建筑施工中深基坑支護(hù)的施工技術(shù)

陳秀玉?李根陽(yáng)

摘 要：深基坑支護(hù)施工是建筑基礎(chǔ)工程中的重要環(huán)節(jié)，是整個(gè)建筑工程質(zhì)量的重要保障。本文從深基坑支護(hù)施工及其技術(shù)的特點(diǎn)為切入點(diǎn)，分析了深基坑支護(hù)的基本要求和常見(jiàn)的深基坑支護(hù)的施工技術(shù)，闡述了各種基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其適用條件。旨在解決深基坑支護(hù)施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，優(yōu)化深基坑支護(hù)施工技術(shù)，降低其施工成本，提高施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)深基坑支護(hù)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑施工;深基坑支護(hù);施工技術(shù)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化進(jìn)程速率逐年加快，建筑形式越來(lái)越多樣，高樓大廈的數(shù)量也逐漸增多，同時(shí)對(duì)地下空間的利用要求也越來(lái)越高。在此背景下，對(duì)基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量的要求日益提高，深基坑支護(hù)技術(shù)是基礎(chǔ)工程施工中的重要環(huán)節(jié)，其支護(hù)方式和方法對(duì)建筑工程基礎(chǔ)施工質(zhì)量和基礎(chǔ)造價(jià)有較大的影響，因此有必要對(duì)深基坑支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行研究，結(jié)合實(shí)際情況選擇經(jīng)濟(jì)合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)優(yōu)化創(chuàng)新深基坑支護(hù)技術(shù)，降低深基坑支護(hù)的施工成本，提高施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)基礎(chǔ)工程現(xiàn)代化發(fā)展的進(jìn)程。

1 深基坑支護(hù)施工技術(shù)概述

1.1 深基坑支護(hù)施工概況

基坑工程是基礎(chǔ)工程的重要組成部分，主要包括基坑勘察、設(shè)計(jì)、開(kāi)挖、支護(hù)、監(jiān)測(cè)、澆筑和回填等工序，其目的主要是為了保證建筑的穩(wěn)定性和安全性，做好建筑基礎(chǔ)工程，構(gòu)件地下空間，需要對(duì)基坑周圍的巖土體進(jìn)行加固和保護(hù)。目前國(guó)內(nèi)超高建筑物越來(lái)越多，地下空間需求越來(lái)越大，所需的基坑深度也越來(lái)越大，對(duì)基坑支護(hù)施工技術(shù)提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。基坑支付是地下開(kāi)挖作業(yè)，其施工環(huán)境復(fù)雜，施工難度較高，必須針對(duì)基坑施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)分析解決，以確保整個(gè)基坑工程的穩(wěn)定性和安全性。基坑工程一旦出現(xiàn)事故，處理起來(lái)十分困難，所耗費(fèi)的資金也是難以估計(jì)的，并且容易造成嚴(yán)重的社會(huì)影響，因此對(duì)基坑支護(hù)工程一定要引起重視。

1.2 深基坑支護(hù)施工技術(shù)的特點(diǎn)

深基坑支護(hù)施工技術(shù)具有施工環(huán)節(jié)多、施工周期短、受周邊建筑物及地下管線影響較大等特點(diǎn)。基坑支護(hù)施工要綜合考慮基坑周邊環(huán)境、巖土層力學(xué)性質(zhì)、地下水位情況等眾多因素，其工程規(guī)模一般較大，但施工周期較短，施工環(huán)境復(fù)雜，給施工帶來(lái)的一定的困難。在基坑工程施工前，首先需要對(duì)基坑進(jìn)行勘察，探明基坑及周邊的巖土層分布特征及物理力學(xué)性質(zhì)，然后對(duì)基坑支護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，選用合適基坑支護(hù)方案，合理的基坑支護(hù)方案能夠極大的降低施工難度，降低施工成本，加快建筑施工的進(jìn)度。基坑開(kāi)挖是基礎(chǔ)施工的主要環(huán)節(jié)，開(kāi)挖方式對(duì)周邊巖土體穩(wěn)定性影響較大，因此要求施工人員必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求施工，加強(qiáng)對(duì)施工人員的監(jiān)管，定時(shí)對(duì)基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè)及檢查，提高基坑施工質(zhì)量，減少事故發(fā)生率，降低施工成本。

