深基坑支護施工技術在土木工程中的應用

馬源

【摘要】現代城市的建設發展步伐急劇加快，幾乎各大城市的各類建筑都以更高、更大、更深、更重為發展方向。深基坑工程也就越來越密集，并且不完全集中在傳統的建筑物，現在已經在地鐵隧道、地下管線、道路橋梁等工程中有廣泛應用，這些工程基礎結構和技術要求都很復雜，因此深基坑支護施工技術在工程中應用的成敗也就決定了整個工程的成敗。本文對深基坑支護技術方式作以簡單介紹，并結合高層建筑、明挖城市隧道等工程為例對深基坑技術在實際工程中的應用予以探討，對深基坑支護技術在土木工程中應用時需要注意的問題提出了幾點建議。

【關鍵詞】深基坑；支護；施工技術

引言：

伴隨著國民經濟建設的迅猛發展，社會經濟得到了高速發展，人民生活水平有很大提升，我國城市化建設步伐也不斷加快，建筑業科技的進步已經居于世界領先地位。為了保證工程的順利進行，提高企業的競爭力，減少施工過程中對周邊環境的影響，采用深基坑支護的施工技術已經勢在必行。現代建筑的要求很高，對地下空間的利用非常注重，由于目前的環境條件的限制，深基坑的面積不能再擴大，那么就給深基坑支護技術帶來了更高的技術難度。由于對深基坑支護工程質量不夠重視，帶來了很多問題，因此加強深基坑支護技術在土木工程中的應用，對建筑的強度和穩定性有重要的影響，對保證工程質量具有重要意義。

一、深基坑支護結構選型

當深基坑工地的實際施工現場不具備常規放坡條件時，這時一般會采用支護結構進行臨時支撐，以保證深基坑的坑壁的穩定。深基坑支護結構的選型包括自立式支護、樁錨支護、噴錨支護、組合型支護等。[1]

1、自立式支護

自立式支護中又包括懸臂式排樁支護和水泥攪拌樁擋墻支護。懸臂式排樁支護采用人工挖孔灌注樁或沖、鉆孔。它的優點是在深基坑內無支撐，以便機械挖土和地下工程施工，但當坑基較深或地質條件較差時，會加大支護樁頂部的水平位移，增加工程造價。因此這種支護方式主要都用于坑深不大于6米且地質條件較好的施工地。它的優點是穩定性高，整體性強，坑基擋墻厚度大，施工效率高，且深基坑隔水效果好，造價一般也較低。水泥攪拌樁擋墻支護在坑內也無支撐結構，也便于機械化挖土和地下室工程施工。但其擋墻面積大，且施工土層含水量和有機質含量的多少會嚴重影響支護的強度。

2、樁錨支護

這種方式適用于施工場地的土層性能較好或軟土層較薄的施工場地。對基坑深度較大的工程，樁錨桿的一些參數有嚴格要求，并在錨索鎖定時會施加預應力，從設計值的30%到70%不等，一般施加的預應力越大，越容易限制樁頂變位。

3、噴錨支護

噴錨支護是鋼絲網、錨桿、噴射混凝土組成的聯合支護型式。這種方式主要適用于在地下水位以上或經過人工降水后的人工填土、粘性土和弱膠結砂土。不能用于施工場地土壤條件極差的淤泥層，而是常用在單層地下室，要求淤泥較少、地下水較少，且深基坑深度不能大于12m。它能最大限度地利用支護基坑壁土體的自穩能力，可自行調節處于最佳狀態，不會造成局部過載，靈活性較強。但該方式會使基坑壁變形較大而且錨桿會超出建筑用地紅線，需征得施工場地業主的同意。

4、組合型支護

當深基坑內土地環境條件差別較大時，應因地制宣地采用組合型的支護方式，以充分發揮各種支護結構類型的優越性。主要包括：上部放坡下部鋼筋混凝土懸臂排樁（或樁錨）的組合；拱形水泥土墻與鋼筋混凝土灌注樁或H型鋼的組合；鋼筋混凝土排樁與樁間高壓旋噴樁的組合；土釘墻與水泥土攪拌樁組合；土釘墻與微型注漿樁組合；土釘墻與預應力錨索組合；各種支護結構與由水泥土攪拌樁或高壓旋噴樁形成的封閉止水帷幕組合。其中，排樁或土釘墻支護是近幾年來深基坑支護的主要形式。[2]

