深基坑開挖的穩(wěn)定性及支護對策分析

摘要：深基坑開發(fā)和支護技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，直接關(guān)系到整體建筑工程的質(zhì)量和安全性。但是深基坑工程涉及復(fù)雜的問題，因此施工單位需要加大研究力度，形成穩(wěn)固的支護結(jié)構(gòu)，保障深基坑的穩(wěn)定性。施工單位需要掌握深基坑工程的特點和影響因素，結(jié)合具體工程特點對深基坑開挖的穩(wěn)定性和支護對策進行分析，明確在實際施工中需要做好降排水工作，保障深基坑開挖階段施工的穩(wěn)定性，例如：可以采取分層開挖等措施，并遵循相應(yīng)的開挖順序，而在深基坑支護施工中可以利用復(fù)合土釘墻支護、地下墻連續(xù)墻支護、高壓旋噴止水帷幕施工等技術(shù)，施工單位要靈活掌握各種技術(shù)的使用要點，充分發(fā)揮出技術(shù)優(yōu)勢，避免發(fā)生安全問題，對后續(xù)施工工序的順利開展奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：深基坑" 開挖技術(shù)" 支護對策" 安全問題

Analysis of Stability and Support Strategies for Deep Foundation Pit Excavation

REN Shouqiang

Gansu Architectural Design and Research Institute Co.， Ltd.， Lanzhou， Gansu Province， 730030 China

Abstract： The development and support technology of deep foundation pits play an important role， directly related to the quality and safety of the overall construction project. However， deep foundation pit engineering involves complex issues， so the construction unit needs to increase research efforts， form stable support structures， and ensure the stability of deep foundation pits. The construction unit needs to grasp the characteristics and influencing factors of deep foundation pit engineering， analyze the stability and support measures of deep foundation pit excavation combined with specific engineering characteristics， clarify the need to do a good job in drainage and drainage during actual construction， determine how to ensure the stability of construction during the deep foundation pit excavation stage， such as adopting layered excavation measures and following the corresponding excavation sequence. In the construction of deep foundation pit support， composite soil nail wall support technology， underground wall continuous wall support technology， high-pressure rotary spray waterproof curtain construction technology， etc. can be used. The construction unit should flexibly grasp the key points of various technologies， fully play the technical advantages， avoid safety problems， and lay the foundation for the smooth development of subsequent construction processes.

Key Words： Deep foundation pit; Excavation technology; Support strategies; Safety problem

建筑行業(yè)不斷發(fā)展，再加上人口數(shù)量的逐漸增加，為了高效利用土地資源，我國不斷開發(fā)地下空間，因此突出了深基坑工程的重要性。深基坑屬于建筑工程的重要項目，深基坑施工質(zhì)量直接關(guān)系到建筑物的使用性能和安全性，因此，在設(shè)計深基坑工程的過程中，需要采取安全的設(shè)計措施和施工措施，保障深基坑開挖過程的穩(wěn)定性，合理設(shè)計基坑支護結(jié)構(gòu)。但是，深基坑工程具有隱蔽性特點，一些工程因沒有嚴格要求深基坑的穩(wěn)定性而導(dǎo)致工程施工損失。為了規(guī)避上述問題，要求相關(guān)單位重視深基坑工程，而在建設(shè)深基坑的過程中，深基坑開挖穩(wěn)定性和支護施工發(fā)揮著重要作用，在實際施工中施工單位需要綜合工程的實際條件，選擇合適的開挖和支護對策，同時需要加大力度監(jiān)測施工過程，順利完成施工任務(wù)。

1深基坑工程的特點和影響因素概述

1.1深基坑工程特點

深基坑工程施工條件復(fù)雜，在實際施工中很容易出現(xiàn)安全事故。不同地域的開挖條件具有較大的差異性并直接影響深基坑施工質(zhì)量，施工單位需要制訂科學(xué)的施工方案，同時需要綜合考慮施工技術(shù)、機械設(shè)備、周圍環(huán)境等因素，結(jié)合調(diào)查結(jié)果論證施工方案的可行性^[1]。

