关于深基坑支护技术的探析

关于深基坑支护技术的探析

路万里

山东泰和建设管理有限公司

摘要：近20年来，随着国民经济的快速发展，我国城市建设向高空和地下发展，交通设施向多层次立体化发展，深基础工程己经成为建筑业近年来的一大技术热点，相应的深基坑支护技术己成为当今土木工程领域最为复杂的技术之一。本文作者结合多年从事土木工程施工管理的工作经验，主要对深基坑支护技术进行了简单分析，探讨了其中的关键技术，谨供同行参考。

关键词：建筑工程；深基坑；基本要求；关键技术

深基坑支护，主要是对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施，一般来说，建筑工程的深基坑支护结构，会在施工的过程中，承受各方面的压力，包括水土压力及地面荷载、邻近建筑物基底压力等。为确保整个工程能够顺利进行，确保整个工程的施工质量，就需要根据工程的实际需要，采取合适的深基坑支护技术。一般来说，深基坑技术主要有柱列式灌注桩、锚杆、土钉墙、逆作法等。

1深基坑支护施工技术的基本要求

在实际建筑工程中，应用深基坑技术时有以下几点基本要求：①深基坑的围护必须按照设计要求、基坑深度、现场环境工程进度等因素来确定施工方案，方案确定后需经过单位总工程师的审批，并且上报给总监理工程师审批，符合法律法规和相关规范才能进行施工；②深基坑支护的施工需要注意地下水位的问题，使用轻型井点抽水，将地下水位下降到基坑底部1m以下，并派人24小时值班抽水，做好地下抽水记录，当开始明沟排水时，期间不得突然停止排水，直到构筑物具备抗浮条件，同时，遇到雨季施工，地下水需要设置排水设施；③多台挖土机对深基坑土方进行挖掘时，挖土机之间的距离应大于10m，挖土必须逐层进行，由上而下，不可以深挖，同时，深基坑的上下应该挖好支撑靠梯或阶梯，坑四周设置好安全栏杆，深基坑上侧有移动施工机械或堆放材料时，应与挖土边缘有一定的间距；④深基坑回填土必须要四周对称并且分层夯实，在施工中，技术人员继续坚持值班作业，确保工程质量；⑤深基坑支护施工中的关键操作必须有序进行，前道工序没有被验收签证，后道工序不允许进行；⑥基坑三大要点的风险控制必须按照国家相关文件认真执行。

2深基坑支护关键技术

2.1柱列式灌注桩技术

柱列式灌注桩是以直径为80～120cm的钢筋混凝土灌注桩为立柱，配合土锚杆或横向支撑以减少桩身弯矩的挡土结构。它的优点是可使用钻孔机械，按通常灌注桩施工方法施工。在地下水位较低时还可用人工挖孔，施工简便，造价较低，无噪声；其缺点是整体性能较差，无防水能力。因此，必须在桩顶做断面较大的圈梁，以增强其整体性。采用降水或用水泥搅拌桩，组成具有一定强度的防渗墙。采用土锚杆或横向支撑时还需加纵向环梁，一般用工字钢。其尺寸需通过计算确定。待地下室施工完成后可以拆除。柱列式灌注桩的净距一般为20～50cm，根据土的抗剪强度及开挖深度确定。目前采用柱列式灌注桩作为地下基坑支护的施工方法较为普遍，在国外还有柱列式H型钢桩挡土结构。在型钢之间插入木挡板作为挡土，完工后拔出，但重复使用率较低，造价较高。H型钢桩最大的优点是便于逆作法施工，室内梁板钢筋与挡土桩的连接问题可通过焊接解决。

2.2土锚杆技术

土层锚杆，简称土锚杆，是在地面或深开挖的地下室墙面或基坑立壁未开挖的土层钻孔，达到设计深度后，在孔内放入钢筋或其他抗拉材料，灌入水泥浆使土层结合成为抗拉力强的锚杆。其施工技术主要包括以下几个方面：

（1）施工程序。土锚杆的施工程序为：钻孔→安放拉杆→灌浆→养护→安装锚头→张拉锚固和挖土。施工过程中，首先要掌握打孔质量，包括位置、斜度及深度。当锚杆达到预定位置后，开始加压灌浆。通常采用水泥浆和水泥砂浆，水泥砂浆比为1∶1～1∶0.5。基坑锚杆压浆只在锚固段进行。利用压浆塞封住段口，并在压力下使锚固段锚杆与土之间砂浆凝固，养护7天后即可进行张拉实验，确认达到设计压力后才最后固定。

