探討高層建筑工程深基坑支護施工技術

王巍

摘要：隨著社會的進步，經濟的發展，高層建筑日益增多。目前，我國國民經濟日益蓬勃發展，建筑正向著大型化、高層化快速發展，大量大型建筑、高層建筑拔地而起，日益增多。隨著高層建筑的不斷建設，高層建筑的基坑的支護施工技術就越加凸顯其重要性。基坑支護施工是為保證地下結構施工及基坑周邊環境的安全，對基坑側壁及周邊環境采用的支擋、加固與保護措施的施工。文章從分析深基坑支護結構設計、施工過程中存在的問題出發，闡述了高層建筑工程深基坑支護的安全施工技術，并對不同深基坑支護結構進行了總結，僅供參考。

關鍵詞：高層建筑；深基坑支護；施工技術

深基坑施工的特點決定了深基坑施工的技術要求。主要包括：首先，施工時技術手段要先進可靠，確保基坑受力可靠以及支護的保護作用完全體現；其次，大型高層建筑通常都建在城市中心，周圍建筑物繁多復雜，地下市政管線眾多，所以施工必須充分保證不能影響周圍相鄰的建筑物的安全和穩定，不能破壞周圍的地下管線等。再次，基坑開挖期間，地下水控制也屬于基坑支護的一部分。因此，必須合理運用明排、降水、截水和回灌等形式控制地下水。保證基礎施工安全。最后，根據實際工程需要選取經濟合理的施工方案，實現工程最優化。

1深基坑支護結構設計、施工過程中存在的問題

1.1在深基坑支護結構設計中很難選擇一個適宜的土體物理力參數

深基坑支護結構的安全性能的好壞很大程度是受所能承受的土體壓力大小影響的，但是在實際工程中由于地質情況變化無窮，存在很多的不確定性，這使得要選擇一個適宜的土體物理力參數來精確計算實際土體壓力，以目前的技術來看還是一個大難題，尤其內摩擦角、含水率和粘聚力這三個重要參數在深基坑開挖后更是一個可變值，這樣就提高了準確計算支護結構實際受力的難度。除此之外，土體物理力學參數的選擇還受支護結構形式及施工工藝等因素的影響。

1.2不能做到對基坑土體取樣完全

設計前對地基土層進行取樣分析是深基坑支護結構設計的必要步驟。由于地質情況變化無窮，隨機取得的土層樣本不可能準確地反映土層的真實情況。故支護結構的設計并不能完全符合基坑的實際地質情況。

1.3不能全面地考慮基坑開挖后的空間效應

大量的深基坑開挖實例表明：基坑的四周朝內側發生水平位移，且常常是中間比兩邊大，這種情況使得深基坑邊坡失穩，故深基坑開挖還存在一個空間的問題。

1.4理論計算受力與實際受力不符

在很多實際工程中，設計人員按極限平衡理論來確定安的，但這樣會加大支護結構的建設成本，且不一定就完全適應工程；而有的工程雖然選擇規范中較小的安全系數來設計支護結構，但卻能滿足實際工程的要求。

2高層建筑深基坑支護安全施工技術

2.1基坑支護的設計

（1）充分利用新技術、新理念，具體事物具體分析，不要生搬硬套傳統的設計理念。在現今的深基坑支護結構的設計領域，還沒有公認的、權威的計算公式，基本上都是摸著石頭過河。深基坑支護結構的設計要區別其他設計領域，要改變傳統觀念，利用施工監測反饋動的態信息指引設計體系。

（2）重視支護結構理論和材料的試驗研究，實踐是檢驗真理的唯一標準。正確的理論必須建立在大量試驗研究的基礎之上。在深基坑支護結構的實驗方面，我國與發達國家有較大距離，還有大量的路要走。不過，我國由于經濟的飛速發展，大量高層超高層建筑拔地而起，所以積累了擁有大量的第一手施工數據，但缺少科學的測試數據，無法形成理論，我們以后一定要重視。

（3）勇于創新，設計支護結構時，開拓思路，多進行新的嘗試。在施工中深基坑支護結構各元素往往是相互結合的，各結構相互結合，這就要求我們從全局出發，尋求新的設計思路，探索更好的計算方法。

基坑支護是一種特殊的結構方式，具有很多的功能。不同的支護結構適應于不同的水文地質條件，因此，要根據具體問題，具體分析，從而選擇經濟適用的支護結構。

2.2深基坑支護工程施工

（1）施工前，必須完成降水排水工程，檢查其滿足達到預期要求后，方可進行深基坑的土方開挖工作。同時基坑內應在合理的位置布設排水溝和積水井，并及時抽出積水，保障深基坑工程不受積水的影響。在深基坑周圍的地域應采取相應的防排水措施，避免地表水滲入基坑周圍而流入基坑內。

（2）高層建筑工程深基坑開挖時應遵循“自上而下，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則，同時應保持施工的連續性，使基坑無支護暴露的時間盡可能少。

