建筑工程中深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用

郭超

摘要：隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐的日益加快，高層建筑對(duì)于基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量與效率的要求日漸提高，深基坑支護(hù)作為基礎(chǔ)工程施工過程中重要且關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，其支護(hù)結(jié)構(gòu)與方式的選擇、支護(hù)技術(shù)的專業(yè)化發(fā)展、支護(hù)設(shè)計(jì)與施工的動(dòng)態(tài)監(jiān)控都對(duì)基礎(chǔ)工程乃至整個(gè)建筑工程的施工品質(zhì)具有重大影響。那么根據(jù)建筑工程的設(shè)計(jì)需要，結(jié)合建設(shè)用地與周圍環(huán)境的具體情況，選擇經(jīng)濟(jì)合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)和支護(hù)形式，強(qiáng)化對(duì)深基坑支護(hù)技術(shù)的適應(yīng)性優(yōu)化與手段創(chuàng)新，便成為促進(jìn)建筑工程現(xiàn)代化發(fā)展的重要內(nèi)容。本文對(duì)建筑工程中深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：建筑工程;深基坑支護(hù);應(yīng)用

一、深基坑支護(hù)的基本要求和優(yōu)化方向

首先，支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的承載能力，能夠起到基礎(chǔ)工程施工所必須的擋土功效，有效維持基坑邊坡的穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞、內(nèi)外土體失穩(wěn)、止水帷幕失效等的現(xiàn)象（需要進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)計(jì)算）。其次，確保基坑在正常使用情形下不會(huì)達(dá)到基坑變形的極限，變形參數(shù)控制在設(shè)計(jì)所需的安全等級(jí)之內(nèi)，水平位移不會(huì)對(duì)相鄰的建（構(gòu)）筑物、道路、地下管線構(gòu)成威脅與阻礙（需要進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)的正常使用狀態(tài)極限的計(jì)算）。再次，基坑的設(shè)計(jì)與施工應(yīng)充分考慮施工所在地的土體結(jié)構(gòu)、不良地質(zhì)、地下水位及其變化情況等周邊環(huán)境因素，保證支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)土體變形、沉陷、坍塌以及地下水管滲漏的適應(yīng)能力（需要進(jìn)行周邊環(huán)境、地下水控制及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的相關(guān)驗(yàn)算）。最后，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與方式的設(shè)計(jì)與選擇以及支護(hù)技術(shù)的優(yōu)化實(shí)施，需不斷達(dá)到施工環(huán)境的適應(yīng)性、施工效率的高效維護(hù)性及工程造價(jià)的經(jīng)濟(jì)性的有機(jī)統(tǒng)一。

二、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與支護(hù)技術(shù)

由于建筑層高的不斷提升，深基坑開挖的深度越來越大，所涉及的地質(zhì)環(huán)境也越來越復(fù)雜，過去傳統(tǒng)的開挖放坡工藝難以滿足現(xiàn)代化建筑設(shè)計(jì)與施工的要求，深基坑支護(hù)技術(shù)便朝著功能更加全面、荷載更加穩(wěn)固的方向發(fā)展。具體的支護(hù)結(jié)構(gòu)與技術(shù)主要有：樁墻—內(nèi)支撐支護(hù)技術(shù)、預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)、重力式水泥擋墻技術(shù)及土釘墻支護(hù)技術(shù)等。

1、樁墻- 內(nèi)支撐支護(hù)技術(shù)

這種支護(hù)結(jié)構(gòu)在通過排樁擋墻承受基坑側(cè)壁土體與水體壓力的同時(shí)，通過內(nèi)支撐給予排樁經(jīng)過連接點(diǎn)的反向支撐力，從而在基坑開挖深度不斷加深的現(xiàn)實(shí)情況下，優(yōu)化懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)在軟土中不宜超過5m 的限制，可以滿足1、2、3 級(jí)基坑的支護(hù)要求。樁墻- 內(nèi)支撐支護(hù)技術(shù)的主要施工方式是在基坑四周設(shè)置人工挖孔樁排或旋噴樁以抵抗四周土體的側(cè)向力，并根據(jù)土質(zhì)和地下水位的情況，適時(shí)增加內(nèi)支撐或預(yù)應(yīng)力錨索約束等措施。如果地下水位高于坑底或出現(xiàn)管涌等不良現(xiàn)象，則需要加設(shè)止水帷幕，進(jìn)行深井降水貨輕型井點(diǎn)降水等止水、降水措施，或者是采用地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，以達(dá)到良好基坑穩(wěn)定性、防滲性、整體性等進(jìn)一步加強(qiáng)。

2、預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)

預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)是將錨桿的一端與支護(hù)樁、格構(gòu)梁等構(gòu)筑物相連接，而另一端則深入地層深處，在安裝過程中對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力，并采用水泥漿體將預(yù)應(yīng)力鋼筋與土層進(jìn)行粘結(jié)，從而能夠達(dá)到邊緣土體的側(cè)壓力有效傳至于土體深處的效果，實(shí)現(xiàn)錨桿支護(hù)與土體壓力分散支撐相統(tǒng)一的更強(qiáng)支撐體系。預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)需要根據(jù)基坑支護(hù)和建筑功能性的需要，合理控制錨桿的長度（錨固段與自由段）與安裝角度設(shè)計(jì)、錨桿的張拉、注漿的材料與壓力以及注漿的程序，從而達(dá)到錨桿支護(hù)施工的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

3、重力式水泥擋墻技術(shù)

