建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)探討

楊利生

(太原理工大學(xué)研究生院，山西太原 030024)

0 引言

隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，高層建筑越來越多，對建筑施工安全的要求也更加嚴(yán)格。在高層建筑中原有的建筑技術(shù)逐漸被淘汰，現(xiàn)代建筑工程中地下施工大多采用深基坑支護(hù)施工技術(shù)。該技術(shù)具有更高的穩(wěn)定性和安全性，也能夠保證建筑的地下空間，有利于提升建筑工程的總體質(zhì)量。

1 建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)要點

1.1 制定科學(xué)合理的設(shè)計技術(shù)方案

前期的施工方案準(zhǔn)備工作是保證建筑工程深基坑支護(hù)工程順利完成的重要前提。首先施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)聘用具有過硬專業(yè)知識和豐富實踐經(jīng)驗的設(shè)計人員，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)能夠根據(jù)施工地點的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文特征，充分把握施工現(xiàn)場的周邊環(huán)境;其次設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況和地質(zhì)結(jié)構(gòu)，采用先進(jìn)的施工技術(shù)，制定出科學(xué)合理的施工方案。設(shè)計方案應(yīng)當(dāng)保證邊坡的穩(wěn)定性，防止邊坡發(fā)生變形，確保周邊建筑物、地下管線的安全，提供足夠的地下施工空間，保證基坑順利進(jìn)行。

1.2 選擇合適的深基坑施工方案

1.2.1 土釘墻支護(hù)方案

該方案經(jīng)常運用于開挖深度較小、周圍建筑和管線對沉降或位移要求不高的施工環(huán)境。土釘墻支護(hù)是將細(xì)長的桿件釘筑在原位土體中，且在坡面上鋪設(shè)鋼筋混凝土層，實現(xiàn)土體與土釘和混凝土層相互作用，形成復(fù)合型土體，達(dá)到穩(wěn)定和支護(hù)的目的。

1.2.2 水泥土攪拌樁擋墻

該方案一般使用在開挖深度小于12 m的淤泥土質(zhì)和軟土地基環(huán)境中。該方案主要用水泥實現(xiàn)穩(wěn)固和支護(hù)目的，利用攪拌機(jī)攪拌深層的水泥和土，使水泥和土之間發(fā)生物理反應(yīng)，并逐漸實現(xiàn)土層硬化，構(gòu)筑成具有整體性和穩(wěn)定性的堅固土樁。該方案根據(jù)具體情況可以分為干法和濕法。干法是將水泥粉與土攪拌，濕法則將水泥漿與土進(jìn)行攪拌。水泥土攪拌樁擋墻主要是樁與樁之間排列緊密，可以形成格柵式布置形式，具有較高的強(qiáng)度和較好的連續(xù)性，能夠阻擋水流和土的雙重沖擊。

1.2.3 鉆孔灌注樁方案

鉆孔灌注樁主要適用于基坑側(cè)壁安全等級為三級以下、坑深在7 m～15 m之間的基坑工程中，其擋水性能差，因此適用于地下水位較深和土質(zhì)較好的地區(qū)。該方案主要采用間隔排列式，在地下水位高的地區(qū)還需要再設(shè)置擋水帷幕。該方案能夠與水泥土攪拌樁方案結(jié)合使用，在基坑狹窄的環(huán)境中，不允許在鉆孔灌注樁實施之后設(shè)置1.2 m厚的水泥土樁擋水帷幕，這時可以在水泥土樁中套打鉆孔灌注樁。

1.2.4 錨桿支護(hù)方案

錨桿作為深基坑中的支護(hù)技術(shù)，主要采用錨桿的拉力承受坑壁上的壓力和水的壓力。該方案使用范圍較廣，能夠與多種深基坑支護(hù)技術(shù)相結(jié)合，但是不宜使用在有機(jī)質(zhì)土層中，液限大于50%的粘土和密度小于0.3的砂土也不適宜使用該方案。該方案將錨桿的一端固定在巖層中，另一端與其他支護(hù)結(jié)構(gòu)連接，對錨桿施加預(yù)應(yīng)力，增大錨桿的拉力，調(diào)動深部土層實現(xiàn)支護(hù)目的。

1.2.5 懸臂式支護(hù)方案

該方案主要適用于土質(zhì)好，開挖不深的基坑。其主要利用支撐和錨桿的支護(hù)作用和錨桿的抗彎強(qiáng)度為基礎(chǔ)，保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2 建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)存在的問題

2.1 建筑工程深基坑支護(hù)技術(shù)計算值與實際承受應(yīng)力不符合

針對深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的計算技術(shù)尚未具有較高的精確度，我國也未形成統(tǒng)一的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，因此，設(shè)計方案不能起到較好的依據(jù)作用。針對支護(hù)樁的計算數(shù)據(jù)大多采用庫侖或朗肯理論確定，支護(hù)樁一般使用“等值量法”計算，其計算結(jié)果與深基坑的實際施工環(huán)境和受力出現(xiàn)較大誤差，難以為實際施工提供有效的指導(dǎo)。土層存樣工作具有不確定性和隨機(jī)性，據(jù)此得出的土層物理學(xué)指標(biāo)難以為實際施工提供參考。

