建筑工程深基坑的支護(hù)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)

付津杰

摘要：此文簡單介紹了深基坑支護(hù)的常見結(jié)構(gòu)種類，詳細(xì)分析了深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與深基坑施工技術(shù)的要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：建筑工程;深基坑;支護(hù)設(shè)計(jì);施工技術(shù)

目前，深基坑的支護(hù)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)是建設(shè)部大力推廣并應(yīng)用的新的基坑施工技術(shù)，基坑支護(hù)是地下設(shè)施建設(shè)過程中的重要部分，尤其在高層建筑的施工中應(yīng)用廣泛。基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)是一項(xiàng)綜合性、區(qū)域性、個(gè)體性很強(qiáng)的工程。

1 深基坑支護(hù)的主要結(jié)構(gòu)類型

大多數(shù)深基坑支護(hù)的主要結(jié)構(gòu)類型包括支護(hù)擋墻和及支護(hù)支撐兩種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，其中支護(hù)擋墻，主要以鋼筋混凝土排樁式為主，通過利用人工挖掘樁或者鉆孔樁能夠有效提高，深基坑周邊的強(qiáng)度。深基坑支護(hù)擋墻主要適用于地下水位較淺、土壤條件較好的施工場地。對(duì)于軟土邊坡來說，則必須要在擋墻的背后利用高壓注漿的方式來增加支護(hù)擋墻的密度，通過人工挖孔或者鉆孔樁排式擋墻的方式能夠提高擋墻整體的抗彎能力和剛度。地下連續(xù)擋墻的結(jié)構(gòu)類型可以直接將地下連續(xù)墻，使用機(jī)械成槽放入到鋼筋籠內(nèi)，通過澆水來提高連續(xù)擋墻的剛度，對(duì)周圍的環(huán)境不會(huì)造成影響，可以有效適應(yīng)不同的地層條件，墻體的強(qiáng)度能夠有效調(diào)節(jié)，在實(shí)際施工過程中可以確保施工精度和施工質(zhì)量。深基坑支護(hù)支撐可以分為擋墻和支撐兩部分，支撐主要是在基坑的周圍，按照縱橫方向設(shè)置的支護(hù)，能夠有效的減少支撐桿過長的問題，避免了擋墻變形的隱患，支撐則必須要通過預(yù)定力，保證每一根支撐的高度和策劃難度保持一致。

2 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

2.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算

深基坑支護(hù)施工作為一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)性、安全性、可行性的基本要求。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算可從以下方面考慮。（1）確定深基坑支護(hù)的類型。通過對(duì)深基坑所在的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、開挖深度、周邊環(huán)境等因素的分析，確保所選用的支護(hù)類型經(jīng)濟(jì)合理，支護(hù)結(jié)構(gòu)安全可靠。（2）水壓力對(duì)土體的作用。在支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)對(duì)超孔隙水壓力對(duì)土體的作用有足夠的認(rèn)識(shí)，明確土體的各項(xiàng)物理學(xué)性質(zhì)特征，取值一定要仔細(xì)，為使取值更加安全，應(yīng)在樁基結(jié)束后，做好土體的原位測(cè)試與試驗(yàn)，進(jìn)而獲取更加準(zhǔn)確的資料，積累更多經(jīng)驗(yàn)，提高工程設(shè)計(jì)與施工水平，降低事故發(fā)生率。（3）深基坑邊坡堆載物荷載計(jì)算。基坑支護(hù)的穩(wěn)定性與其邊坡堆載物的荷載有很大關(guān)系，深基坑開挖過程中，嚴(yán)禁基坑坡邊超堆荷載，應(yīng)采取措施防止碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu)、工程樁或擾動(dòng)基底原狀土。（4）抗隆起穩(wěn)定計(jì)算。深基坑本身的變形控制和穩(wěn)定性是抗隆起穩(wěn)定的2個(gè)重要指標(biāo)，不僅關(guān)系著基坑的穩(wěn)定性、安全性，也與深基坑周邊環(huán)境的變化息息相關(guān)。因此抗隆起穩(wěn)定計(jì)算是基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程中必不可少的設(shè)計(jì)內(nèi)容。

2.2 深基坑的時(shí)空效應(yīng)

深基坑開挖后，基坑四周及基底將失去原有的平衡，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)表明：基坑周邊會(huì)隨著時(shí)間不斷向基坑內(nèi)側(cè)傾斜，其傾斜規(guī)律是沿著水平位移方向呈現(xiàn)中間大兩邊小。深基坑長邊方向的中間部位往往是基坑邊坡發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象的常見位置，這表現(xiàn)了深基坑開挖是空間與時(shí)間的問題，與空間和時(shí)間的聯(lián)系密切相關(guān)，這就是深基坑工程的時(shí)空效應(yīng)。通過時(shí)空效應(yīng)理論的分析計(jì)算，按照分層、分步、對(duì)稱、平衡及限時(shí)的原則確定開挖與支撐的施工工序。深基坑開挖工程運(yùn)用時(shí)空效應(yīng)施工，可提升現(xiàn)場施工生產(chǎn)效率，在一定程度上縮短了施工時(shí)間，節(jié)省施工成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3 深基坑施工技術(shù)的要點(diǎn)