重力式水泥擋墻是依靠墻體自身的重力用于抵擋土體側(cè)壓力的一種支護(hù)結(jié)構(gòu)，通過攪拌器械將水泥與地基軟土進(jìn)行強(qiáng)制拌和，以形成深層水泥攪拌樁組成的重力式水泥土擋墻，達(dá)到土質(zhì)和地基強(qiáng)度同時(shí)提高的一種深基坑支護(hù)方式。在現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)工程施工中可采用實(shí)體式或格柵式的擋墻結(jié)構(gòu)。重力式水泥擋墻技術(shù)適用于開挖深度不大于6m 的軟土基坑支護(hù)（如果基坑深度超過6m，需在水泥土墻中插入加筋桿件，以形成加筋水泥土擋墻），可以起到擋土和止水的雙重功能。重力式水泥擋墻技術(shù)需要考慮地下水對(duì)水泥混凝土材料的腐蝕問題，并嚴(yán)格控制水泥漿的密度、輸漿量、鉆頭的角度及鉆井的深度、噴漿高程及停漿面以及攪拌裝的長度等，并在成樁后在規(guī)定的時(shí)間對(duì)樁身的均勻性及其直徑，樁體的荷載力和強(qiáng)度進(jìn)行抽檢和計(jì)算，確保樁身的受力、變形與均勻程度，及施工工藝與流程符合建筑設(shè)計(jì)的要求。

4、釘墻支護(hù)技術(shù)

土釘墻支護(hù)技術(shù)是將基坑側(cè)邊利用土釘對(duì)土體進(jìn)行加固，然后再在加固后的邊坡鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)，并噴射混凝土面板達(dá)到支護(hù)結(jié)構(gòu)與土方邊坡有效結(jié)合的一種加固型的支護(hù)方法。土釘墻支護(hù)技術(shù)使加固范圍內(nèi)土體自身穩(wěn)定性加強(qiáng)，形成類似擋土墻性質(zhì)的結(jié)構(gòu)，達(dá)到強(qiáng)化支護(hù)基坑的目的。為了適應(yīng)當(dāng)下高層建筑及地下建筑工程的發(fā)展需要，土釘墻技術(shù)逐漸與水泥土樁、微型樁、預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)相結(jié)合，形成了復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)，從而大大提高了建設(shè)施工的進(jìn)度，縮小了施工占用的面積，降低了放坡的難度，提升了施工的經(jīng)濟(jì)性與靈活性。土釘墻支護(hù)技術(shù)適用于基坑等級(jí)為2、3 級(jí)的非軟土場(chǎng)地，且基坑深度最好控制在12m 以內(nèi)（軟土地質(zhì)或超過12m 的開挖深度最好采用復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)）。土釘墻支護(hù)技術(shù)要強(qiáng)化對(duì)注漿工藝、土釘墻拉拔、混凝土噴射的設(shè)計(jì)試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，確定合理的工藝參數(shù)，保證土釘孔錨固漿砂的強(qiáng)度、注漿的壓力、網(wǎng)與土釘?shù)倪B接方式及噴射混凝土的強(qiáng)度與厚度等，使其符合設(shè)計(jì)的要求以及建筑工程質(zhì)量發(fā)展的需要。

三、深基坑支護(hù)施工過程中的問題與解決對(duì)策

1、基坑的止水與降水

由于基坑開挖深度的逐漸加大，涉及的地下水文環(huán)境也就越來越復(fù)雜，那么就需要在基坑四周設(shè)置止水帷幕墻，將其底部深入巖層，以防治地下水滲入。此外，在深基坑支護(hù)技術(shù)中采取連續(xù)腰合支護(hù)樁、地下連續(xù)墻、預(yù)制鋼板樁的支護(hù)方式與工藝也可以達(dá)到良好的防滲效果，而且能夠提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛性和整體性，達(dá)到基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量的進(jìn)一步提升。如果基坑底部出現(xiàn)大規(guī)模涌砂，就需要在基坑底部采取深管井降水或輕型井點(diǎn)降水等措施，并在基坑周圍設(shè)置回灌井點(diǎn)，避免由于降水措施實(shí)的施導(dǎo)致鄰近建筑物的下沉和地下管線的破壞。

2、基坑底部出現(xiàn)施工縫、隆起和流沙等現(xiàn)象

當(dāng)采用壓力注漿、水泥攪拌樁、旋噴樁等支護(hù)結(jié)構(gòu)與方式的時(shí)候，往往會(huì)出現(xiàn)施工縫、基坑底部隆起和流沙等現(xiàn)象的發(fā)生，那么就需要根據(jù)樁體施工的類型及方式預(yù)留一定量的施工縫，施工縫的大小一般比樁體直徑小300mm-400mm，并保證施工縫與樁體實(shí)現(xiàn)有效地搭接。此外，還可以采用坑底加固法等措施來提高基坑底部的抗剪強(qiáng)度，與此同時(shí)起到良好的防滲作用。

結(jié)束語

基坑支護(hù)需要保證基坑內(nèi)及周邊鄰近建筑、道路、管線設(shè)施的安全與穩(wěn)固，并為高層建筑奠定良好的質(zhì)量基礎(chǔ)，為地下工程建設(shè)提供合適的施工空間。因此，就需要根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件和周邊環(huán)境，選擇合適的基坑支護(hù)形式、采用并確定合適的力學(xué)參數(shù)，并適時(shí)優(yōu)化基坑支護(hù)的技術(shù)，強(qiáng)化對(duì)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工的監(jiān)管，從而從根本上保證基坑支護(hù)施工的安全性與經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]?孔祥夔. 土建基礎(chǔ)施工過程中的深基坑支護(hù)技術(shù)探究[J]. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2015（21）：223.

[2]?許衛(wèi)軍，楊小波，胡超群. 建筑施工中深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用[J]. 中國住宅設(shè)施，2016（1）：36-38.

（作者身份證號(hào)碼：130481198808010099）