2.2 基坑開挖空間不夠

基坑周圍的水平位移是中間大兩邊小，深基坑邊坡自居中位置開始難以保持穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的開挖技術(shù)主要采用平面應(yīng)變問題處理方式進(jìn)行穩(wěn)定，這種方式能夠解決細(xì)長條基坑的坡面穩(wěn)定問題，但是針對近似長方形或正方形的深基坑則無法進(jìn)行調(diào)整。

2.3 施工過程難以嚴(yán)格按照施工設(shè)計方案進(jìn)行

施工設(shè)計方案中經(jīng)常對挖土與支護(hù)的順序和注意問題提出相應(yīng)的要求，以減少支護(hù)變形。但是實際施工中，則往往更注重施工的進(jìn)度，忽視施工的質(zhì)量，最后導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重變形，難以完成最后的交底任務(wù)。施工人員未能按照設(shè)計方案規(guī)范施工，坡面問題沒有合理解決，深基坑支護(hù)協(xié)調(diào)工作沒有做到位，影響了工程的整體質(zhì)量，降低了工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.4 深基坑地下水影響施工質(zhì)量

深基坑支護(hù)設(shè)計方案中沒有進(jìn)行嚴(yán)密的勘查工作，致使部分地區(qū)的軟土層或涌水層未被及時勘查出來，施工過程中難以提前進(jìn)行應(yīng)對。在深基坑支護(hù)過程中，地下水的涌入會延誤工程的進(jìn)度，也存在極大的安全隱患。

3 建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的改進(jìn)建議

3.1 注重深基坑支護(hù)過程中的施工質(zhì)量

深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量關(guān)系著整個施工系統(tǒng)的質(zhì)量，因此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)重視。深基坑支護(hù)施工質(zhì)量的影響因素主要有支護(hù)環(huán)境的勘查、支護(hù)材料的選取檢測、支護(hù)用品的裝設(shè)位置和步驟、裝設(shè)施工的時間、施工順序、地下水控制施工等。深基坑支護(hù)施工的重點是對施工過程的控制，施工過程中出現(xiàn)問題很難進(jìn)行事后補(bǔ)救，所以施工單位必須采取措施控制施工過程，保證施工質(zhì)量。遵循“開槽支撐、先撐后挖，分層開挖”的原則，按照施工設(shè)計方案進(jìn)行施工。

3.2 及時進(jìn)行變形調(diào)整

在深基坑支護(hù)的施工過程中，要不定時的進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)變形觀測，包含邊坡和周邊建筑物、地下管線的變形觀測，并通過數(shù)據(jù)的分析了解實際支護(hù)施工的進(jìn)程，把握變形情況，及時進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)實際勘查的數(shù)據(jù)及時調(diào)整設(shè)計方案中的偏差，對已施工的部位進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救。了解深基坑施工過程中基坑土體變形、沉降的情況和地下管線的變形情況。變形觀測人員應(yīng)當(dāng)按照施工設(shè)計方案進(jìn)行精確的測量，保證測量的質(zhì)量。在測量中發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)當(dāng)及時采取措施進(jìn)行防護(hù)，防止惡化。如果出現(xiàn)嚴(yán)重的惡化應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行加固和防護(hù)，防止變形繼續(xù)發(fā)展。

3.3 減少地下水對深基坑支護(hù)施工的影響

當(dāng)基坑的下部存在地下水層時，基坑的防護(hù)工作很容易遭受地下水的沖擊和沖蝕，這樣就降低了基坑的穩(wěn)定性，甚至影響周圍建筑或管線的安全。因此，在深基坑支護(hù)工作過程中，要保證地層的堅硬和干燥。開挖孔洞之前應(yīng)當(dāng)將地下水位降到邊坡面和坑底以下，防止邊坡滑坡或塌陷。當(dāng)深基坑遇到承壓含水層時，應(yīng)當(dāng)及時減壓，防止基底遭到滲流的破壞，減少生砂的膨脹和底土的流失。在深基坑支護(hù)施工過程中，要保持坑底的干燥，科學(xué)合理的安裝降水減壓系統(tǒng)，增強(qiáng)坡面的穩(wěn)定性，減少土體中的含水量，提高土體的堅固程度。

3.4 注重邊坡的防護(hù)和穩(wěn)定工作

在挖土過程中要時刻做好深基坑四周的防護(hù)和穩(wěn)定工作，如果基坑深度的1倍～2倍范圍內(nèi)產(chǎn)生裂縫，地表水就會向裂縫中滲漏，降低了土體的強(qiáng)度，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生位移。因此，必須加強(qiáng)對邊坡的防護(hù)和穩(wěn)定工作，及時進(jìn)行堵塞，做好地表水的導(dǎo)流工作，防止?jié)B水。

4 結(jié)語

深基坑支護(hù)施工是整個建筑工程的基礎(chǔ)，是確保建筑施工安全性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。當(dāng)前的深基坑支護(hù)工作仍然面臨著諸多問題，設(shè)計方案的不精確性和施工過程的不規(guī)范都嚴(yán)重影響著深基坑支護(hù)工作的質(zhì)量。因此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對深基坑支護(hù)施工技術(shù)的研究，提高設(shè)計和計算的精確程度，同時在具體的施工中加強(qiáng)控制管理，提高施工的質(zhì)量，保證整個工程的效益。

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