1.1深基坑工程的影響因素

將深基坑施工的影響因素可以劃分為自然因素和人為因素兩類。人為因素發(fā)揮重要的作用，例如：在工程設(shè)計階段，設(shè)計人員沒有精準(zhǔn)勘察地質(zhì)條件和周圍環(huán)境等，不利于合理設(shè)計支護結(jié)構(gòu)，提高施工問題發(fā)生率。此外，施工因素也要引起重視，例如：在實際施工中出現(xiàn)超挖問題或沒有協(xié)調(diào)機械施工，也會干擾正常施工，引發(fā)施工問題。

2深基坑開挖的穩(wěn)定性與支護對策

2.1工程概況

某高層建筑的占地面積為8 600 ㎡，深基坑屬于多邊形，開挖深度達到27.9 m，周圍情況復(fù)雜，東側(cè)涉及辦公樓，南側(cè)涉及公路。通過現(xiàn)場勘察，發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場的地質(zhì)層包括地質(zhì)層、黏土、粉細砂、花崗巖等^[2]。地下水的深度處于2.8～3.4 m，整體地下水豐富。

2.2深基坑降排水施工措施的設(shè)計

由于本項目受地下水的影響較大，所以在進行基坑開挖前，必須先進行降水和排水。一般情況下，深挖的深度都是在地下水之下，為了保障工程順暢進行，施工方必須對其進行適當(dāng)?shù)慕邓员竟こ踢x用疏干降水措施，施工流程如圖1所示。

2.2.1疏干井

控制成孔直徑在500 mm左右，同時控制井距在20 m左右，深度要在基底標(biāo)高5 m以上。在施工過程中，如果電梯井等部位內(nèi)部具有較大的積水，可以設(shè)置管井，對地下水起到控制作用。

2.2.2 集井

在施工現(xiàn)場合適位置布置集井，控制集井的長度在1 m左右，同時控制進深在1 m左右，并且在溝底0.5 m的部位設(shè)置井底位置，逐漸提高地基開挖深度之后，要保證順暢性地排水。

2.2.3 截水溝

在挖溝之后，噴射混凝土材料，形成截水溝，設(shè)計截水溝斷面為長方形，水經(jīng)過截水溝的沉淀處理之后，可以向周圍的市政管網(wǎng)中排放^[3]。

2.2.4泄水管

在雨天為了保護地基結(jié)構(gòu)和邊坡，需要在邊坡中安裝泄水管，主要是利用PVC管道，控制坡度在8%左右，設(shè)計為梅花狀的管壁。

2.3深基坑開挖穩(wěn)定性

因為深基坑施工比較復(fù)雜，其與降排水、支護施工等環(huán)節(jié)具有緊密的聯(lián)系。如果深基坑的開挖深度較大，施工單位需要利用分層開挖方式，如果地下水位較高，要保證每一級平臺寬度超過2.5 m。利用機械挖土的時候，施工單位需要預(yù)留20 cm左右的部位，為防止對坑底土壤產(chǎn)生干擾，采用了手工整平方法。另外，也可以采用中心島式的挖掘工藝，該工藝采用了一種支持結(jié)構(gòu)，能夠保證挖掘的速度，適合大范圍的基坑建設(shè)，一般都是采用開槽支撐，先支后挖，分層開挖，避免過挖問題，在同一基坑內(nèi)，若存在深淺不一的基坑，應(yīng)先從淺部位開始，然后再深層開挖，若要同步開挖2個深淺不一的基坑，首先對較深的基坑開挖，，對底板混凝土澆筑之后再開挖較淺的基坑^[4]。盆狀開挖也是一種帶支撐的深基坑開挖方式，周圍的斜坡可以起到一定的支承效果，可以對基坑變形發(fā)揮出控制作用，但是由于大量的土無法在短時間內(nèi)被運走，必須進行集中吊裝和運輸，這就加大了運輸工作量。總之，不論采用何種方法，均應(yīng)根據(jù)工程要求，在確保工程安全性的前提下，進行工程建設(shè)。

為了保障開挖過程的穩(wěn)定性，在深基坑開挖過程中需要做到以下幾點。

（1）在開挖土方階段，逐漸增加挖土深度之后，在合適位置設(shè)置排水溝。開挖高度達到設(shè)計標(biāo)高之后，可以對混凝土墊層進行澆筑，同時落實基層保護措施，避免長時間地暴露地基底部的土體。

（2）當(dāng)?shù)叵率业耐鈮ψ龊梅浪ぷ饕院螅獙χ苓叺耐练竭M行回填，以防止長期裸露在外。在完成了土方的填筑以后，建筑公司還需要修建一個臨時的堆碴斜坡，并將挖掘和運輸裝置安裝到深坑內(nèi)，為了保障邊坡承載力，需要將鋼板鋪設(shè)在機械通道上。

