淺談建筑基坑工程支護設計與施工

楊明

【摘要】基坑支護工程是地下設施建設過程中的重要部分，本文主要對基坑支護設計與施工進行簡要分析與闡述。

【關鍵詞】基坑支護；支護結構；土方開挖；信息化施工；

隨著經濟的發展，城市化步伐的加快，地下空間的開發已成為一種必然，如高層建筑多層地下室、地鐵及地下車站、地下道路、地下停車庫等。地下空間的開發必然涉及基坑支護及土方開挖，基坑工程具有安全儲備小、風險大、制約條件多，經驗要求高等特點，因此支護設計方案的選擇及施工質量的控制成為了基坑支護工程成功與否的關鍵。

1.建筑工程基坑支護設計

基坑支護設計時，應充分研究基坑工程的安全性、周邊環境保護及技術經濟方面的要求，采取合理、有效的支護結構與技術措施控制成本及工期目標。

1.1基坑支護設計條件

充分閱讀和分析勘察報告，了解土層分布情況及物理、力學性質及水文地質情況。開展環境調查工作，充分了解基坑影響區內的道路、管線及建（構）筑物。充分收集主體結構的圖紙，包括建筑總平面圖、建筑、結構平面圖、建筑剖面圖及基礎結構與樁基設計資料等。了解當地的施工經驗及施工能力。遵守相關標準、規范和規程，并應根據當地的工程經驗設計和施工。

1.2基坑支護結構型式

支護結構型式選擇直接關系到基坑支護工程的安全可靠性、技術可行性、經濟合理性、施工便利等。常見的支護結構如支檔式結構（錨拉式結構、支撐式結構、懸臂式結構、雙排樁及支護結構與主體結構結合的逆作法等），土釘墻，重力式水泥土墻，放坡等。

1.3基坑支護結構型式的選擇

支護結構型式選擇時應綜合考慮如下因素：基坑深度，土的性狀及地下水條件，基坑周邊環境，主體地下結構及其基礎形式、基坑平面尺寸及形狀，施工工藝的可行性，施工場地條件及施工季節，經濟指標、環保性能和施工工期等。同一基坑工程的支護結構可根據不同的土層性狀、周邊環境條件、基坑深度等分為不同的安全等級，可采用不同的支護形式。支護結構上、下部位可采用不同結構結構類型。

2、建筑工程中基坑支護施工技術

2.1合理選擇支護施工方法

根據基坑工程的施工、開挖方法可分為無支護開挖和有支護開挖。無支護開挖適用于場地空曠、周邊環境簡單的基坑施工，一般包括降水工程、土方開挖、地基加固和護坡，施工中應重點控制邊坡穩定性和變形。有支護基坑施工包括圍護結構、錨桿、土釘、支撐體系、土方開挖、降水工程、地基處理、監測、環境保護等，應主要控制圍護結構質量、降水效果、地基處理效果、超挖、超載、時空效應、錨桿、支撐、監測、環境保護、安全風險管理等。施工過程中應做好環境保護、安全風險管理及信息化施工等。

2.2基坑的土方開挖的施工技術

基坑工程中在進行土方開挖時，應依據工程地質條件、支護設計文件、環境保護要求、施工場地條件、基坑性狀、開挖深度等編制土方開挖施工方案。遵循“分層、分段、分塊、對稱、對稱、平衡、限時”和“先撐后挖、限時支撐、嚴禁超挖”的原則。基坑土方開挖可分為無內支撐土方開挖和有內支撐土方開挖，無內支撐土方開挖主要有放坡開挖及采用水泥土重力式擋墻、土釘支護、錨桿支護懸臂支護的基坑土方開挖。有內支撐基坑開挖主要由支護結構中采用一道或多道內支撐的基坑土方開挖。土方開挖過程中應注意臨時土坡的穩定性，土方應及時外運以并且應加強對支護構件、降水井、監測點的保護，同時土方開挖過程中應加強監測，做好信息化施工。