二、高層建筑深基坑施工技術

高層建筑在施工之前，施工單位必須對施現場進行認真的勘察，充分了解施工場地的實際情況，明確施工項目的目標，并把施工深坑所在地下的管線等因素考慮進去。

施工階段準備工作應引起高度的重視。內容多且繁雜，明確周圍建筑物的埋深、周圍道路建設情況以及地下埋設管線的基本情況等。在整個準備階段應將熟悉土層參數作為重要內容，包括土層類型、深度和厚度等參數。施工階段首先應針對不同的支護結構選擇合理的開挖方式。以后在整個施工中必須嚴格控制所使用材料的質量，并按照相關設計要求進行施工，確保工程質量。

錨桿施工階段需要在合適位置增加錨桿以增加基坑支護結構的穩定性。

土方開挖時及時清理施工現場，將挖出的土方運走減少施工對周圍環境的影響。如遇異常情況應立即停止施工，并采取措施處理，直到恢復施工。

三、明挖城市隧道深基坑支護施工技術

明挖城市隧道深基坑支護施工技術最為關鍵的就是初步設計階段，要求我們必須要按照相關的明挖城市隧道深基坑支護施工項目工程所在地自身價格的水平來進行處理方案的編制工作，將其作為考核明挖城市隧道深基坑支護施工技術經濟合理性以及深基坑支護施工技術管理的重要依據。[3]

明挖城市隧道的具體實施階段，必須要本著安全、經濟的原則進行施工。由于具體的施工情況不同，如地質條件、坑基深度、周圍環境等復雜因素的影響，必須選擇切實可行的施工方案。應根據具體情況滿足設計要求的數值，支護結構的尺寸應滿足隧道結構要求，并預留富裕量，以滿足施工要求。由于明挖城市隧道深基坑所處的位置特殊，一般基坑較深，且受周邊環境影響較大，一般都不會采用放坡開挖的方式。還要注意解決地下水的問題，一般采用抽水降水，使地下水位降到基坑底1米以下并且施工時不能間斷排水。

四、深基坑支護技術在土木工程施工中應注意的問題

1、遵循深基坑土方開挖原則，施工前詳細確定挖土方案和施工方案，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則。并進行必要的監測和保護。橫向支撐設備必須安裝檢測儀器，逐日記錄。

2、深基坑開挖時間較長，容易引起邊壁不穩突然滑動，加上施工場地排水不良，更會加劇邊壁不穩。此外，及時清理基坑邊緣堆料防止發生事故。

3、基坑面積過大時，對底板混凝土要進行分段邊挖邊澆筑，堅持采用分層、均衡等方式進行挖土。可以解決大體積混凝土在澆注技術上的困難，增加了基坑的穩定性。

4、處理深基坑支護地下水主要有兩種形式，即排水或止水。因地制宜采取不同方法，要根據基坑周邊環境而定。近年來在沿海地區深基坑支護施工中，新興了以沖孔樁、素混凝土樁與鋼筋混凝土樁相問咬合搭接分布的混凝土灌注排樁，并與鎖口梁、內支撐、噴錨等組成聯合支護體系，從而在防止邊坡失隱和阻止地下水側向滲漏方面（止水帷幕），取得較好的效果。

5、隨時觀察地裂與挖土之間的關系，當發現挖土后隆起的現象，必須停止挖土。如果出現地裂，當檢查降水是否達標等問題。施工單位應及早做好準備，一旦遇到緊急情況，可采用立即回填反壓處理，在任何情況下未處理完畢，不允許繼續挖土。

總結：

深基坑支護技術在現代建筑科技不斷發展的過程中還會有長足進步，本文對深基坑支護工程技術的應用進行了較為全面的分析和論述，并將支護的技術理念與工程實際緊密結合，希望對施工單位更好的運用深基坑支護技術提供借鑒，在減少對周圍環境影響的同時確保質量，從而為我國經濟建設做出更大的貢獻。

【參考文獻】

[1]張長友，建筑深基坑支護施工技術的應用研究，技術與市場，2010（11）

[2]李發乾，高層建筑深基坑支護施工技術之我見，四川建材，2013（11）

[3]韓文智，淺談明挖城市隧道深基坑支護施工技術，土木工程學報，2001，（05）