建筑工程中深基坑支護施工技術的應用

郭超

摘要：隨著城市現代化建設步伐的日益加快，高層建筑對于基礎工程施工質量與效率的要求日漸提高，深基坑支護作為基礎工程施工過程中重要且關鍵的環節，其支護結構與方式的選擇、支護技術的專業化發展、支護設計與施工的動態監控都對基礎工程乃至整個建筑工程的施工品質具有重大影響。那么根據建筑工程的設計需要，結合建設用地與周圍環境的具體情況，選擇經濟合理的支護結構和支護形式，強化對深基坑支護技術的適應性優化與手段創新，便成為促進建筑工程現代化發展的重要內容。本文對建筑工程中深基坑支護施工技術的應用進行探討。

關鍵詞：建筑工程;深基坑支護;應用

一、深基坑支護的基本要求和優化方向

首先，支護結構應具有良好的承載能力，能夠起到基礎工程施工所必須的擋土功效，有效維持基坑邊坡的穩定，不會出現支護結構的破壞、內外土體失穩、止水帷幕失效等的現象（需要進行支護結構的承載能力極限狀態計算）。其次，確保基坑在正常使用情形下不會達到基坑變形的極限，變形參數控制在設計所需的安全等級之內，水平位移不會對相鄰的建（構）筑物、道路、地下管線構成威脅與阻礙（需要進行支護結構的正常使用狀態極限的計算）。再次，基坑的設計與施工應充分考慮施工所在地的土體結構、不良地質、地下水位及其變化情況等周邊環境因素，保證支護結構對土體變形、沉陷、坍塌以及地下水管滲漏的適應能力（需要進行周邊環境、地下水控制及支護結構變形的相關驗算）。最后，深基坑支護結構與方式的設計與選擇以及支護技術的優化實施，需不斷達到施工環境的適應性、施工效率的高效維護性及工程造價的經濟性的有機統一。

二、深基坑支護結構與支護技術

由于建筑層高的不斷提升，深基坑開挖的深度越來越大，所涉及的地質環境也越來越復雜，過去傳統的開挖放坡工藝難以滿足現代化建筑設計與施工的要求，深基坑支護技術便朝著功能更加全面、荷載更加穩固的方向發展。具體的支護結構與技術主要有：樁墻—內支撐支護技術、預應力錨桿支護技術、重力式水泥擋墻技術及土釘墻支護技術等。

1、樁墻- 內支撐支護技術

這種支護結構在通過排樁擋墻承受基坑側壁土體與水體壓力的同時，通過內支撐給予排樁經過連接點的反向支撐力，從而在基坑開挖深度不斷加深的現實情況下，優化懸臂式支護結構在軟土中不宜超過5m 的限制，可以滿足1、2、3 級基坑的支護要求。樁墻- 內支撐支護技術的主要施工方式是在基坑四周設置人工挖孔樁排或旋噴樁以抵抗四周土體的側向力，并根據土質和地下水位的情況，適時增加內支撐或預應力錨索約束等措施。如果地下水位高于坑底或出現管涌等不良現象，則需要加設止水帷幕，進行深井降水貨輕型井點降水等止水、降水措施，或者是采用地下連續墻支護結構，以達到良好基坑穩定性、防滲性、整體性等進一步加強。

2、預應力錨桿支護技術

預應力錨桿支護技術是將錨桿的一端與支護樁、格構梁等構筑物相連接，而另一端則深入地層深處，在安裝過程中對錨桿施加預應力，并采用水泥漿體將預應力鋼筋與土層進行粘結，從而能夠達到邊緣土體的側壓力有效傳至于土體深處的效果，實現錨桿支護與土體壓力分散支撐相統一的更強支撐體系。預應力錨桿支護技術需要根據基坑支護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）與安裝角度設計、錨桿的張拉、注漿的材料與壓力以及注漿的程序，從而達到錨桿支護施工的安全性、可靠性和經濟性。