2.4深基坑支護對策

2.4.1復(fù)合土釘墻支護技術(shù)

這項技術(shù)綜合利用土釘和水泥土墻的支撐作用。在實際施工中，施工單位需要選擇合適的土釘，優(yōu)化整體施工性能。針對砂質(zhì)土和軟弱土層，適合利用鋼管土釘^[5]。如果土層在地下水層以下，施工單位可以結(jié)合實際情況選擇鋼筋土釘和鋼管土釘。施工單位要協(xié)調(diào)分層挖土的厚度和土釘豎向間距，有序分層開挖之后再設(shè)置土釘。如果土釘高度沒有超過12m，施工單位需要控制混凝土噴射厚度在80～100mm范圍內(nèi)，保證強度超過C20，并根據(jù)工程的具體條件，在基坑開挖過程中，進行了鋼筋網(wǎng)等加固措施。基坑開挖結(jié)束后，施工方應(yīng)對臨空面進行及時封堵，并進行有效的錨固、噴漿。在打進式鋼管土釘支護中，為了保證封閉的有效性，必須采用鋼管向地層內(nèi)灌注水泥漿。在鉆孔注漿式鋼筋土釘支護中，施工方要將注漿分為兩步進行，第一步是灌注水泥砂漿，第二步是純漿，并對注漿的體積、質(zhì)量等進行了嚴密的控制，以達到工程設(shè)計的要求。

2.4.2地下墻連續(xù)墻支護技術(shù)

在進行深基坑的地下連續(xù)墻的支護工程中，要先做導(dǎo)墻，導(dǎo)向可以發(fā)揮出擋土和泥漿存儲等豐富的功能，通常都是由鋼筋砼構(gòu)成的，而導(dǎo)墻的底部不應(yīng)該設(shè)在新的回填土之上，其深度應(yīng)該超過1.5m；若利用裝配式導(dǎo)墻，就能實現(xiàn)多次循環(huán)利用，達到環(huán)保的目的。要對單元槽進行科學(xué)的分區(qū)，每個槽道的最短長度要控制在以此挖土長度范圍內(nèi)，要盡量將每個槽溝都盡量地加長，以此來降低槽段接頭數(shù)目，形成連續(xù)性的墻體，改善防滲能力，提高整體施工的效率。若土質(zhì)不穩(wěn)，為避免槽壁垮塌，應(yīng)盡量減小槽溝的寬度 ^[6]。

2.4.3高壓旋噴止水帷幕施工技術(shù)

（1）樁位放樣：在樁位放樣階段，施工單位可以用電子全站儀設(shè)備，結(jié)合設(shè)計圖紙將樁位放出，最后在對旋噴樁位進行定位。完成擺樣之后，需要對樁的位置進行測試，保證樁位和布置措施的科學(xué)性。

（2）鉆機定位：將鉆桿旋轉(zhuǎn)到預(yù)定的位置，使鉆桿對準(zhǔn)鉆孔中心。在對鉆的過程中，首先要對鉆孔進行校正，使其鉆桿軸線與鉆機軸線成直角，以保證鉆具的垂直角符合設(shè)計的要求。

（3）旋噴：利用噴水噴出漿液的同時進行旋轉(zhuǎn)和提升，工作人員需要對泥漿初凝樁體阿和壓強等進行全面記錄，將作業(yè)流程曲線繪制出來。

3結(jié)語

因為深基坑工程非常復(fù)雜，如果某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)施工問題，將會引發(fā)嚴重的安全事故，因此施工單位需要結(jié)合工程條件制定科學(xué)的施工方案，有序性地完成深基坑開挖和支護工作，避免發(fā)生安全問題，為后續(xù)建筑工程工序的推進奠定基礎(chǔ)。

參考文獻

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[3]綦南京.地鐵深基坑開挖圍護結(jié)構(gòu)及其施工安全分析[J].四川建材，2024，50（11）：94-96.

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[5]宋博.隧道工程中深基坑開挖與支護施工技術(shù)研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2024（22）：117-120.

[6]周龍未末.探討某市政污水管道深基坑開挖支護施工要點[J].福建建材，2024（9）：93-95.