高層建筑工程中深基坑支護加固施工技術研究

李明

摘要：常規的高層建筑工程深基坑支護加固技術，主要采用水泥攪拌樁擋墻作為支護擋板，易受坑內水平壓力抵抗作用影響，導致支護加固點位沉降位移過高，因此需要設計一種全新的高層建筑工程深基坑支護加固施工技術。實例分析結果表明，本文設計的高層建筑工程深基坑支護加固施工技術的施工效果較好，各個加固施工點位的沉降位移滿足施工允許需求，能抵御深基坑支護壓力，可靠性高，有一定的應用價值。

關鍵詞：高層建筑工程；深基坑；支護；加固；施工；技術

0? ?引言

伴隨國內經濟技術快速發展，我國的高層建筑工程數量越來越多[1]。高層建筑工程所需的基坑較深，為了提高施工安全性，需要科學應用深基坑支護技術[2]。在進行深基坑支護時，根據施工工程的施工環境選擇不同的支護方式[3]，利用土層之間的壓力作用降低支護沉降，有利于保證支護擋板的穩定性，避免支護壁土變形。

相關研究表明，目前大多數深基坑支護技術都具備以下3個特點[4]：其一，深基坑的形式多樣；其二，受施工周期與施工規模影響，深基坑支護施工的變動規模較大，經常難以保證支護斜坡的穩定性[5]；其三，容易造成深基坑蓄水，限制施工正常進行。

在深基坑支護加固施工過程中，需要首先設計一個合理的支護方案。其次應該根據高層建筑工程的施工條件，選取合理的支護形式[6]，包括混合支護、重力支護等。除此之外，還要進行支護對比，選取性價比相對較高的支護形式。待上述步驟完畢后，需要制定合理的施工流程，根據施工周期確定施工任務，修整基坑邊緣[8]，最后需要進行排水處理，避免積水影響支護結構的可靠性。

目前大多數深基坑加固施工技術均易受坑內水平壓力抵抗作用影響，支護加固點位的沉降位移相對較高，為了解決上述問題，本文設計了一種全新的支護加固施工技術。

1? ?深基坑支護加固施工技術設計

1.1? ?開挖支護加固土層

1.1.1? ?確定開挖點距離

為了降低深基坑土層的水平沉降應力，提高深基坑支護加固技術的支護效果，需要對支護加固土層進行開挖[9]。根據規劃的開挖點，布置水準基點，其與開挖點的距離d可按公式（1）計算：

d=da-dc? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

公式（1）中，da代表基點的水平寬度，dc 代表開挖點的水平寬度。

1.1.2? ?確定開挖支護加固土層標高

根據上述兩點間的位移布設水準儀，進行聯合測定，以確定開挖支護加固土層標高。此時設置的高程點計算如下。

h=Md? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）

公式（2）中，M代表聯測距離。

1.1.3? ?計算出標高

根據上述公式計算出標高，以便調整基坑開挖邊角。此時的開挖層厚度R可按公式（3）計算：

R=h√r? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（3）

公式（3）中，r代表基坑表面厚度。

1.1.4? ?開挖作業要點

根據預設的開挖厚度確定支護鋼管之間的間距，布設安全立網。為了保證加固土層的開挖效果，必須在降水支護時同時進行開挖，根據基本原則劃分均衡性開外區域，避免出現超挖問題。

在土層開挖過程中，需要科學確定開挖順序，以縮短開挖時間，提高支護加固強度。要保證各個支護樁的支護強度符合加固施工標準，且不能與支護結構發生碰撞，避免對原本的深基坑結構造成影響。

為了解決開挖擾動問題，可預先設置原土層，噴射混凝土，并在基坑內壁懸掛鋼筋網，確保開挖后續滿足實際需求。開挖后基坑平整度較高，且表面應不存在凸起，整體較光滑。

1.2? ?制作支護加固土釘墻支架

1.2.1? ?支護加固土釘墻支架的作用

待支護加固土層開挖完畢后，需要制作加固土釘墻支架。土釘墻支架是由指定規格的微型樁組成，需要通過測量確定不同微型樁放置的位置，確保其滿足土釘墻支架的支護加固需求。

1.2.2? ?制作支護加固土釘墻支架要點

在加固土釘墻支架制作過程中，需要進行清孔處理，進行常壓注漿，并根據實際情況進行補漿處理。加固土釘墻支架如圖1所示。

由圖1可知，土釘墻支架主要根據應力分散原理進行支護加固，不同的支架使用焊接法進行連接。在土釘墻支架制作過程中，需要保證其與鋼筋的間距為2m，保證其制作精度滿足深基坑支護加固施工需求。