3、重力式水泥擋墻技術

重力式水泥擋墻是依靠墻體自身的重力用于抵擋土體側壓力的一種支護結構，通過攪拌器械將水泥與地基軟土進行強制拌和，以形成深層水泥攪拌樁組成的重力式水泥土擋墻，達到土質和地基強度同時提高的一種深基坑支護方式。在現實基礎工程施工中可采用實體式或格柵式的擋墻結構。重力式水泥擋墻技術適用于開挖深度不大于6m 的軟土基坑支護（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需要考慮地下水對水泥混凝土材料的腐蝕問題，并嚴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，并在成樁后在規定的時間對樁身的均勻性及其直徑，樁體的荷載力和強度進行抽檢和計算，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計的要求。

4、釘墻支護技術

土釘墻支護技術是將基坑側邊利用土釘對土體進行加固，然后再在加固后的邊坡鋪設鋼絲網，并噴射混凝土面板達到支護結構與土方邊坡有效結合的一種加固型的支護方法。土釘墻支護技術使加固范圍內土體自身穩定性加強，形成類似擋土墻性質的結構，達到強化支護基坑的目的。為了適應當下高層建筑及地下建筑工程的發展需要，土釘墻技術逐漸與水泥土樁、微型樁、預應力錨桿技術相結合，形成了復合土釘墻支護技術，從而大大提高了建設施工的進度，縮小了施工占用的面積，降低了放坡的難度，提升了施工的經濟性與靈活性。土釘墻支護技術適用于基坑等級為2、3 級的非軟土場地，且基坑深度最好控制在12m 以內（軟土地質或超過12m 的開挖深度最好采用復合土釘墻支護技術）。土釘墻支護技術要強化對注漿工藝、土釘墻拉拔、混凝土噴射的設計試驗與現場試驗，確定合理的工藝參數，保證土釘孔錨固漿砂的強度、注漿的壓力、網與土釘的連接方式及噴射混凝土的強度與厚度等，使其符合設計的要求以及建筑工程質量發展的需要。

三、深基坑支護施工過程中的問題與解決對策

1、基坑的止水與降水

由于基坑開挖深度的逐漸加大，涉及的地下水文環境也就越來越復雜，那么就需要在基坑四周設置止水帷幕墻，將其底部深入巖層，以防治地下水滲入。此外，在深基坑支護技術中采取連續腰合支護樁、地下連續墻、預制鋼板樁的支護方式與工藝也可以達到良好的防滲效果，而且能夠提高支護結構的剛性和整體性，達到基礎工程施工質量的進一步提升。如果基坑底部出現大規模涌砂，就需要在基坑底部采取深管井降水或輕型井點降水等措施，并在基坑周圍設置回灌井點，避免由于降水措施實的施導致鄰近建筑物的下沉和地下管線的破壞。

2、基坑底部出現施工縫、隆起和流沙等現象

當采用壓力注漿、水泥攪拌樁、旋噴樁等支護結構與方式的時候，往往會出現施工縫、基坑底部隆起和流沙等現象的發生，那么就需要根據樁體施工的類型及方式預留一定量的施工縫，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現有效地搭接。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度，與此同時起到良好的防滲作用。

結束語

基坑支護需要保證基坑內及周邊鄰近建筑、道路、管線設施的安全與穩固，并為高層建筑奠定良好的質量基礎，為地下工程建設提供合適的施工空間。因此，就需要根據項目建設場地的水文地質條件和周邊環境，選擇合適的基坑支護形式、采用并確定合適的力學參數，并適時優化基坑支護的技術，強化對基坑支護設計與施工的監管，從而從根本上保證基坑支護施工的安全性與經濟性。

參考文獻：

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[2]?許衛軍，楊小波，胡超群. 建筑施工中深基坑支護技術的應用[J]. 中國住宅設施，2016（1）：36-38.

（作者身份證號碼：130481198808010099）