深基坑支护施工在房建工程中的应用分析

深基坑支护施工在房建工程中的应用分析

刘攀

中国水利水电第四工程局有限公司  四川成都   610000  

摘 要：针对房屋建筑深基坑支护施工过程中所面临的安全风险高、技术难度大等问题，避免因支护不当而导致塌方和滑坡的困境，为建设工程的顺利实施提供保证，本文对此进行了较为系统的研究。首先对案例工程进行了简单的介绍，接着对深基坑支护方案设计的选择思想进行了分析，最终对深基坑支护施工的技术要点进行了总结，从施工准备技术、土钉墙施工技术、预应力锚杆施工技术、基坑降水施工技术等几个方面进行了总结，以期对我国的建设工程有一定的参考价值。

关键词：房建工程；深基坑；支护技术

近年来，我国的经济增长速度有所减缓，并且有越来越明显的产业模式升级迭代的迹象，各种各样的高科技方法层出不穷，给各个行业带来了新的生机。建筑行业也在这股力量的推动下，进入了一个高质量发展的新时期，房屋建筑的规模不断扩大，基坑的深度越来越深，越来越深，越来越大，存在着越来越多的安全隐患。新时期我国房屋建筑行业面临着转型发展的新形势，如何提升深基坑支护系统的质量，解决工程中存在的安全隐患，是众多监理人员关心的重点，值得进一步研究。

1.房建工程中深基坑支护方案设计比选

经过对工程实践的分析，得出以下几个可供选择的方案：（1）地下连续墙施工方案。在施工过程中，要通过挖沟机械来挖掘深槽，然后将钢筋笼吊起，然后修建单元槽段，将多个单元相连，构成一个连续的钢筋混凝土墙，可以作为深基坑的围护结构，具有较大的刚度和良好的整体性，适合不同的地层。（2）SMW 工法桩施工方案。采用边切割、边注浆的方法，将搅拌好的泥浆与破碎的土充分拌合，做成黏土柱式挡土墙，再将型钢嵌入其中，构成一个整体，其防渗能力强，工期短，对周围环境的影响小，优点比较明显。（3）土钉墙+预应力锚杆复合施工方案。土钉墙是一种基于土自身稳定的可靠特性，在工程中采用钢筋制作土钉来加固边坡，并与混凝土面层和钢筋网共同提高结构的稳固性。而预应力锚索是通过张拉和锁定来实现对围岩的预压力，从而实现对围岩的主动补强。通过对该项目的分析，认为该项目的基坑范围很大，需要进行长期的支护维护，而采用该方法的造价和成本都很高，

2.房建工程中深基坑支护施工技术要点

2.1施工准备技术

深基坑工程的特点是施工风险大，安全隐患多，因此，在施工之前，要做好机械设备、人员和场地等方面的充分准备，才能防止安全事故的发生。这一项目总共要使用2台1.2m3的大挖机，0.3m3的小挖机1台，还有15台30 t的运土车，并将空压机、喷浆机、注浆机、电焊机等设备都配备齐全，每一种设备在进场之前都要进行详细的验收，并将注意事项和调试操作流程编制成条理明确的操作手册和保养手册，保障工程的顺利推进。另外，在降水过程中，也要使用射流真空泵、电源线等设备，也要进行仔细的检查和维护。现场应设置专业的安全紧急协调小组，对基坑坍塌风险、机械损伤风险、触电事故风险等风险进行合理的辨识，并制定相应的现场处置方案和风险处理方案，若基坑发生严重变形，则要采取相应的土钉、预应力锚杆补加措施，如果井管周围发生涌水，则要制定相应的降水方案。在应急预案和施工组织方案的基础上，做好技术交底和人员培训，为该系统的推广应用提供支撑。

