深基坑支护施工技术及稳定性探究

深基坑支护施工技术及稳定性探究

瞿育明叶璐璐

1.浙江锦鸿市政园林有限公司浙江省丽水市323000；

2.浙江丽水天豪园林有限公司浙江省丽水市323000

【摘要】随着城市化进程的不断加快，城市土地资源日益紧张，但人们对于建筑工程的需求却不断增加，在这种背景下，建筑工程朝着高层、超高层方向发展，导致基坑开挖深度日益加深。在深基坑工程中，支护是保护整个施工过程安全的重要措施，所以，加强对各种深基坑支护施工技术的了解，确保深基坑支护的稳定，对于建筑工程建设的安全有着重要意义。鉴于此，本文对深基坑支护施工技术及稳定性进行了分析探讨。

【关键词】深基坑支护；施工技术；稳定性

一、建筑深基坑支护施工技术概况

建筑深基坑支护技术是建筑工程实施的保障，目的在于在基坑开挖时起保护作用，从而降低建筑施工对四周环境的破坏以及施工的危险程度。这项技术的实施需要不但要掌握基坑工程的要领，还需要配合其他建筑工程，比如土方开挖和降水、防水等，从而加强建筑工程整体的稳定性和安全性。然而，随着现代建筑楼层的增高，地下开挖的深度和面积也越来越大，导致基坑支护的难度进一步加大。基坑施工技术存在施工材料、土地特质等诸多影响因素，目前主要分为支护开挖和放坡开挖两种工艺。支护开挖适用于支护体系的保护，上面无限制；放坡开挖则常见于深度小、土质软的坡地开挖。在实际的施工过程中，工程项目的质量要求不一、施工工艺不同、建筑施工环境也会存在很大的差异，所以在施工过程中要综合考究各种因素所带来的影响，选择可靠的深基坑施工技术，保障建筑工程的质量。

当下，最常见的建筑深基坑支护施工技术有以下几种：（1）钢板桩支护和深层搅拌。这项技术在施工时主要依靠水泥的固化效果，然后再辅助以相关的机械搅拌，充分的拌合使固化剂和软土剂发生稳定的物理和化学反应，从而逐渐使其硬化，产生足够保护黏土、淤泥等土层结构的支护层。（2）地下连续墙体和排桩支护。这种技术的应用是将钢筋混凝土管桩作为挡土结构，结合柱列式布置进行钻孔和挖孔操作。（3）锚杆和内支撑的应用。这一技术不仅适用于深基坑施工技术，还被应用于对环境要求较高的土层地区。基坑墙体的重要结构就是锚杆和内支撑，这两种结构变形小且刚度大，能够保证基坑的稳固性。（4）旋喷桩墙的支护。这项技术主要是在工地较窄的施工中巧妙应用转喷嘴，在地基上提之后，通过把转喷嘴钻人到钻杆端部喷人水泥固化剂形成水泥土桩，从而组建挡墙的支护结构。

二、深基坑支护施工的技术选择

1、某深基坑实例基本情况

以某深基坑工程为例，工程基本情况为：（1）人文社会情况：深基坑位于居民小区之间，小区内有居民，深基坑的安全等级需要设定为一级，深基坑的东西两侧分别为已建好小区大楼和普通民房，北侧是居民小区的主要董路，南侧是城市主干道。（2）地质情况：经实地勘察后，深基坑施工区域内岩土层的主要结构为二叠系栖霞石组石灰岩的基岩、第四系全新统冲洪积物、杂填土和残积物，在勘察钻孔过程中，均遇到了地下水，地下潜水类型为孔隙型潜水，来源于地表水和降水，富水性一般，数量不大，主要存在于含泥卵砾石层中。（3）水文情况：在深基坑施工区域内，地下水水位在3.32m-5.42m之间，且岩土层结构中第四系冲击卵石、砂砾透水性较强。

2、深基坑施工方案设计

在设计深基坑施工方案是，在了解深基坑工程基本情况的基础上，还需要综合考虑以下几个方面因素：首先，地下管线因素。在深基坑施工中，要做好地下管线等设施的保护工作，在本工程中，基坑南侧的主干道下方有电缆、光缆和污水管道，其深度在地下2.2m。其次，周边建筑影响。在本工程中，东侧居民楼地下结构深2.1m，与基坑的距离是2.6m，西侧小区大楼采用的是冲孔灌注桩基础，在进行深基坑施工时，要计算两侧建筑物的荷载，避免给原有建筑物造成不良影响。第三，注意地下水影响。在深基坑施工过程中，地下水是影响施工安全的重要因素，会在一定程度上改变土体性质，所以，要做好相应的降水、止水与排水设计，以保证基坑支护的安全。