（3）原則上，基坑的邊緣不應堆放施工建筑材料和開挖的土方，如果場地有限，其堆放物應距基坑邊緣2m開外，土方不得高于1.5m，要在設計荷載之內。

（4）深基坑挖土施工時，要安排好挖土次序，布置好挖土機械設備和運輸車輛進場次序和位置，同時支護好深基坑的坡道部位，必要時要進行加固，保障機械設備和車輛的出入安全，機械車輛行駛停放時要保證平穩可靠。

（5）在深基坑的周邊要設置必要的安全圍護欄桿，并設立相應的安全警示標識，嚴禁向坑內拋擲物品。坑內必須設立安全通道，以便應對緊急情況下人員的安全疏離。

（6）施工人員在清底、平整場地、修整坡面時，需要配合機械作業時，應保持在機械回轉半徑之外。如果在機械回轉半徑之內，則必須停止機械，待回轉并制動好后，確認安全后方可進行施工。

（7）在離電纜線1m的范圍內嚴禁進行土方機械運行。在機械運行過程中不得進行檢修，在修整時，必須停機降到最低位置，懸空部應墊土。

（8）挖掘機施工時，應在機械本身性能的規定下作業，其最大開挖高度和深度不得超過機械本身。

3深基坑支護施工的結構類別

高層建筑工程的發展，使得基坑的深度和體量不斷得到增加，支護技術也不斷得到改進和優化，目前，深基坑支護技術中常見的結構類別有以下幾種。

3.1鋼板樁支護

鋼板樁支護技術的施工相對簡單，投資經濟實惠的支護方法，因此在建筑深基坑支護時得到了廣泛的應用。這種支護技術是屬于連續支護，應用于基坑深度超過5米的支護施工中。鋼板樁支護技術用到的主要材料是帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼材，將鋼板結合起來建成鋼板樁墻，用于擋土、水。鋼板樁的截面為梯形，形狀類似于U型鋼。鋼板一般長6m~9m，寬3m，厚25mm。施工支護時，應先定位，定位后用打樁機打出第一個定位樁，而后一正一反沿放線扣合，形成對基坑有效支護。但是由于鋼板樁在施工過程中會影響周圍環境，其使用情況也會受到一定的制約。

3.2深層攪拌水泥土樁支護

深層攪拌支護是用水泥作為固化劑，將能進入土深層的攪拌機將水泥和地基土進行強制性拌和，使兩者相互搭接，形成有效的物理化學反應后硬化、達到基坑支護墻的強度要求，這樣形成的支護結構既可擋土又可隔水。對于粘土、淤泥、淤泥質土等，只要開挖深度不深，平面無論什么形狀，這種深基坑支護技術均適用，施工經濟。

3.3地下連續墻

地下連續墻最主要的優點是整體剛度大、止水效果好，因此被廣泛應用于地下水位以下的軟粘土和砂土等各種不同的復雜施工環境和條件，在施工時需要將基坑底面以下的深層軟土墻體插入很深的這種情況下，尤其適用。

3.4柱列式灌注樁排樁支護

柱列式排樁支護是指利用適當的柱列式間隔形式來布置鋼筋混凝土挖孔、鉆孔灌注樁，用具有較好剛度的樁列式灌注樁來作擋土結構。這種排樁支護方式施工方便、造價低廉，效果明顯，但由于澆筑后樁間的聯系不緊，必須對澆筑大截面的連梁進行連接。同時為了保證地下水和土粒不從樁隙中流入深基坑內，還應高壓注漿、設攪拌樁、旋噴樁，這就導致了其施工速度慢的缺點。

3.5土釘墻支護

土釘墻支護是一種邊開挖邊鋪設鋼筋網的施工支護技術，它通過噴射混凝土，形成加筋土重力式擋墻結構，用于擋土。這種深基坑支護技術不適用于地下水以下或未經人工降水處理的土層，而適用于地下水以上，或經人工降水后的粘性土、雜填土。

3.6內支撐和錨桿

內支撐和錨桿作為基坑墻體的主要支撐結構，剛度大、變形小的特點對于控制基坑變形，保障基坑穩定安全方面具有重要意義。它適用于較深基坑，或對環境要求高的地區，能有效控制墻體變形。

3.7旋噴樁墻支護

旋噴樁墻支護是利用旋轉噴嘴鉆入鉆桿的端部，在地基深入上提時將水泥固化劑噴入，形成水泥土樁的基坑支護技術，它將樁體相連形成支護結構擋墻，可在較窄地區施工。

4結語

高層建筑的發展，使得基坑深度和面積越來越大，施工也越來越復雜，支護難度越來越大，對深基坑支護的技術要求越來越高，因此在工程實踐中必須不斷總結，提高支護技術水平，滿足高層建筑的需求。

參考文獻

[1] 許文通.試論深基坑支護施工中的問題與解決對策[J].科技創新與應用,2014(02).

[2] 帥立崗.對高層建筑深基坑工程施工技術的探討[J].中華民居(下旬刊),2013(12).

[3] 趙帆,郭強.建筑基坑支護工程安全性影響因素分析[J].科技資訊,2007(4):57.

[4] 施文華.建筑基坑支護工程施工安全技術[J].山西建筑,2007(1):244.