复杂环境下深基坑围护设计施工方法研究

复杂环境下深基坑围护设计施工方法研究

吴军林

核工业西南勘察设计研究院有限公司 四川 成都 610000

摘要：现如今，我国城市建设在不断加快，加强地下空间的挖掘和使用逐步成为城市发展的必然趋势，在此过程中深基坑的使用越来越广泛，而深基坑对施工要求较高。在当前地质环境越来越复杂，周边需要保护的建筑物逐步增多的条件下加强复杂环境下深基坑维护设计、施工方法的研究成为必然趋势，需要逐步加强细节的管理，重视精细化施工手段的应用，以提高施工效果。

关键词：复杂环境；深基坑；围护设计施工；方法

引言

深基坑施工工艺技术对提升建筑结构的安全稳定性有着重要意义，但由于深基坑工程施工工序繁琐，作业周期较长，需要在设计环节加强对施工问题的预测，完善深基坑结构设计，做好基坑防排水工作，从而保证基坑稳定性与安全性，以及邻近建（构）筑物的安全及正常使用。本文对深基坑工程设计施工中的常见问题进行分析，并介绍切实可行的解决措施，仅供参考。

1深基坑常用支护结构

目前常用的深基坑支护形式主要有土钉墙支护、排桩支护及地下连续墙支护等形式。深基坑项目中不同支护结构有不同的特点，可应用不同类型的深基坑支护结构来充分满足不同类型工程项目的建设需求。在深基坑设计与施工环节中，施工人员需要根据施工现场情况选择相应的支护技术，结合工程投资总额、施工环境、施工区域的气候等多种因素，确定基坑支护形式。如当基坑周边具备一定放坡空间且地下水埋深较深时，可以优先采用土钉墙支护，以降低支护成本及工程。当基坑边线紧邻既有建筑物，对变形控制要求较高时，可以采用排桩支护。当基坑周边环境极其复杂且地下水位较高，基坑降水及开挖对周边重要建筑物影响很大，变形控制要求很高时，可以采用地下连续墙支护。因地下连续墙造价高，工期长，接头质量难以控制，施工技术要求高等缺点，导致其应用范围远不如土钉墙及排桩。因此下面主要对土钉墙及排桩的设计施工技术进行分析。

2复杂环境下深基坑围护设计施工方法研究

2.1土钉墙技术

土钉墙技术是应用极为广泛的围护技术之一，在实际应用过程中，需将土钉设置在基坑表面上方形成围护结构，进而提高基坑结构的稳定性及安全性。在土钉墙技术应用期间，土体成分、混凝土配比及土钉密度均与土钉墙技术应用水平密切相关，能够直接影响围护结构的稳定性。为了提高土钉墙技术应用水平，参建人员应根据图纸内容设计标准，对土钉拉拔力进行测试，利用木桩做好基坑上口处、基坑下口处的标记工作，再在标记处0.3m位置设置积水坑及积水沟，通过这种方式对基坑内部的水分进行排除。在土钉孔径作业及注浆过程中，应做好泥浆配比调整工作，利用压浆泵将泥浆注入至其内。当灌浆工作完成后，应做好相应的张拉锚固工作，以此提高土钉墙结构的整体性能。

2.2加强变形控制设计

目前深基坑结构破坏形式主要有两种破坏模式，一种是结构性破坏，另一种为稳定性破坏。在结构性破坏形式中，基坑支护结构破坏程度较深，支护结构强度下降；在稳定性破坏形式中，支护结构已失效，但是结构强度没有下降。在支护结构变形控制设计过程中，设计人员应遵循安全第一的原则，使深基坑结构能够与周围环境相互适应，基坑的形变与结构改变必须有相应的限制性条件。因此，需合理计算深基坑所能承受的临界值并进行有效控制，规避严重的变形问题。