2.3土釘墻支護技術

土釘墻由面層、土釘、被加固的土體及必要的防排系統組成，具有自穩能力的原為擋土墻。土釘墻可與各種微型樁、隔水帷幕、預應力錨索等構件結合起來構成復合土釘墻。土釘墻有如下優點：施工設備、工藝簡單，施工速度快。經濟性較好，可實現敞開式開挖。支護結構柔性大，有良好的延性。密封性好，防止雨水及地下水對邊坡的沖刷侵蝕。能合理利用巖土體的自穩能力。土釘墻主要適用于地下水位以上或經人工降水后的填土、粘性土、砂土等非軟土的基坑支護或邊坡加固。

2.4錨桿的支護技術

錨桿是將受拉桿件的一段錨固在穩定地層中，另一端與工程構筑物聯結，用以承受土壓力、水壓力、地面超載等施加于構筑物的推力，從而利用地層或巖層的錨固力以維持構筑物的穩定性。與其他支護形式相比它的特點主要為：提供開闊的施工空間，方便土方開挖和主體結構施工。對巖土體的擾動小，充分發揮巖土體的自身穩定性，通過施加預應力能有效的控制變形。錨桿的作用部位、方向、間距等可根據需要靈活調整。錨桿可通過抗拔試驗、蠕變試驗確定其抗拔力及變形特征，可保證其有足夠的安全度及適用性。

2.5地下的連續墻的施工技術

現澆地下連續墻是采用原位連接成槽澆筑形成的鋼筋混凝土圍護墻。在深基坑工程中有較多的應用。它具有如下優點：施工低噪音、地震動，對環境影響小。剛度較大、連續性較好，基坑開挖過程中安全性高，支護結構變形小。抗滲能力較好。可作為地下室外墻使用。同時也存在棄土和廢漿處理、粉砂地層易引起槽壁坍塌、滲漏等問題。由于施工機械的限制，墻體的厚度具有固定的模數。對地下連續墻的選用須經過技術經濟比較，確實經濟合理時才可使用。

2.6排樁支護的施工技術

排樁圍護體是利用常規的各種樁體，如混凝土灌注樁、預制樁、鋼板樁或混合式樁等，按一定的間距或連續咬合排列，形成的擋土結構。與地連墻相比具有施工工藝簡單，成本低，平面布置靈活等優點，缺點是整體性和防滲較差。當地下水豐富，水位較高時，可采用止水帷幕與排樁配合使用或采用咬合式排樁支護體系。排樁常與錨索（桿）或內支撐組合使用。

3、基坑支護設計與施工應注意的一些問題

3.1基坑支護設計應注意的問題

全面、系統掌握基坑工程相關標準規范各自特點、體系，設計計算應使用同一標準的體系，不要幾本標準混用。合理劃分基坑安全等級。根據實際情況合理選擇土壓力計算模型。合理的選擇勘察報告提供的基坑支護、降水設計所需的參數。設計應考慮正常施工偏差對工程質量的影響，同時提出監測和質量檢測要求。

3.2基坑支護施工應注意的問題

施工前應組織相關單位進行支護設計方案技術交底，明確各工序的技術要求、技術要求和質量標準。土方開挖應按照設計工況及土方開挖方案分層、分段進行，嚴禁超挖。支護結構及地下水控制施工應選擇合理、適用的工藝和工序。基坑開挖過程中應嚴格按照監測方案進行監測，并分析監測數據以指導施工，發現異常及時通知相關單位采取有效措施，防止事故的發生。

4、結束語

隨著我國建筑業的快速發展，基坑的深度、數量不斷增加，如何降低基坑事故的發生、減小基坑開挖對周邊環境的影響成為基坑工程重點控制的目標。做好基坑支護設計工作，施工過程中嚴格按照設計文件、規范要求控制施工質量，同時做好信息化施工是基坑工程成功與否的關鍵。

【參考文獻】

[1]JGJ120-2012建筑基坑支護技術規程。

[2]基坑工程手冊 第二版 劉國彬 王衛東主編。