（2）解决边坡稳定问题的方式。在淤泥质软粘土中，锚杆砂浆稳固能力很差，一般不采用锚杆来解决边坡稳定问题，而用内撑支挡。支挡结构种类很多，最重要的设计原则是保证支护结构的稳定性，要考虑足够的安全度。

2.3土钉墙

土钉加固技术是在土体内嵌入一定长度和分布密度的土钉体，与土共同作用，用以弥补土体自身强度的不足。土钉墙适用于地下水低于土坡开挖段或经过降水措施后使地下水位低于开挖层的情况。主要施工技术如下：

（1）开挖工作面。土钉墙开挖应分段、分层进行，分层开挖深度主要取决于与暴露坡面的“直立”能力。基坑开挖和土钉墙施工应按设计要求自上而下分段、分层进行。考虑到土钉施工设备，分层开挖至少要6m宽。开挖长度取决于交叉施工期间能保持坡面稳定的坡面面积。当要求变形小时，开挖可按两段长度分先后施工，纵向长度一般为10m。在机械开挖后，应辅以人工修整坡面，坡面平整度允许偏差为±20mm，在坡面喷射混凝土支护之前，坡面虚土应予以清除。

（2）喷射混凝土。通常为了防止土体松弛和崩解，必须尽快做第一层喷射混凝土，厚度不宜小于40～50mm。所用的混凝土水泥最少含量为400kg/m3，并建议每100m2设置一个控制“格”或“盒”，以控制现场混凝土的浇筑质量。当不允许产生裂缝时，加强养护特别重要。

（3）设置土钉。土钉施工包括定位、成孔、设置钢筋、注浆等工序。钻孔工艺和方法与土层条件、施工单位的设备和经验有关。

（4）铺设钢筋网。钢筋网应在喷射第一层混凝土后铺设，钢筋与第一层喷射混凝土的间上拖引，防止钢筋产生弯曲变形。钢筋笼进入槽内时，吊点中心必须对准槽后徐徐下降，注意不要因起重臂摆动或其他原因使其产生横向摆动，造成槽壁坍塌。钢筋笼放入槽内后，检查钢筋笼的顶端标高，准确无误后安放在导墙上。如果钢筋笼是分段制作的，吊放时需要接长，下段悬挂在导墙上，然后将上段钢筋笼垂直吊起，上下两段找正后立即进行连接。钢筋笼不能顺利插入槽内时，应该重新吊出，查明原因并处理后再进行安放，如有需要则在修槽之后再吊放。不能强行插放，否则将引起坍塌，产生大量沉渣，影响工程质量。

2.4逆作法技术

在城市内施工时因场地狭窄，受到施工场地的限制，不可能放坡，逆作法施工技术日益被重视，并且施工支挡可用地下室永久结构代替，各层楼板可做施工之用，并可缩短工期、节约造价。逆作法的施工与正常基坑施工相反，先施工上层地下室，再施工下层地下室，最后浇筑底板。原有连续墙或柱列式钢筋混凝土桩可作为地下室的临时外墙。施工时按柱网排列，先做钢骨临时支撑柱。在地面上做最上层楼面结构。浇筑过程中预留车道、出土口，便于挖出第一层楼面下的土方。挖完土方后，继续做第二层楼面，并浇筑钢筋混凝土柱。原有钢骨（型钢或钢管）留在柱内，便于柱、梁、板的连接。按此顺序施工，至浇完底板为止。关于梁与连续墙的连接，可在连续墙钢筋网上的相应位置预埋构件以便焊接。

2.5深基坑支护技术的安全

由于各工程场地的地质、环境条件千差万别，在每个深基坑工程设计施工的具体技术方案的制定中，必须因地制宜，切不可生搬硬套。深基坑工程施工存在较大危险性，易发生较大工程事故，因此，深基坑工程需专家组审核通过方可施工，严禁超挖、无证开挖。对基坑进行变形监测，注意基坑边坡位移变化的信息化管理，超出预警位移量时立即采取补救措施防止基坑边坡塌方影响周边建筑物安全。

3结束语

综上所述，深基坑技术是建筑工程施工技术的重要组成部分，其对建筑工程的施工安全和施工质量都有着重要的影响。因此，施工部门需要根据工程的实际需要，确定科学合理的施工方案，并在具体执行的过程中采取相应的监管措施，保证工程的质量。

参考文献

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