淺析建筑工程基坑支護設計

>摘要：

現代城市用地的緊張促進了高層建筑的發展。基坑支護作為高層建筑的重要組成部分，其科學合理的設計與施工對于工程質量有著重要影響。沖孔灌注樁是高層建筑常用基坑支護方式，近年來得到了快速的發展。除沖孔灌注樁外，深層攪拌水泥土圍護墻、高壓旋噴樁、槽鋼鋼板樁、鋼筋混凝土板樁等基坑支護方式的選擇成為了高層建筑基坑支護設計人員的首要工作。

我國經濟的快速發展加快了城市建設的進程，同時也凸顯了城市用地的緊張。雖然近年來各城市為了緩解城市用地緊張對城市周邊地區進行了規劃與開發，但是市中心、商業區用地緊張局面并不能得到很好的緩解。而高層建筑的出現緩解了城市用地緊張的局面，為城市發展帶來了新的發展空間。由于城市高層建筑的興建多處在樓群或建筑物附近，這就使得高層建筑地基基礎施工沒有足夠的場地。針對這樣的情況，選擇適宜的基坑支護方式，合理利用建筑周邊地區，保障工程質量是目前我國高層建筑設計人員的首要工作，其對于建筑工程施工質量有著重要的影響。以下以某工程實際施工為例對建筑工程基坑支護方式選擇、設計等進行了論述。

一、工程概況及環境條件分析

銀河灣高層公寓位于某市商業區，工程地址原為一棟40多年的老式樓房。工程占地面2200m2，工程主體與周邊建筑距離為35米。主體工程17層，地下一層為停車場，地上6層為商場，6層以上為寫字間。由于該工程地處商業繁華區，周邊多為老式建筑及保護建筑，地基為天然地基，對基坑開挖和降水所引起的變形都非常敏感。而且工程所在地為城市平面較高位，地下水影響較小。但是工程所在地雨量較多，地表降水對工程主體與周邊建筑影響較大。

二、建筑工程基坑支護設計分析

（一）根據工程情況選擇適宜的基坑支護形式

根據工程主體、周邊情況以及工程所在地的氣候情況，選擇沖孔灌注樁作為該工程的基坑支護形式是最為合適的選擇。沖孔灌注樁是目前高層建筑常用基坑支護方式之一，因施工過程震動小、噪音低，對周圍環境較小，特別適用于本工程。而且沖孔灌注樁強度高、剛度大、支護穩定性好，因此，本工程選擇沖孔灌注樁作為基坑支護方式。

（二）工程材料與主要機具的選用與設計

根據工程情況，本工程采用材料設計要求為：采用325號～425號普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥。工程用砂采用中砂或粗砂，含泥量不大于5%。石子采用粒徑為0.5～3.2cm的卵石或碎石，含泥量不大于2%。工程用水采用自來水或不含有害物質的潔凈水。黏土可就地選擇塑性指數IP≥17的黏土。鋼筋的級別采用最高等級的鉻鉬螺紋鋼、直徑根據使用地點不同選擇適宜鋼筋。施工過程中的主要機具有：回旋鉆孔機、翻斗車或手推車、混凝土導管、套管、水泵、水箱、泥漿池、混凝土攪拌機、平尖頭鐵鍬、膠皮管等。

（三）施工作業條件及流程設計

工程地上、地下障礙物處理要達到“三通一平”。施工用的臨時設施應準備就緒后進行使用。場地標高為承臺梁的上皮標高，并經過夯實或碾壓。根據圖紙放出軸線及樁位點，按上水平標高木橛，將制作好的鋼筋籠按預定地點進行安裝后進行樁基的施工。工程具體施工流程為：鉆孔機就位→鉆孔→注泥漿→下套管→繼續鉆孔→排渣→清孔→吊放鋼筋籠→射水清底→插入混凝土導管→澆筑混凝土→拔出導管→插樁頂鋼筋。

（四）針對工程進行的防雨設計

由于本工程所在地降雨較多，因此，在進行設計時要考慮現場排水措施，嚴防地面雨水流入樁孔內。同時還要防止樁機移動，以免造成樁孔歪斜等情況。

三、鉆孔灌注樁基坑支護方式的質量保障分析

基坑支護工程的施工質量不是施工過程控制得了的，還需要在設計時對工程可能遇到的情況進行充分的考慮，以此保障工程質量。

對于施工中的技術要點等也要進行考慮，例如，在進行清空過程時，孔底沉渣厚度應符合端承樁≤50mm；摩擦端承、端承摩擦樁≤100mm；摩擦樁≤300mm。在清孔過程中應不間斷地置換泥漿，直至澆注混凝土，并保持孔底500mm以內的泥漿相對密度<1.25，含砂率≤8%，黏度≤28s。這些數據及要求在進行灌注樁設計的時候都要進行計算與設計。

四、結論

建筑工程基坑支護不僅僅是鉆孔灌注樁一種方式，這里論述的僅是針對該工程的一種。在實際設計工作中，許多工程可以采用造價成本低、工程施工技術簡單的放坡開挖、深層攪拌水泥土圍護墻等方式進行。這需要設計人員根據工程特點及周邊情況科學的選擇支護方式，并充分考慮建筑擬建地的地質情況與建筑施工地區的氣候特點，將施工中可能遇見的各種情況考慮周全，以此保障施工質量。

【參考文獻】

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【作者單位：河南省建筑科學研究院有限公司】