高層建筑超大深基坑土方開挖與支護技術研究

黃普

（重慶建工第八建設有限責任公司 重慶 400000）

在城市化建設的發(fā)展過程中，針對一些高層建筑施工，建筑地基施工質量與穩(wěn)定性尤為關鍵，在地基工程施工過程中需要大量的資金作為支撐，尤其是針對深基坑工程施工中的開挖工程和支護工程，在施工的整體環(huán)節(jié)上表現的比較復雜，同時在實際的施工過程當中，產生的突發(fā)情況也非常多，這方面問題需要引起相關施工單位和工程管理人員的充分重視。在進行高層建筑的超大基坑土方開挖以及支護工作過程中，需要有效結合施工現場的具體狀況，同時還需要保證工程施工的整個周期的影響，充分保證建筑工程施工的順利開展。從最近幾年的建筑工程發(fā)展技術來講，在超大深基坑施工過程中，使用最多的支護施工技術主要有排樁、地下連續(xù)、水泥土樁墻以及樁錨支護等方式，本文就以我國重慶市某高層建筑大型基坑施工為例進行分析，針對其中的基坑土方開挖以及基坑的支護技術進行研究和分析。

1 工程概況

重慶市某工程建設項目，需要建立起一棟層數為28層的高層建筑辦公大樓，大樓整體結構主要涵蓋了地下車庫、辦公區(qū)域等，建筑的整體高度達到了88.5m，建筑體深基坑的坑底部分的極限標準高度為-7.0m，±0.000和高程24.6000m相當。施工場地相對比較平整，同時在基坑的周長為366m，基坑的總面積為12890m2。在對該建筑實施基坑施工過程中，需要進行大量的土方開挖施工，同時在施工過程當中需要對相應的基坑支護技術加以有效的運用，保證深基坑施工的安全性和穩(wěn)定性，在正式施工過程中需要注意以下幾個方面內容：

（1）在錨桿的尺寸選擇方面，選擇孔徑150∠25與20交替@2000，在基坑的基礎施工過程中，運用的是型號為B25鋼筋，數量為142根；同時在進行基坑柱面的支護工程當中，其中分布鋼筋A6.5@200雙向，并且實際噴漿的厚度為80mm，總共為1620m2；施工過程當中主要運用的支護類型為噴錨支護技術與土釘支護技術，并且噴錨支護技術在護面的厚度上為80mm，在進行深基坑土方開挖工程中，土方開挖并修整坡面后立即噴射第一層混凝土厚30mm，在進行掛網之后的噴射厚度為50mm。

（2）對建筑深基坑的開挖深度方面，需要保證基坑的挖掘深度為7.5m，這種基坑深度開挖屬于規(guī)模比較大的施工類型，并且在實際施工過程當中存在的影響因素非常多，在施工過程當中需要針對工程實際施工狀況來進行分析，有效的轉變基坑支護的方式，并且在完成了對深基坑的樁體支護操作之后，才可以實施后續(xù)的建筑結構施工。

2 施工周圍的水溫地質條件勘查

在正式開始深基坑施工之前，相關工程勘查人員需要對建筑施工周圍區(qū)域的水文地質條件進行科學勘查，其中主要包含了對建筑周邊的交通設施狀況以及施工區(qū)域周圍建筑情況進行自信的調查和分析。通過工程施工的整體狀況的分析之后，從中可以得出在本次施工場地的東部、西部以及北部是城市的主干道，在南部是一條河流，因為施工場地所在的區(qū)域范圍相對比較特殊，在施工過程中需要對這方面的問題加以重點的考慮。除此之外，在施工場地周圍的地下還存在大量的管道線路，這一問題給工程深基坑的開挖帶來了一定的影響和施工難度。除此之外，在水文地質檢測工作方面，在該工程施工場地的地下水位相對比較穩(wěn)定，基本上都保持在18～23m之間。同時地下水位基本上都來源于大氣中的降水或者是地表當中存在的淺水，由于在淺水的位置上會隨著外部環(huán)境氣候的改變而變化，通過調查分析之后得出實際的變化幅度大約在0.5～1.5m之間。從地表面水層來看，在地下土質層的構成類型上來看，其中粉性土質層與黏土性土層的構成類型比較普遍，并且土層大部分都是沉積類型的土質，如圖1所示。

