總數，而鋼筋籠以及主筋的彎曲度偏差則要控制在1%以內。另外，在進行焊接時，接長和加強環的焊接要分別使用單面搭接和單側搭接的技術，并保證焊縫長10d以及將接頭相互錯開。最后，為了提升鋼筋籠的強度，應盡量使螺族箍筋與主筋點進行焊接并且保證鋼筋籠的上下主筋位置在上下軸線上對齊、一致。

3 結束語

綜上所述，深基坑支護工程的順利完成離不開設計與施工的密切配合，施工過程要嚴格按照設計來進行，并在具體操作過程中結合實際情況，不斷完善設計，以達到深基坑支護的最優結構。

參考文獻

[1]文均麗.超高層建筑地下主體結構與深基坑支護結構相結合的設計和分析[J].建設科技，2014（13）：98-99.

[2]方甫官，陳明.深基坑支護結構設計與施工[J].中國房地產業，2013（4）：239-239.

[3]李士輝.深基坑支護結構設計與施工[J].科技與企業，2012（23）：210.

[4]李勇均.深基坑支護結構：選擇、設計、算法、施工[J].城市建設理論研究（電子版），2012（21）.