高层建筑深基坑支护技术特点及应用探讨

高层建筑深基坑支护技术特点及应用探讨

张培泉

广东省德庆县建筑工程公司广东德庆526600

摘要:本文主要对高层建筑深基坑支护施工技术特点及应用进行了分析与探讨，以供同仁参考。

关键词:高层建筑深基坑；支护技术特点；应用

一、前言

基坑支护技术施工主要是为了防止基坑周围的土方坍塌，确保基坑施工安全顺利的进行，以确保施工质量。在建筑工程深基坑施工中，土地挖掘是一个重要的施工环节，地质条件不同，就会给基坑建筑带来不同的影响，基坑支护施工难度也不同，对基坑施工设计的要求也不一样。因此，在高层建筑深基坑支护施工中，要根据地质的实际情况进行基坑施工设计，以提高基坑支护施工设计方案的合理性及针对性，确保施工质量。下面就对高层建筑深基坑支护施工技术特点及应用进行了分析与探讨，以供同仁参考。

二、高层建筑深基坑支护技术特点

（1）混凝土灌注桩技术特点。混凝土灌注桩施工技术应用于高层建筑深基坑支护工程中有着强化地基、土层加固及增强承载力的作用，应用该技术进行钻孔时，要根据施工场地的水文地质情况绘制完善的抛面图，再选择合适的钻机进行钻孔，仔细审查钻孔深度及大小。在进行混凝土灌注时，要注意对混凝土的温度及坍塌程度进行检查，要求混凝土要满足温度不能超过30℃，而且坍塌程度要处于1-2cm。在浇筑混凝土时，可借助螺旋钻杆注入混凝土，待混凝土浇筑完成后，要求在12-18h内做好混凝土的养护，确保混凝土稳定硬化。

（2）钢板桩支护技术特点。钢板桩支护技术的优势主要体现在其施工内容简单和施工成本较低，由于钢板桩支护属于连续支护技术，一般应用于基坑深度大于5m的深基坑支护工程中。钢板桩支护施工技术所需的钢材为带钳口和锁口的热轧型梯形钢材，通过连接钢板阻挡其他物质；钢板桩支护工程中使用的钢板要求长度控制在6m-9m内，厚度为25mm，宽度为3m，正式开始钢板桩支护施工前要做好钢板桩的精确定位，再进行定位桩施工和钢板扣合工作，提高高层建筑深基坑支护施工质量。需要注意的是，钢板桩支护工程在施工期间会对周边环境产生较大影响，因此其使用范围有一定控制。

（3）土钉墙支护技术特点。在高层建筑深基坑工程中，为提高深基坑整体的稳定性和基坑边坡超载的承受力可采用土钉墙支护施工技术，即先进行基坑开挖修坡和排水系统施工，再进行混凝土初喷、成孔、土钉安装、注浆等，最后进行钢筋网编制与安装、地表及基坑排水等。在整个施工过程中，深基坑内部排水系统施工时要先根据施工图纸开挖集水坑，当出现地下水位较高的情况可通过设置防渗帷幕来处理问题，当出现地下水位较低时，可通过设置微型桩来解决问题。

（4）锚杆支护技术特点。锚杆支护施工技术不仅能有效降低深基坑变形率，还能大大提升支护稳定性，对保障整个深基坑工程施工质量有良好的促进作用。钻孔施工的主要设备是锚杆钻机，使用前要先对锚杆的水平位置和钻机的倾斜度进行准确调整，并且控制好钻孔速度，一旦钻孔遇到障碍物则要立即停止施工，待障碍排除后才能继续施工。为提高深基坑的稳定性，要保证锚杆两端与岩层和其他支护结构稳固连接，在预应力的作用下保证锚杆压力稳定。直到锚杆完成插入工作，再利用水泥砂浆密实填充，定期进行养护与检查，确保岩层与锚杆紧密结合。