圖1 工程地質潑面圖

3 超深基坑土方開挖和支護施工技術

在有效結合了該工程施工的水文地質條件之后，在工程施工中主要采用的是樁錨結合的支護結構方式來對深基坑進行支護施工。也就是運用淺層土體放坡的方式，運用混合土釘墻、深層鉆孔灌注樁結合的方式。在鉆孔灌注樁的直徑上采用的是800mm，運用C30型號的混凝土，在樁體外部運用是φ850工法樁進行止水，在旋轉噴錨的樁體直徑上設定為500mm，毛莊內部插入的是鋼絞線的方式，在基坑內部設定混凝土支撐的方式，在基坑邊角上的鋼筋混凝土來進行加固，具體的工程施工流程如下：

3.1 基坑開挖施工流程

在本次工程施工的深基坑施工過程當中，首先需要對施工的場地進行有效的平整，同時還需要做好場地的測量和放線工作，通過這種方式來實施三軸攪拌樁施工與套打加固攪拌樁施工，通過這種方式來最大程度上提升地基整體的承受能力，在錨桿施工過程中，需要先進行鉆孔施工，在準確檢查了鉆機的傾斜角與錨桿的位置之后，將水平方向上的孔位之間產生的間距進行測量，同時將孔位之間存在的縫隙控制在100mm以內，同時所產生的傾斜角不能低于3%誤差率，并且在此基礎之上嚴格檢查和測量了施工過程中插入其中的錨桿長度，并且還需要充分保證錨桿的焊接質量，避免在后續(xù)的施工過程中影響到基坑的穩(wěn)定性。然后在進行維護灌注樁的施工，通過高壓旋噴施工方式，對降水進行處理，并且在土方的開挖過程中，需要依照支護工作的需求進行土釘墻施工，在預應力鋼絞線和錨桿結構施工方面，在加固開挖和整體開挖過程中，對基坑施工進行有效的支護，通過這種方式來保證基坑開挖工程的安全性，避免產生坍塌等安全性事故。

3.2 土方開挖和優(yōu)化

該深基坑的土方開挖量達到了30000m2，總共土方開挖量為45萬m3，基坑的開挖最深深度達到了8.67m。依照“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、禁止超挖”的施工原則，將深基坑施工分為了13個可見區(qū)，如圖2所示。

圖2 土方分區(qū)開挖

在支護結構達到了設計強度和齡期之后，并且降水量方面要求達到了可以開挖的程度，主要進行了以下施工步驟，開挖表層雜填土，充分做好基坑外部的地面上的卸土和排水功能，在放坡的土體分層、分段開挖以及挖土和護坡表面的施工配合工作上，土方的開挖量和開槽開挖梁體的位置需要保證準確，施工圈梁和施工第一排樁體保證一致。

3.3 排樁支護施工技術

在深基坑的施工技術當中，通過對拍樁施工技術的有效運用，其中比較明顯的施工特點就在于施工過程總具有比較強的靈活性，同時這種支護施工的方式適用范圍非常廣泛。當前，在我國排樁支護施工過程當中，被廣泛的運用在一些軟土工程施工當中，同時支護結構主要針對支護樁和灌注樁防水施工來加以實現的。由于施工區(qū)域周圍范圍的土質條件良好，同時在地下水位上也比較低，符合了基坑開挖工程的基本要求。在施工過程中需要選擇一定數量的挖樁孔，并且保證所構成的排列式的排樁類型。但是在水位比較高的地區(qū)范圍內，可以通過所運用的水泥混合攪拌的方式來進行支護施工，通過這種施工方式在很大程度上實現了良好的防水功能，同時還可以保證基坑具備一定的擋土功能。在施工過程中，通過螺旋鉆機下鉆到準確的位置上，然后再向其中壓入液漿，此時需要充分注意漿液的注入順序，充分保證孔底以下進行注入的基本原則，保證排樁支護施工的安全性和穩(wěn)定性。

4 結束語

通過本文對高層建筑超大深基坑土方開挖與支護技術的研究和分析，從中可以有效的總結出在進行高層建筑超大深基坑施工過程中，其中土方開挖是一個重點的施工類型，在工程實施過程中，針對不同的施工環(huán)境采取不同的基坑支護方式，在很大程度上保證了基坑開挖的安全性和穩(wěn)定性，相關施工單位在施工過程中，需要充分重視這方面工作的實施，保證高層建筑地基的穩(wěn)定程度。