1.3 深基坑支護(hù)的基本要求

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)必須要求一定的承載力和穩(wěn)定性，其目的是保證基坑邊坡的穩(wěn)定性，避免支護(hù)結(jié)構(gòu)遭受破壞、基坑周圍巖土體失穩(wěn)、止水帷幕失效等問(wèn)題;在設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合基坑周邊巖土層物理力學(xué)性質(zhì)、地下水位及變化情況等環(huán)境因素，保證支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)巖土體失穩(wěn)、變形具有約束作;基坑支護(hù)允許有一定的變形，但其變形參數(shù)要在規(guī)范規(guī)定的安全范圍內(nèi)，同時(shí)保證位移不對(duì)周圍的建筑物、地下管線、道路等周邊構(gòu)筑物產(chǎn)生變形和破壞。

2 建筑施工中深基坑支護(hù)的施工技術(shù)

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)多種多樣，常見(jiàn)的有樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)、排樁加內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)、水泥擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)、鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)、土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)、SMW工法等支護(hù)形式，具體基坑要根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件、周邊環(huán)境要求、施工工藝及經(jīng)濟(jì)性等綜合考慮，因地制宜的選擇最適宜的支護(hù)形式;不同的支護(hù)形式其對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)及要求也各不相同，下文對(duì)不同的深基坑支護(hù)形式進(jìn)行分析。

2.1 樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)

樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)是鉆孔灌注樁加錨桿的綜合性支護(hù)形式，同時(shí)采用鉆孔灌注樁和錨桿對(duì)邊坡提供拉力，阻止邊坡破壞的支護(hù)形式（圖1）。其中樁為擋土結(jié)構(gòu)，錨桿為支撐結(jié)構(gòu)，錨桿由拉桿、錨頭、錨固體等三部分組成，在基坑水位比較高的情況下，還需要配合降水井或止水帷幕使用。樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)在基坑支護(hù)中比較常見(jiàn)，用錨桿提供拉力，減少了基坑內(nèi)部的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，增大了基坑開(kāi)挖空間，能有效的縮短基坑施工時(shí)間，節(jié)約施工成本，大多應(yīng)用于復(fù)雜施工場(chǎng)地及對(duì)工期要求嚴(yán)格的基坑工程。

2.2 地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)

地下連續(xù)墻是利用機(jī)械在基坑周邊挖槽后，使用鋼筋籠和混凝土澆筑的連續(xù)墻體，可以起到截水、防滲、支撐的作用。多用于基坑開(kāi)挖深度大于10m的基坑工程，基坑周邊具有較高的建筑物，對(duì)防水、防滲有較高要求的基坑工程，或基坑內(nèi)空間有效、地下室外墻與紅線之間距離近等情況下的基坑工程。地下連續(xù)墻具有施工效率高、施工周期短、工程質(zhì)量可靠、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)，其施工時(shí)噪音低、占地小、防滲性能良好、適用于多種地基條件、還可以作為剛性基礎(chǔ)等，在城市基坑工程中被廣泛采用。

2.3 排樁加內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)

排樁加內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)多用于無(wú)放坡和拉錨空間的基坑工程，使用內(nèi)部對(duì)撐、斜撐等方式對(duì)排樁進(jìn)行加固受力。內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)多為現(xiàn)澆的鋼砼結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆鋼砼的剛度較大，強(qiáng)度有保障，施工方便，整體性能良好，平面布置形式靈活，但其施工周期較長(zhǎng)、自重較大、支撐拆卸難度大;而鋼結(jié)構(gòu)支撐安裝拆卸方便、本身自動(dòng)小、施工速度快，材料可循環(huán)使用，但其施工工藝要求較高，整體性較差。

2.4 水泥擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)

水泥擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)屬于重力式擋土墻，通過(guò)高壓旋噴將固化劑和地基土進(jìn)行攪拌形成的連續(xù)的擋土墻結(jié)構(gòu)，靠其自身的重量及強(qiáng)度抵抗土壓力及水壓力。水泥擋土墻結(jié)構(gòu)多使用于基坑開(kāi)挖深度不超過(guò)7m的基坑支護(hù)，具有施工方便、工程造價(jià)低、施工進(jìn)度快、防滲性能好等特點(diǎn)，但水泥擋土墻使用范圍較為有限，對(duì)基坑周圍巖土體條件要求較高，基坑頂部的位移量較大，對(duì)周圍建筑物和地下管線、道路等構(gòu)筑物的影響較大。

2.5 鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)

鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)是利用鋼板樁在施工過(guò)程中達(dá)到基坑支護(hù)的目的，在基坑施工結(jié)束后，可將鋼板樁采用一定的手段拔出并重復(fù)利用。鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)適用于深度較淺，周邊巖土為粘性土、砂土、淤泥土等軟弱地層，在正式施工前需要試樁，數(shù)目不小于10根。鋼板樁是使用前，要對(duì)其表面缺陷、長(zhǎng)寬規(guī)格、厚度、高度、平直度、鎖口形狀等進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)不符合要求的鋼板樁進(jìn)行矯正處理，使樁身的垂直度、彎曲度、齒槽平直度、樁長(zhǎng)等參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求。在打入鋼板樁時(shí)，要對(duì)準(zhǔn)鎖口，并使用振動(dòng)錘均勻錘擊，保證樁頂不被破壞和樁的垂直度。

2.6? 土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)

土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)是利用鋼筋制成的土釘對(duì)土體的加固，邊坡表面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)后在噴射混凝土面層的原位土體加固方法（圖2）。其主要是利用土體本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，采用土釘和巖土的協(xié)同作用，加強(qiáng)土體的整體剛度，彌補(bǔ)土體抗拉、抗剪強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，提高了整體穩(wěn)定性。經(jīng)土釘墻加固的邊坡，不會(huì)發(fā)生突發(fā)性破壞，延伸了邊坡破壞的塑性變形的階段，多表現(xiàn)在漸進(jìn)變形和開(kāi)裂，很少發(fā)生整體性滑塌。土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)輕、柔性大、延性好、密封性好、抗震性能優(yōu)良等特點(diǎn)，

其施工時(shí)所需場(chǎng)地小，移動(dòng)靈活，支護(hù)結(jié)構(gòu)不占空間，施工速度快，施工工藝簡(jiǎn)單，工程量小，基坑造價(jià)較低。土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)適用于有一定粘結(jié)性的填土、粘土、粉土等，地下水低于開(kāi)挖標(biāo)高的基坑工程，基坑深度一般小于15m。

2.7 SMW工法

SMW工法是在混凝土樁內(nèi)插入型鋼以承受荷載，同時(shí)起到防水防滲的水泥土攪拌樁法，。其施工時(shí)對(duì)周邊環(huán)境影響較小，基本無(wú)噪音，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高，適用場(chǎng)地類型廣泛，對(duì)以粘土和砂土為主的地層尤為適用，多用于深度小于10m的基坑支護(hù)。利用SMW工法形成的地下墻體強(qiáng)度高、連續(xù)性好、無(wú)縫隙，其防水抗?jié)B性能良好，配合內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)可以用于深度較大的基坑，發(fā)展前景較為廣闊。

3 深基坑支護(hù)的施工技術(shù)優(yōu)化措施

建筑工程中深基坑支護(hù)需要加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的管理，提高對(duì)施工質(zhì)量的重視程度。深基坑支護(hù)施工復(fù)雜，涉及較多的施工技術(shù)，因此必須要重視對(duì)施工過(guò)程的管理，掌握好施工環(huán)節(jié)，確保基坑工程的穩(wěn)定性和安全性。同時(shí)還需要從技術(shù)上、理念上重視施工質(zhì)量，定期對(duì)深基坑施工人員進(jìn)行技術(shù)和安全培訓(xùn)，提高相關(guān)人員的專業(yè)技術(shù)水平和安全意識(shí)，嚴(yán)格按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，從根本上提高對(duì)施工質(zhì)量的重視程度，在具體工作加嚴(yán)加防范質(zhì)量和安全隱患，進(jìn)而提高基坑工程的質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基坑工程作為基礎(chǔ)工程的重要組成部分，在基坑設(shè)計(jì)及施工中，需要結(jié)合基坑場(chǎng)地實(shí)際地質(zhì)條件、地下水位情況、當(dāng)?shù)氐氖┕すに嚨龋x擇經(jīng)濟(jì)可行的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，對(duì)基坑施工中出現(xiàn)的突發(fā)性問(wèn)題，要及時(shí)有效的解決，以確保基坑工程的穩(wěn)定性和安全性，進(jìn)而降低深基坑整體支護(hù)的施工成本，提高施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)基坑工程施工的健康可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：陳秀玉，1984.1，男，山東省煙臺(tái)市人，漢，本科，助理講師;

李根陽(yáng)，1992.1，男，山東省東營(yíng)市人，漢，本科，助理講師。