（5）深层搅拌桩支护技术特点。深层搅拌桩就是利用石灰或水泥为固化剂，用深层搅拌机将其与软土强制性搅拌到一起，经过固化后形成一个整体的桩体，使得强度、水稳性、整体性等性能指标达到一定标准。当基坑为二、三级基坑且深度不超过7m，坑边至红线距离重组时，通过优先采用深层搅拌桩支护技术，因其水泥不透水，既能挡水又能挡土，性能优良。另外，机械设备简单，操作容易，主要材料为水泥，造价低。

三、高层建筑深基坑支护技术应用实例分析

某建筑工程位于市中心地带，属于繁华商业区，工地现场周围商铺林立，交通拥挤，并且基坑面积为30700m2，基坑深度8m，属于大型深基坑，基坑侧壁安全等级按照规范为一级，为一级基坑，因此本基坑的支护结构形式的选用必须严格按照一级基坑的规定。根据地质勘察资料，由于场地地下水的埋深为0.8～1.2m，地下室底板和记坑的开挖深度处于第三层细砂中砂层这一富含水层中，而且其上覆土层的含水量较高，引起较大的地下水水头压力差，基坑的防水问题基坑底部土体隆起和承压问题必须特别慎重处理应对。支护结构除了考虑围护墙的刚度与变形能力以外，还需要选择合适的防水止水结构。由于第三层下卧土层为粉质粘土层，是良好的隔水层，因此可以充分利用该土层，把止水结构嵌入其中，达到隔断基坑内外水力联系，确保基坑内的施工排水不影响基坑外的土体稳定，防止场地外路面和建构筑物发生沉降变形。通过对我国目前所采用的基坑支护结构形式和特点的分析，结合实际工程处地质与水文地质条件，提出二个基坑支护方案进行参考：

（1）地下连续墙支护结构。该方案可应用于所有止水严格以及各类复杂土层的支护工程，尤其是周围环境复杂的基坑工程。根据基坑的地质条件，环境条件，结构形式，埋置深度，地下水条件，施工要求等因素，确定地下连续墙的单元墙段的形状，长度和进行必要的成槽试验。采用地下连续墙+逆作法方案，是基于本工程的实际情况而制定，它切合实际地在工程的质量、安全、造价与工期上得到较佳的平衡。地下连续墙做挡土止水结构兼作地下室外墙，利用逆作法施工到-1层时的楼板结构作为支撑，减少了临时支护结构的制作与拆除的浪费，降低工程造价。由于连续墙作为永久支护，其施工厚度取值800mm。

（2）组合式支护结构。这种方法使用条件是临近基坑边有重要的建构筑物或管线，基坑开挖深度大，对基坑边土体的水平位移要求严格，一般结合场地的地质水文条件，周围环境和基坑开挖的施工难度等实际情况，选择合适的钻（挖）孔灌注桩作排桩，并且在桩间施工止水帷幕，在其顶部及中部分别设置压顶梁和腰梁，在腰梁部位设置预应力锚杆并锁于腰梁上，但是这种支护结构形式工程造价较高。钻孔排桩+桩间旋喷帷幕+支撑+锚杆：利用ф1200钻孔排桩挡土，桩间设600单管旋喷桩止水，顶部加压顶梁，中部加锚杆，以便控制支护结构的变形。由于本工程所处的场地狭窄，地下管线较多，使用钻孔桩，将会由于占用基坑的一部分面积，使得基坑的建成面积减少，降低了经济效益，而且锚杆的施工也会因为南北方向地质条件的差异，对于施工质量有很大的影响，所以本方案非最优。

通过分析比较，由于地下连续墙施工工艺较先进，施工对环境污染少，墙体整体性与防渗性好，基坑变形小，能够最大限度地保护周围的地下管线和建构筑物，所以，本工程的基坑支护选择地下连续墙+逆作法这个方案较为合适。

四、结语

总之，高层建筑深基坑工程是一个集设计、施工管理、工程结构和水文结构等多方面、多学科的系统工程。每个方面都影响着基坑的施工质量，任何一个方面有问题都会造成严重的损失。只有做好施工监测工作，设计好施工方案，重视施工质量，才能确保基坑工程质量，保证工程的顺利完成。

参考文献：

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