樁基內支撐在基坑支護中的應用

黃發能

（廣東省地質工程公司，廣東廣 州 510080）

深基坑支護是建筑施工的技術要點，必須保證施工現場的安全，防止基坑內外發生滑坡，保證環境的安全和正常運行。基坑不斷擴大，形狀越來越不平整，給基坑支護施工帶來了越來越多的問題，這就需要相關工作人員去研究和不斷研究更先進的樁基保護體系，保證開挖施工安全順利。

1 城市建筑深基坑支護存在的問題

1.1 基坑工程特點及建設現狀

雖然深基坑的設計取決于當地的工程、地質和水文地質條件，但也取決于相鄰結構、建筑物和地下市政管道的位置、抗變形能力和環境、現場條件。深基坑的設計有其自身的特點，例如：影響因素多、范圍廣、區域性和復雜性強。此外，地下采礦項目在同類項目中非常危險和復雜，存在與復雜巖土工程技術問題相關的高度復雜性和不確定性問題。隨著現代建筑中多層建筑的不斷出現，施工人才主要集中在深基坑的挖掘和支護問題上，開挖對周邊道路、建筑物和構筑物的影響不容忽視。在實際施工中，必須重視深基坑的設計和施工，充分結合場地巖土條件和開挖特點，分析具體問題，按規定要求進行施工。

（1）由于建筑空間有限，土地成本高，建筑項目被迫尋求欠開發。

（2）建設條件日趨艱難，由于城市建筑密度和人口增長等因素限制了城市地下建筑密度等諸多因素，使建設難度加大。

（3）支護開挖的內部支護方式很多，常用的有深部地下混合樁、排樁、雙樁、地下連續墻、錨桿、土釘、拱形結構支護等。

（4）基坑設計涉及重大風險，基坑失效后，可能會損壞鄰近建筑物和地下管線，造成高成本和經濟成本。

1.2 基坑施工存在的問題

1.2.1 基坑邊坡面施工不符合行業標準

由于機械作業的限制和施工管理的不足，基坑深挖時少挖多挖，導致施工過程中路堤的平直度和平整度不符合要求，開挖深度是采礦中的常見問題。

由于施工過程中施工機械的有限操作，以及施工管理過程中存在諸多不足，導致深基坑坑坑洼洼的開挖現象很多。破壞程度不符合行業標準，導致開挖深挖中后期出現諸多問題，如：基坑外變形或漏水、挖掘坑中的泄漏。需要注意的是，根據具體情況和設計方案，會有一定的誤差。一般情況下，深基坑設計是圖形化設計軟件和環境不確定性的結合，因此在施工和施工過程中，由于環境條件眾多，設計方案存在很多不一致的情況。這是因為維護和支撐技術高，而挖掘技術低。使用這兩種技術，在沒有協調的情況下管理協調變得更加困難[1]。

1.2.2 建筑組織、結構工程和安全設計的專項規劃只注重形式

基坑的設計和施工有特殊的環境和條件（地質、水文、氣候條件等），只有支護結構的類型、支護系統、防滲措施和適合這種特殊的環境和條件環境，明智的設計需要緊密的結構配合，并嚴格遵守基坑支護安全運行的結構要求。支護開挖的全過程實際上就是對支護結構施加荷載的全過程，任何超限開挖都會使支護結構超載，不可避免的嚴重后果。但是，一些建筑公司在為項目制定具體方案，組織挖掘、施工和安全時，只是照搬，流于形式。

1.2.3 施工程序疏忽，安全性不足

在設計深基坑時，充分注意了施工過程的操作，但大多數情況下，施工方為了加快施工計劃和進度，并沒有將其投入實際施工，造成施工質量無視。例如，在深基坑的設計中，往往對深基坑的挖掘過程提出了嚴格的要求，以減少地基的變形，保證安全和施工質量。土地養護技術含量較高，需要嚴格的施工管理制度，而現代開挖技術含量較低，管理和手續相對簡單。這兩種技術的不兼容應該使管理協調變得困難。但是，為了縮短工期，提高很多土方工程的經濟效益，有些工程經常出現超低開挖來幫助施工深基坑，極大地影響了施工安全和質量。施工過程中的問題會影響地下基坑安全系統的施工質量，砌塊開挖的控制系統從來都不是完美的，開挖的變形無法及時恢復，很多隱藏的技術缺陷無法及時糾正，致使無法消除。

1.2.4 斜坡處理不當

在實際使用中，在一些城市中心工地，相鄰距離往往在地下1～2m范圍內，管道分布較為密集，難以開展地下支護工作。在開挖中挖出第一層土后，施工公司需要在開挖水平面的一定區域內懸掛鋼格板，并及時硬化土層表面，有效防止雨水侵蝕和對邊坡穩定性的許多負面影響。一些結構構件盲目監控施工過程，忽視排水清理和地表固結縫，導致雨水侵入，往往導致較大的滑坡位移，無法進行鋼筋處理。由于施工企業管理制度和工程監控存在諸多缺陷，施工企業無法及時反饋基坑變形情況，技術隱患難以及時糾正，導致問題層出不窮，無法及時解決。