2.3桩间挂网喷射混凝土施工

深基坑开挖环节结束后，施工人员需要按照施工现场情况，分幅、分块进行桩间挂网喷射混凝土施工。在案例工程项目施工期间需要喷射厚10cm的C25混凝土。第一，在项目施工前，施工人员需要先对钢筋网、钢筋等施工材料的质量进行检查，在确保所用施工材料检查合格后才能将其应用在深基坑支护施工环节中。第二，施工人员需要在锚筋孔内注入M7.5砂浆后，积极开展锚筋的安装与加固处理。第三，在钢筋网完全安装后，施工人员需要在其外部安装直径16mm的横向加强筋，借助电焊技术对其进行固定，钢筋网的搭接长度需要控制在0.3m以上。第四，施工人员需要按照深基坑支护施工要求，对挂网混凝土分成两次进行混凝土喷射作业。第一次混凝土喷射的厚度为5cm，第二次的混凝土喷射则需要在挂网后进行，将桩间补平，混凝土喷射厚度为5cm。此外，在第二次混凝土喷射时，需要在前一层喷射层充分凝结后方可进行第二次喷射，如若喷射时间间隔为1h，施工人员需要用清水清理喷射目标的表面。在混凝土喷射过程中，喷嘴需要距离喷射目标60~100cm，喷嘴需要与喷射表面保持垂直性，施工人员需要重复缓慢地开展螺旋状运动，确保混凝土喷射的密实性。

2.4竖向支护体系

为减小一道围梁、支撑开挖对周边环境的影响，压顶梁、冠梁设置在自然地坪以下1.2m，一道围梁及支撑面标高降到自然地坪以下2.2m处，二道围梁及支撑面降到自然地坪以下6.7m处，三道围梁及支撑面降到自然地坪以下11.4m处，这样可以改善墙身内力分布，减少墙(桩)身变形，同时也给挖土施工作业提供足够空间。为节省造价，除北侧采用900mm厚地下连续墙外，其余侧采用1100～1250mm大直径钻孔灌注桩。

2.5冠梁围护技术

在基坑围护过程中，冠梁结构是指设置在围护顶部的钢筋混凝土构件，该结构能够对桩基进行连接，避免桩基结构出现坍塌现象，还能够承载竖向荷载及水平压力。在基坑工程建设期间，该项技术大多与钻孔灌注桩技术及旋挖桩技术混合进行使用。在冠梁围护技术实际应用过程中，应确保钢筋绑扎、模板安装及混凝土浇筑环节科学规范。①在钢筋捆绑过程中，应做好箍筋末端的弯钩处理工作，弯钩角度应维持在135°左右，弯曲后箍筋平直度长度应为箍筋直径的10倍或10cm。对于梁筋而言，应使用直螺纹连接的方式做好搭接处理工作，相邻主筋连接处错开位置应保持在指定距离之内。当绑扎完成后，应将混凝土垫块设置在主筋两侧及箍筋间隔处。②在模板安装过程中，应根据图纸内容对模板位置进行测量，判断模板材料及配件性能是否合格，结合图纸中对冠梁高度的要求，做好侧模板安装工作，利用钢筋材料对模板进行固定。当模板安装完成后，应及时对内部杂物及模板表面上方的灰尘进行清洁，做好脱模剂涂抹。当浇筑完成一天后，且混凝土结构强度达到预期强度的50%及以上时，方可对模板进行拆除。③在混凝土浇筑期间，应做好隐蔽部位及冠梁钢筋的检查工作。在浇筑时，应对混凝土浇筑高度及速度进行严格的管控，时刻观察模板是否出现形变现象，钢筋是否出现偏移问题并做好相应的振捣工作。

结语

在构建深基坑维护体系的过程中，除了需要保证安全性和使用功能外，还需要逐步统筹分析，对上下游工程项目临时结构与永久工程进行针对性的安排，还需要重视经济性和安全性。在升级坑技术应用过程中，需要具体问题具体分析，了解当前的施工要求和环境特点，结合高压旋喷土锚、混凝土支撑等相关支护结构，综合化地对围护结构和结构工程进行考虑，以达到更好的施工效果。

参考文献

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