3、深基坑施工技术的选择

在以上分析基础上，本深基坑工程最终选择的支护技术是灌注桩结合桩锚支护的方式，具体施工过程为：首先，在深基坑东西两侧设置灌注支护桩，采用的施工方法是冲孔灌注成桩的方式，其具体技术参数如表1所示。

灌注桩施工的基本流程为：平整施工场地—测量放线定位—开挖排水沟和设置泥浆池—准备施工机械和泥浆—钻孔、清孔—吊放钢筋笼—灌注混凝土。

灌注桩施工的技术要点主要包括：（1）在钻孔前，先对孔位水准点、定位点进行检查，确保定位的准确；（2）在埋设护筒时，要严格控制筒中心与桩体中心的偏差，一般而言，偏差要在5cm以内，护筒埋深要超过1m，保证护筒的稳定。（3）在钻孔过程中，要控制好钻机钻速，及时发现地质变化问题，选择合适的处理措施，避免孔壁塌陷和钻斜等问题，保证钻孔的垂直度、孔径等达到设计要求。（3）做好清孔工作，清孔使用的泥浆比重以1-1.2为宜，在完成清孔后，孔底的沉渣厚度要在15cm以内，以免沉渣过厚引起桩体沉降。（4）在吊放钢筋笼中，首先要检验钢筋笼的制作质量，在质量达标后进行吊放，然后轻缓放下，避免钢筋笼挤压变形问题，利用定位钢筋环确保钢筋笼就位准确。（5）混凝土的浇筑通常使用导管法作业，导管埋入深度要超过2m，控制灌注速度，预防导管堵塞或者钢筋笼上浮问题，确保浇筑质量。其次，在混凝土支护桩相应位置安装相应的锚杆，支撑混凝土桩体，进一步加强支护桩的稳定性，具体如图1所示。

锚杆支护施工的技术要点主要包括：（1）土层锚杆钻孔点通常要选择在没有开挖的基坑利弊或者正在开挖的基坑墙面上，在达到设计深度后，再将钻孔进行扩大；（2）支护锚杆主要是由钢索、钢筋等抗拉材料结合注浆液混合而成的，注浆液会使土层与钢索连接形成抗拉力极强的锚杆，提高整个支护体系的承受能力，保护深基坑开挖过程中结构的稳定性，避免变形问题发生。

三、深基坑支护稳定性的分析方法

在分析深基坑支护稳定性时，需要在考虑影响深基坑支护稳定性因素的基础上，结合实际使用的支护施工技术，运用计算机技术模拟和数据整合处理的方式来综合分析。通常而言，深基坑支护稳定性的分析需要按照以下步骤来进行：首先，把深基坑支护施工的过程分解成若干环节，并利用计算机技术来模拟整个支护施工的过程，以确定整个支护施工过程的详细情况，分析是否有施工不当之处，为稳定性分析提供详实、准确的数据。

其次，使用合适的方法进行分析，通常而言，深基坑支护稳定性分析采用的是有限元分析的方法。所以，在计算机模拟基础上，还需要借助有限元分析软件PLAMS来建立一个有限元分析模型，并在此模型中，按照不同的条件来进行破坏性模拟实验，以地下连续墙支护结构为例，可以设置减小连续墙结构的入土深度或者改变连续墙结构的刚度以及降低连续墙结构基坑内支撑轴力等破坏条件，观察地下连续墙稳定性破坏的具体数值，以此来确定支护结构稳定的安全系数和临界数值。同时，根据深基坑支护结构破坏性模拟实验的过程，还可以分析出对基坑支护结构影响最大的关键性因素，将其作为重点的监测对象，在后期深基坑施工过程中，通过对关键性因素和临界数值的实时监控，有效防止支护结构失稳问题的发生，保证深基坑支护施工过的安全。

最后，在深基坑支护施工后期，要对深基坑工程的施工情况进行监控，在有较大条件变更问题发生时，需要对深基坑支护施工的情况进行重新模拟和有限元计算，确保稳定性分析的合理性、准确性。

结束语

深基坑支护施工是建筑工程建设当中的重要内容，对于建筑工程整体的安全有着至关重要的影响，所以，提高深基坑支护施工水平具有十分重要的现实意义。本文就介绍了深基坑支护施工的技术措施，探讨了深基坑支护施工稳定性的分析方法，以为深基坑支护施工水平的提升提供有效借鉴。

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