3.1 深基坑邊坡止水控制

在深基坑施工前，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、設(shè)計(jì)等相關(guān)部門提供的基坑場地資料，深入了解深基坑周邊的環(huán)境及地質(zhì)情況，并分析產(chǎn)生地下水的因素，若深基坑周邊有其他建（構(gòu)）筑物，首先考慮的降水原則是把地下水堵在基坑開挖面以外，然后通過抽水、排水的方式進(jìn)行降水，避免深基坑四周水土流失嚴(yán)重，致使建（構(gòu)）筑物不均勻沉降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生坑底管涌現(xiàn)象，在一定程度上降低施工進(jìn)度，拖延施工時(shí)間，造成成本升高。目前，止水帷幕是高水位及沿海地區(qū)深基坑支護(hù)中經(jīng)常使用的止水方法，常見種類有壓漿止水帷幕、深層水泥攪拌樁止水帷幕，旋噴樁止水帷幕。采用深層水泥攪拌樁止水帷幕施工時(shí)，首先要收集相關(guān)技術(shù)資料，在施工前確定水泥漿料的配合比、泵送時(shí)間、攪拌速度和復(fù)攪深度等。確保深層水泥攪拌樁成樁的質(zhì)量，若成樁質(zhì)量較差，開挖后基坑周邊將會(huì)出現(xiàn)滲水、漏水的現(xiàn)象。此時(shí)無論采用何種方法進(jìn)行處理，都會(huì)延誤工期、增加造價(jià)。因此，深層水泥攪拌樁施工時(shí)要考慮以下幾點(diǎn)。（1）確保成樁質(zhì)量。首先采用合理的水泥漿料配合比，根據(jù)設(shè)計(jì)配合比拌制水泥漿，控制攪拌時(shí)間、使?jié){料均勻結(jié)合，保證輸送漿料連續(xù)進(jìn)行，不得產(chǎn)生離析現(xiàn)象。（2）保證樁的有效搭接長度，搭接區(qū)域要密實(shí)，防止空洞、蜂窩及樁頭開裂的現(xiàn)象發(fā)生。（3）做好施工技術(shù)交底，不得在支護(hù)結(jié)構(gòu)上隨意開孔，否則會(huì)破壞支護(hù)結(jié)構(gòu)，影響止水效果，造成地下水滲漏到基坑的現(xiàn)象。

3.2 深基坑施工監(jiān)測(cè)

深基坑施工監(jiān)測(cè)的主要方式是安排專業(yè)施工測(cè)量人員對(duì)基坑施工現(xiàn)場及毗鄰建（構(gòu)）筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)基坑開挖施工中所監(jiān)測(cè)的實(shí)測(cè)資料，對(duì)比勘察與設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)資料，全方面掌握基坑土體位移變化的方向及頻率，根據(jù)預(yù)警分析表，預(yù)測(cè)接下來工作的方向，做到隨時(shí)可以預(yù)報(bào)施工中可能出現(xiàn)的各種險(xiǎn)情。位移變化超過設(shè)定的預(yù)警值時(shí)，可立刻采取相應(yīng)的解決措施，避免變形進(jìn)一步加劇，為深基坑工程提供安全技術(shù)保障。在進(jìn)行深基坑施工監(jiān)測(cè)時(shí)應(yīng)做好以下內(nèi)容的測(cè)量：支護(hù)結(jié)構(gòu)及其空隙內(nèi)壓力;監(jiān)控點(diǎn)高程與平面位移;支護(hù)結(jié)構(gòu)沉降和裂縫;支護(hù)結(jié)構(gòu)與被支護(hù)的土體內(nèi)側(cè)向位移;基坑坑底部位凸起位置;相鄰基坑中建筑物與管線變形情況;地下水位的變化情況等。一般來說，深基坑施工監(jiān)測(cè)具有以下特點(diǎn)。（1）時(shí)效性。深基坑施工監(jiān)測(cè)一般會(huì)配合降水和開挖施工工序，具有鮮明的時(shí)間效應(yīng)。而對(duì)于普通的工程測(cè)量來說沒有明顯的時(shí)間效應(yīng)，深基坑施工監(jiān)測(cè)的結(jié)果通常隨時(shí)間而變化，不同時(shí)間的監(jiān)測(cè)結(jié)果都存有差異，因此一日以前或幾小時(shí)前的測(cè)量結(jié)果都會(huì)失去直接意義，所以深基坑施工中監(jiān)測(cè)需隨時(shí)進(jìn)行，一般是每天測(cè)量1次，如果在測(cè)量對(duì)象變化異常時(shí)期，則每天測(cè)量數(shù)次。（2）等精度。通常來說，深基坑施工監(jiān)測(cè)一般只要求測(cè)量基坑周邊變化的相對(duì)值，對(duì)絕對(duì)值的測(cè)量沒有要求。通常普通測(cè)量要求在地面上對(duì)被監(jiān)測(cè)的建（構(gòu)）筑物進(jìn)行定位，這是一個(gè)絕對(duì)值坐標(biāo)的測(cè)量，而在監(jiān)測(cè)深基坑邊坡變形及位移的測(cè)量中，僅要求測(cè)量邊坡相對(duì)于原來基準(zhǔn)點(diǎn)的位置即可，而可能完全不需要知道基坑邊坡原來的位置（坐標(biāo)、高程）。由于這個(gè)鮮明的特點(diǎn)，使得深基坑施工監(jiān)測(cè)有其自身規(guī)律。因此，深基坑施工監(jiān)測(cè)工作中應(yīng)盡可能做到等精度。在相同的位置使用相同的儀器，由同一觀測(cè)者按同一施工測(cè)量方案進(jìn)行施測(cè)。

4 結(jié)語

深基坑工程是整個(gè)建筑工程必不可少的環(huán)節(jié)，對(duì)于地產(chǎn)及施工企業(yè)來說，應(yīng)引起足夠的重視。對(duì)于建筑人員來說，合理應(yīng)用深基坑的支護(hù)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)，是保證深基坑工程乃至整個(gè)建筑工程順利施工的前提，也是推動(dòng)建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的重要保障。

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