待土釘墻支架制作完畢后，需要進行鉆孔操作，即保證各個支架孔洞的直徑滿足實際深基坑加護支護施工需求。

1.2.3? ?土釘墻支架安裝要點

為了提高支架安裝精度，可以使用全站儀進行測量，確定掘進點，嚴格控制土釘墻支架的安裝角度，提高孔洞的支撐深度。

在安裝前，需要在深基坑支護加固場地進行標記，降低垂直偏差，然后再向土釘墻插入注漿管，進行泥漿護臂噴射。插管完成后，需要按照自下而上順序進行注漿噴射，確保噴射管內并無泥漿殘留。

1.3? ?埋設支護加固圍護樁

支護加固圍護樁為主要的深基坑加固施工換撐結構，其可以起到強力支持作用，避免回填土對深基坑支護造成的影響。本文根據深基坑支護受力狀態，埋設了有效的支護加固圍護樁。支護加固圍護樁如圖2所示。

由圖2可知，上述的支護加固圍護樁主要由素混凝土組成，與深基坑支護架共同承載外土壓力。在圍護樁埋設前，需要計算土壓力，調整加固圍護樁的埋設深度，提高圍護樁的綜合承載力。

2? ?工程實例分析

2.1? ?工程概況

為了驗證設計的高層建筑工程深基坑支護加固施工技術的施工效果，本文選取了X研究區域，進行了實例分析。

已知X工程的高層建筑共30層，包含25層地上結構和5層地下結構，整體建筑面積為65412m2，東側西側均存在市政道路。該工程的平面示意圖如圖3所示。結合X工程的平面示意圖，設置有效的施工方案，可以進行后續的施工效果分析。

2.2? ?施工操作要點

2.2.1? ?確定深基坑支護加固施工點位

使用上述設計的高層建筑工程中深基坑支護加固施工技術，進行支護加固施工。此時不同的支護加固點位存在不同的支護壓力，該支護壓力直接影響支護加固的沉降位移，因此需要在保證每個支護點位的參數可靠性基礎上，挑選不同的深基坑支護加固施工點位。

這些點位的施工深度分別為0.05m、0.50m、1.50m、2.50m、3.50m、4.50m、5.50m、6.50m、7.50m、8.50m。抽取一個深基坑支護加固施工點。該施工點的支護加固施工如圖4所示。

2.2.2? ?布設錨桿位置

由圖4可知，在地面下指定位置，本文設計的深基坑支護加固施工技術設置了2個接近平行的錨桿。這兩個錨桿屬于平行狀態，隨著深基坑內部的土壓力改變，兩個錨桿的支護系數會動態發生改變。錨桿二接近坑底位置，與圍護樁相連。上述支護加固點位的整體加固合理，布設的錨桿位置滿足支護加固需求。

2.3? ?施工效果分析

2.3.1? ?沉降檢測儀選取

為了進一步研究該施工技術在高層建筑施工工程中的施工有效性，本文選取了BX-G305型多功能沉降數據檢測儀進行沉降位移檢測。BX-G305型多功能沉降數據檢測儀的性能良好，敏感度較高，其具有較多的測量通道，能實時進行沉降位移檢測。除此之外，BX-G305型多功能沉降數據檢測儀配置了6和數據采集通道，含有多功能數據處理中心，可以根據采集深基坑沉降位移數據采集結果進行數據預處理，有利于降低綜合監測誤差。BX-G305多功能沉降數據檢測儀的參數如表1所示。

由表1可知，BX-G305多功能沉降數據檢測儀滿足高層建筑工程深基坑支護加固沉降位移的檢測需求，能最大程度上提高測量效果，保證測量的可靠性。

2.3.2? ?施工點位的沉降位移分析

選取若干個深基坑支護加固施工點位，分別使用BX-G305型多功能沉降數據檢測儀，測量不同深基坑支護加固施工點位的沉降位移，施工效果如表2所示。

由表2可知，本文設計的高層建筑深基坑支護加固施工技術的施工效果較好，滿足施工允許沉降位移需求，具有可靠性，有一定的應用價值。

3? ?結束語

綜上所述，在建筑技術飛速發展背景下，我國的高層建筑數量越來越多，隨之而來的深基坑支護問題也逐漸凸顯。常規的高層建筑工程深基坑支護加固技術，主要采用水泥攪拌樁擋墻作為支護擋板，易受坑內水平壓力抵抗作用影響，導致支護加固點位沉降位移過高。

本文結合目前高層建筑的深基坑支護現狀，設計了一種全新的深基坑支護加固技術。結合進行實例分析，研究結果表明，本文設計的支護加固施工技術的施工效果較好，具有可靠性，有一定的應用價值。

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