1.2.5 施工隊伍素質和技術不統一

施工人員在深地基全過程中起著關鍵作用，如果施工人員工作不當、違規施工，不僅直接影響深地基的順利運行，而且還存在隱患。為施工安全以及一些施工人員在施工過程中疏忽大意，經常出現不按設計圖紙和質量特性施工、使用支撐構件施工臨時結構增加附加荷載等問題。

1.2.6 施工管理薄弱，水平亟待提高

在巖土工程中創建深基坑，可以避免影響整個工程施工時間的施工問題，例如：錨索調平不當導致錨索極限抗拉強度不匹配。導致支撐的設計要求系統的作用有限，尚未考慮維修工作和施工過程中的問題帶來的經濟問題，對施工安全和支撐的影響需要重新評估，也有施工企業在施工兩個基坑和邊坡穩定時沒有全面的總體規劃和協調，無法及時溝通。造成這些問題的主要原因是施工管理中缺乏動態的質量管理和信息化管理，這是現代巖土深地基施工中的熱點問題[2]。

2 樁基內柱在工程實例中的使用

2.1 一般內部支撐平面的位置

科學的內部支護設計方案應考慮基坑特點、地下主體結構和環境保護等特點。根據基坑的具體特點，可分為以下幾種內部支護結構：①對于擴展基坑的形狀，在短邊方向和水平方向安裝反扣系統。根據開挖的短邊長度和開挖情況，可接受內部鋼柱和混凝土柱的組合。②對基坑系統各施工階段要求較高的開挖區域內相鄰建筑物可采用正交支護結構，如火車站、地鐵站、隧道等。③由于基坑面積大，基坑凹凸不平，拐角支座可以斜著安裝，而長邊采用短徑支座系統安裝。④在開挖水平不均勻的情況下，必須注意避免在施工中出現角度。最后，根據不同的開挖條件，可以采用一種方式或多種方式組合安裝不同的內部支撐系統[3]。

2.2 各種內部支持方式特點

2.2.1 排樁形式的內部支撐

行樁內部支撐在我國沿海城市較為普遍。支撐樁有不同的類型，大致分為：井樁、水下管樁和預制樁。內部支護系統根據開挖的不同情況，組合支護樁的種類。樁排內支撐的優點是支護系統安全可靠，開挖和地下施工的內支撐結構簡單方便。施工過程可概括為：支撐樁選擇→支撐結構形成→有效支撐結構維護→機械開挖→人工土壤修復→基礎墊塊→鋼筋混凝土基礎設計。基礎的實際施工應綜合考慮開挖深度、地面地質條件、施工環境和開挖本身的形態特征，制定詳細的工作計劃，土地監管可以彌補支護監管的不足。

2.2.2 環形內部支撐

環形內部支撐結構，結構合理穩定，施工空間大，開挖施工方便，節省工程預算等具有優勢。主要用于深、大、不穩定基坑的內部支護結構。

2.2.3 圓形內支撐

只要圓形內支架適用于深基坑的開挖，懸臂桿支撐結構難以滿足，錨桿結構難以完成開挖條件。當基坑的形狀比較標準的方形時，可以采用這種內部支撐結構。使用圓形內柱時，應注意與圓形內柱相連的其他內柱的軸線應盡可能與圓心相交。

3 在基坑支護上檢查樁基內支座的安全性

工程的施工質量是整個工程的命脈，因此在基坑支護上，做好樁基內部支護的安全管理十分重要。施工前，通過對地下基坑支護的研究和分析，獲得設計圖紙、說明書、施工人員的工作進度和施工預算等分析施工、安全制定、科學、技術經濟、預算合理的項目施工方案。在實際施工中，隱患和施工事故仍受不可控因素的影響，所以一定要做好施工管理和監督工作。場地建設需要有規律、有計劃、保質保量、嚴格監督管理，長期堅持應急計劃以控制安全事故的發生也很重要[4]。

3.1 制定安全詳細的施工計劃

施工指導文件旨在完善施工各環節，保障施工人員安全，合理分配施工預算，確保施工順利、安全。深基坑支護工程是唯一一個安全要求非常高的工程，由于對環境的結構干預比較大，施工過程也比較復雜，為了保證施工工作，需要準備專門的建筑群。施工現場的安全和周圍物體的保護也非常重要。

3.2 就地控制系統的改進

現場監控是暢通無阻地完成基坑支護工作的關鍵，創建標準化操作員行為和使用監控數據的系統，項目經理監督挖掘項目的整個施工過程。

3.3 應急響應的建立和完善

在基坑支護的內支護施工中，有很多不可預見的因素容易造成工程施工中的事故。為了減少事故，防患于未然，需要長期遵循定期的應急預案。在案發現場設立專門的統一指揮員，負責每一層樓。在發生事故時，能夠迅速啟動救援機制，快速高效地組織實施救援，盡可能避免人員受傷[5]。

4 結語

近年來，隨著國家經濟水平的提高和國家綜合實力的增強，城市發展規模不斷擴大，建筑業蓬勃發展。然而，隨著建筑業的發展和繁榮，對結構工程的需求也隨之增加。由于施工現場環境的復雜性，更要注意建筑物的地基。樁基內支護的施工對于基坑支護是十分重要的，所以要做好樁基內支護的施工，為建設工程的質量做好準備。