2.2土钉墙施工技术

在土钉墙的施工阶段，要根据设计图对工作面进行开挖，在确定边坡整修完成后，在基坑内钻孔、埋设土钉，然后在基坑内布置绑扎钢筋网，为下一步混凝土的喷浆打下基础。本项目拟以HRB400Φ20钢筋为土钉，布置4层梅花形土钉，各层土钉的长度、横向和竖向间距进行了详细的计算，详细的设计参数如表1所示。土钉墙埋设深度为6.6米，坡度系数要小于1:0.3，利用全站仪、水准仪等进行精确的放样和放样，表面钢筋选用Φ6.5×200钢丝网。进场时，必须对网片的质量进行严格的检验，采用焊接接头的形式，以保证加固效果，并在分层开挖的过程中，安装钢筋网，最大间隔不得大于200毫米，并将钢筋网和土钉焊接牢固，以防止支护失败。由于基坑开挖面的土质不稳定，在基坑开挖过程中增加了1Φ16的双向土钉支护，并采用22 b型钢筋混凝土连梁。测量放线完成，施工准备工作完成以后，就可以开始开孔工作了，成孔的直径要控制在130 mm以内，采用C25混凝土，其喷层厚度要小于100 mm，配置的混凝土浆液要事先进行配比测试，这次采用的浆液原料水灰比为0.5，水泥、砂、石的比例大约为1:2:2，骨料粒径不得大于15 mm。喷射分为上下两层，压强控制在0.3-0.4 MPa，喷头面层有一段距离，一般在0.6—1.0米之间，喷射时喷头要与表层垂直，以确保喷浆均匀。各分项工程完工后，应对土钉的拉力进行检验，抽查次数不少于3个，其抗拉强度应为设计值的0.9倍以上。

2.3预应力锚杆施工技术

靠近建筑的地方，采用了预应力锚索体系，这一段距离目标建筑最近的地方只有4.25 m，而在开挖过程中，边坡的坡度系数很低，并且由于砂质淤泥的存在，存在着许多不利的地质条件，所以在-2.5 m处增加了一根由Φ22HRB400钢筋和22 b槽钢组成的预应力锚杆，其它设计参数如表2所示。在施工过程中，要根据设计图进行开孔，开孔的精度要满足设计的需要，即横向误差不得大于±100毫米，竖向偏差不得大于±50毫米，孔的深度要比长稍大一些，倾斜度的误差不得大于3%。预先安排好预应力锚杆储存和截断的区域，统一用砂轮锯将其切断，再用火烧线将其绑在隔离架上，每隔2米捆扎一次，将注浆管插入隔离架中央孔，管端与孔不能靠得太近，一般要50—100毫米的间距。将预埋好的预应力锚杆，按设计长度的95%，缓慢地向孔内推进，注浆的速度要慢，压力要一直保持在1 MPa，随时注意注浆，当液体和气泡全部排出，溢流的浆液与新的浆液一致后，再进行1 min的施工。首次灌浆2—4小时后，再进行预应力锚索二次灌浆，灌浆压力为1-3 MPa。在二次灌浆后，预留一定的凝结时间，当锚固强度大于15 MPa时，对锚索进行张拉实验，采集并记录张拉过程中的张拉参数；在此基础上，通过对偶跳张拉法，分层张拉预应力锚索，实现对围岩的预应力作用，减小后期地基沉降变形量。

2.4基坑降水施工技术

在施工过程中，为减少表层水压，防止发生管涌和坍塌等工程事故，必须对其进行排雨处理。此次采取小型井点降水的方式，在基坑周围埋置3.5米深度的井点管，保证井点管能够顺利地渗入到含水层中，再利用泵送的方式，持续抽取地下水，保证地下水的深度低于基坑的深度。在正式开始建设之前，首先要将过滤管、井点管、弯联管等管线设备和真空泵、离心泵等水泵装置都要做好，之后根据设计的图纸，将主管排出，然后采用冲水管打孔的方法，也可以是钻孔的方法，把这些井点管一个个地埋好，最后通过弯联管把两个部分的管线相连，通过对接抽水装置进行抽水。冲水成孔时，一定要确保间隙的垂直和平整，其直径要保持在200毫米以上，上、下两个部分的口径要相同，并且钻孔的深度要比过滤管的长度稍大一些，偏差保持在0.5米以上，以便确保管道的周边有充足的过滤空间。另外，还需在井口管道周围填充一圈粗砂，粗砂顶部至分支管道上部的间距不能大于1米，这样可以减少后期砂岩孔被堵住的概率，在灌注完砂层后，密封处要用粘土填满并捣实，防止在排水过程中泄漏。当管路系统和水泵系统都装好后，再打开控制设备，进行电力测试，看看各个设备的运行情况和连接情况是否正常，对出现的问题进行修正和改善。在进行降水时，应加大监测力度，对水位进行精确测量，防止突然下降或突然上升的现象发生，确保深基坑的安全。

