探析建筑工程中基坑開挖與支護施工

王平 張鳳瑞

摘要：近些年來，隨著科學技術的日新月異以及我國經濟的迅猛發展，我國的建筑業也發展迅速，建筑業在推動我國的經濟和社會發展方面，起著不可忽視的作用。建筑工程質量以及壽命成為了建筑業的重點問題。在建筑工程的施工過程中，基坑的開挖與支護非常重要，對整體的建筑工程質量起到決定性的作用。

關鍵詞：基坑開挖支護

建筑工程施工的第一步就是打好地基。打地基看似容易，然而為了打下堅實的地基，在實際建筑施工過程中，要考慮好很多因素，比如在地基坑邊界周圍地面應設排水溝，對坡頂、坡面、坡腳采取降排水措施。本文從淺地基與深地基的開挖與支護方面，闡述地基施工過程中運用的施工技術。

1、淺基坑的開挖施工技術

在對淺基坑的施工前，要先進行測量定位，通過抄平放線，確定開挖地基的長度，按照放線進行分塊分層挖土。通過觀察施工地的土質和水文情況，來確定是在四側或兩側直立開挖或放坡，以確保施工操作的安全性。(1)當土質為天然濕度、構造均勻、水文地質條件良好，且沒有地下水時，開挖基坑可以不必放坡，基坑長度應比基礎長度稍長，確保不會發生坍方事故。(2)當開挖基坑土體含水量大，或基坑較深，或受到周圍場地限制而需用較陡的邊坡或直立開挖。(3)相鄰基坑開挖時，應遵循先深后淺或同時進行的施工程序。(4)基坑開挖應盡量防止對地基土的擾動。當用人工挖土，基坑挖好后不能立即進行下道工序時，應預留一層土不挖，等到下道工序開始后再將地基挖至設計標高。(5)在地下水位以下挖土，應在基坑四周挖好臨時排水溝和集水井，或采用井點降水的方法以利挖方進行。

2、淺基坑的支護施工技術

在對淺基坑進行支護施工時，主要采用以下支護施工技術：(1)斜柱支撐：將水平擋土板釘在柱樁內側，柱樁外側用斜撐支頂，斜撐底端支在木樁上，在擋土板內側回填土。適于開挖較大型、深度不大的基坑或使用機械挖土時。(2)錨拉支撐：水平擋土板支在柱樁的內側，柱樁一端打入土中，另一端用拉桿與錨樁拉緊，在擋土板內側回填土。適于開挖較大型、深度不大的基坑或使用機械挖土，不能安設橫撐時使用。(3)型鋼樁橫擋板支撐：沿擋土位置預先打入鋼軌或者工字鋼，然后在挖方的同時將擋土板塞進鋼樁之間擋土，使橫板與土體緊密接觸。(4)短樁橫隔板支撐：打入小短木樁或鋼樁，部分打入土中，部分露出地面，釘上水平擋土板，在背面填土、夯實。(5)臨時擋土墻支撐：沿坡腳用磚、石疊砌或用裝水泥的聚丙烯扁絲紡織袋、草袋裝土、砂堆砌，使坡腳保持穩定。適于開挖寬度大的基坑，當部分地段下部放坡不夠時使用。(6)擋土灌注樁支護：在開挖基坑的周圍，用鉆機或洛陽鏟成孔，現場灌筑鋼筋混凝土樁，在樁間土方挖成外拱形使之起土拱作用。

3、深基坑的土方開挖

在深基坑土方開挖前，要認真謹慎地進行開挖的勘察，確保深地基開挖的順利、安全進行。首先要詳細確定挖土方案和施工組織；要對支護結構、地下水位及周圍環境進行必要的監測和保護。深基坑工程的挖土方案，主要有放坡挖土、中心島式挖土、盆式挖土和逆作法挖土。前者無支護結構，后三種皆有支護結構；土方開挖順序、方法必須與設計工況一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則；防止深基坑挖土后土體回彈變形過大，施工中減少基坑回彈變形的有效措施，是設法減少土體中有效應力的變化，減少暴露時間，并防止地基土浸水。因此，在基坑開挖過程中和開挖后，均應保證井點降水正常進行，并在挖至設計標高后，盡快澆筑墊層和底板。必要時，可對基礎結構下部土層進行加固；防止邊坡失穩；防止樁位移和傾斜；打樁完畢后基坑開挖，應制訂合理的施工順序和技術措施，防止樁的位移和傾斜；配合深基坑支護結構施工；挖土方式影響支護結構的荷載，要盡可能使支護結構均勻受力，減少變形。為此，要堅持采用分層、分塊、均衡、對稱的方式進行挖土。

4、深基坑的支護

4.1 排樁或地下連續墻

通常由圍護墻、支撐及防滲帷幕等組成。排樁有鋼管樁、預制混凝土樁、鉆孔灌筑樁、挖孔灌筑樁、加筋水泥土樁等多種類型。適于基坑側壁安全等級一、二、三級；懸臂式結構在軟土場地中不宜大于5m；當地下水位高于基坑底面時，宜采用降水、排樁加截水帷幕或地下連續墻。

4.2 水泥土墻

水泥土墻，依靠其本身自重和剛度保護坑壁，一般不設支撐，特殊情況下經采取措施后亦可局部加設支撐。水泥土墻有深層攪拌水泥土樁墻、高壓旋噴樁墻等類型，通常呈格構式布置。適于基坑側壁安全等級宜為二、三級；水泥土樁施工范圍內地基土承載力不宜大于150kPa；基坑深度不宜大于6m。

4.3 土釘墻

土釘墻由密集的土釘群、被加固的原位土體、噴射的混凝土面層等組成。土釘墻是一種邊坡穩定式的支護，其作用與被動起擋土作用的圍護墻不同，它是起主動嵌固作用，增加邊坡的穩定性，使基坑開挖后坡面保持穩定。適于用于基坑側壁安全等級宜為二、三級的非軟土場地；基坑深度不宜大于12m；當地下水位高于基坑底面時，應采取降水或截水措施。

4.4 逆作拱墻

當基坑平面形狀適合時，可采用拱墻作為圍護墻。拱墻有圓形閉合拱墻、橢圓形閉合拱墻和組合拱墻。對于組合拱墻，可將局部拱墻視為兩鉸拱。適于基坑側壁安全等級宜為三級；淤泥和淤泥質土場地不宜采用；地下水位高于基坑底面時，應采取降水或截水措施。

5、結語

近年來，我國在基坑開挖與支護處理方面，結合我國的土質條件與施工特點，充分展現了基坑的加固、穩定作用，而且，隨著施工方法的大膽創新，開發出具有我國特色的多種基坑加固方法，使得我國基坑支護形式呈現多樣化的特點，在不久的將來，我國建筑工程會取得更大的進步。