2.5土方开挖施工技术

在基坑工程中，采用基坑边坡施工时，必须对基坑的施工次序及施工工艺进行合理的控制，以降低工程施工中的安全隐患。按照岛形的施工方式，首先在周围进行勘测，进行一号土层的开挖，一次挖深500 mm，在此基础上打一排的土钉支护，在确定了支撑的稳定性以后，再进行二次开挖，以一步一步的顺序进行支护，当挖出的土地超过100平方米的时候，改用小挖机进行精细挖掘，并全程配合进行高程的测定。为防止过开挖或欠开挖，在基坑底部附近布置3*3 m的网格网。为了预防在施工期间发生边坡破坏，还要对施工现场进行严格的监控，尽量将坑边3米以内的重负荷降到最低，事先在坑外、坑内设置排水井、排水渠等设备，并要对轴桩、水平基桩等完成的设备进行保护，合理放坡，合理分层，防止因滑坡引起的机械倾翻等事故。

2.6基坑监测技术

基坑监测目的是通过对施工过程中的变形、降雨等相关数据进行实时监测，从而对施工过程中的安全进行科学评价，进而进行相应的风险管理与调控。其中，形变监测的重点是：（1）坡顶水平位移监测。提出了坡顶水平变形累积绝对值不得大于25—30毫米，其相关数值不得大于0.2%—0.3%，并且其变动速度不可太大，可加装自动预警设备，在探测数据超出5—10毫米/天的阈值时，及时向工作人员发送预警信号，提高危险辨识与应对的能力。（2）坡顶竖向位移监测。为避免因地基迅速下沉而引起的坍陷问题，垂直位移累计及相对值应与水平位移规范相同，且变动速度不得大于5—8毫米/天。（3）周边建筑物沉降监测。监测区域以北部地区新建居住区为中心，对其沉降量的控制提出了5—10毫米/天的控制指标。另外，对于地下水位的变化，道路和地下管道的沉降，也要根据工程的具体条件来决定。另外，要确定监测的时间与频次，一般是从开工3天起直到地下工程完工，5米以下的监测间隔1天/2天，7天内保持1次/2天监测，7天内保持1次/2天监测，7天后减少1次/10天，28天后减少1次/10天，若发现监测值异常或沉降变形速度太大，应立即报告，并对监测频次进行相应的调整，确保基坑支护安全。在建设过程中，应尽量避免振动装置的布置，并在遇有大雨、暴风雪的情况下，应加大监测力度。在降雨监控方面，主要对排水井的水量、含砂量等进行采集，发现有任何不正常现象应立即进行登记并汇报，并在场地准备好相应的水泵设施，以确保排水工作的正常进行。

3.房建工程中深基坑支护施工控制要点

3.1人员控制管理

随着工程技术水平的提高。要想使深基坑的支护效率得到更好地发挥，必须有针对性地控制和管理。首先，施工方应组织相关的工作人员到工地进行勘察工作，全面地对地质条件和施工条件等进行全面的分析，使施工人员对周边的情况有一个大致的了解。其次，施工企业要对施工队伍进行经常性的培训，培训的重点是施工工艺和施工规范等，从而使施工队伍的专业技术和整体能力得到进一步的提升。在培训完成之后，建筑企业还可以建立一套评估体系来检查培训的效果，同时将一些奖励和惩罚手段融入评价体系之中，这样才能充分调动建筑员工的积极性，让他们能够更好地投入到培训中来。

3.2施工现场的控制管理

在深基坑的施工中，有许多的安全问题，而且施工工艺和施工步骤等都比较繁琐，施工单位必须对施工现场进行控制和管理，以防止出现事故。首先，建筑公司应明确其主体的管理责任，避免由于责任不明确导致有关的管理问题。其次，建设企业要完善监理制度，加强对深基坑支护的监测，既要监控深基坑支护施工的各个阶段，又要监控工人的工作状态，以此来规范他们的行为，让他们建立起一种责任心。在对施工场地的控制管理过程中，一旦出现了问题，就需要及时地对各类问题进行解决，这样才能保证项目的建设质量和建设进度。

结束语：

综上所述，在施工过程中，深基坑的施工和使用过程中，会遇到各种各样的危险因素，如果不合理地设计，很有可能会导致质量恶化，从而为后续的滑坡、塌方等事故的发生打下伏笔，因此，在实际工作中必须予以足够的关注。要通过实地调研，对项目所处的地质情况、地下水位等情况有一个充分的认识，设计出有针对性、实用性、经济性的支护方案，并加强对土钉墙、锚杆等具体施工过程的控制，做好降水施工及监控工作，为建设项目的顺利开展打下良好的基础。

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