淺談城市建設工程深基坑支護技術要點的探究

張永波　王維良

摘 要：在各種因素的長期影響下，城建工程往往會出現各種質量問題。深基坑支護施工技術作為工程建設的主要技術，只有確保其施工工藝的規范性，充分掌握其技術要點，才能有效提升其整體質量。為此，本文主要對基坑工程的特點、選擇及技術要點進行了分析與探究。

關鍵詞：城市建設；深基坑；支護技術；特點

隨著城市建設經濟發展，高層及超高層建筑越來越多，深基坑支護技術也得到了較快的發展，土力學理論、分析理論、測試儀器、施工機械及施工技術也日趨成熟。但由于具體地質條件千差萬別，支護方案也必須針對不同的地質情況而制定。城市中深基坑工程常處于密集的既有建筑物、道路橋梁、地下管線、地鐵隧道或人防工程的近旁，雖屬臨時性工程，但其技術復雜性卻遠甚于永久性的基礎結構或上部結構。若有不慎，將危及基坑本身安全，并殃及臨近的建構筑物、道路橋梁和各種地下設施，造成巨大損失。另外，深基坑工程設計需以開挖施工時的諸多技術參數為依據，但開挖施工過程中往往會引起支護結構內力和位移以及基坑內外土體變形，發生種種意外變化，傳統的設計方法難以事先設定或事后處理。

1 基坑工程的特點

為了節約土地、便于使用，與城市管理規定及人防需要等相符合，建筑需要不斷向地下發展，為此，基坑深度在不斷增加。

建筑工程基坑的周圍環境較為復雜。建筑工程程所處的地質條件差的問題較為突出。在現代城市中，高層建筑主要集中在建筑物密集、人口稠密的地方，并緊靠一些重要的城市市政公路。然而在通常情況下，這些地方的原有建筑結構都相對較陳舊，地上與地下密布了管線。為此，在開挖基坑時，既要保確保基坑自身的穩定，還要確保其周圍的建筑物的安全。

在建筑工程基坑支護工程的事故隱患較大。由于深基坑支護技術較為復雜，一旦基坑支護受到損壞時，同時也會造成鄰近建筑屋、地下管線及道路的開裂，甚至會出現嚴重的破壞，從造成不必要的人員的傷亡及經濟損失。

2 深基坑支護結構的選擇

鋼板樁和井點降水聯合使用是以往的基坑支護中比較簡單的支護方法，深基坑支護的結構體系基本成型。隨著深基坑支護技術的發展已經產生以下幾種方法：

懸臂式支護結構：其體系為五支撐和錨桿。為保證支護的穩定和結構的安全，懸臂式必須有足夠的入土深度和錨桿抗彎強度，適合土質較好、開挖深度還不是淺的基坑。

拉錨式支護結構：其體系由支護樁或者是墻與錨桿所組成。而充足的場地設置錨樁和其他錨固裝置是地面錨桿所必須的，而土層錨桿要求土層有較大的錨固力。對有較大場地或較好土質的建筑工地，這種支護體系最適合。

內支撐支護結構：其組成主要由支護樁或者是墻與內支撐。雖然對地基的土層沒有過多的要求，但是這種結構設置的內支撐會很占空間。

重力式擋土支護結構：即為達到支護的效果而利用擋土墻自身的重量來抵抗土體所產生的土壓力。

土釘墻支護：土釘支護適合地下水位以上的砂土、粘性土和碎石土等土質，而淤泥或淤泥質土等土層就不適合。

水泥土樁墻支護：利用水泥作固化劑凝結成整體性有強度的水泥土樁。適合淤泥或淤泥質土等軟土土層的基坑支護。

3 城市建設深基坑支護技術要點分析

1、深基坑圍護的施工技術要點

通常而言，進行深基坑開挖之前應在其四周進行排樁圍護結構的設立，其圍護樁通常是通過旋挖鉆機成孔，并通過導管法進行混凝土水下澆注成樁。進行鉆孔的施工過程中，為盡可能降低施工過程對鄰樁的干擾性，以確保成樁的施工質量，通常采用的是隔三打一的方式進行施工，也就是每隔三根樁進行一根樁的施工。通過冠梁使得圍護樁相互連接并形成整體排架，進而使得全體圍護樁形成一個共同的受力體系，用來抵抗外部的土體和圍巖所帶來的側向荷載。待圍護樁施工結束后，應立即將冠梁開挖以及樁頂的混凝土進行清理和鑿除，將圍護樁的主筋錨入冠梁中，冠梁則同圍護樁相同，使用相同標號的混凝土進行現場澆注，此過程中還應同時進行預埋鋼板的安裝，以符合其下部鋼支撐環節的安裝需要。待土方開挖之后，圍護樁之間可通過噴錨進行支護，以防樁間的土體發生掉塊。

2、深基坑土方開挖的施工技術要點

深基坑土方進行開挖的過程總需遵循如下原則：分段分層分塊進行挖土，先中間后兩邊，隨挖隨撐，限時完工。通過深基坑開挖時土體位移變化所顯示的規律，對深基坑開挖進行動態性管理，同時，通過有效的監控手段實現施工過程的信息化，以保證深基坑的變形量處于設計的允許范圍內。通常而言，水平開挖時多先從一端向另一端進行分段開挖，而豎向開挖多是從上至下按順序進行分層開挖。開挖的過程中支撐同挖土應進行緊密地配合，即實現隨挖隨撐。而基坑多采用的是縱向分層和分段開挖，此過程中應注意每層和每段的開挖長度不可大于支撐所存在的間距，通常第一層為7到8米，而第二層及下層土層多為4 米，此外，每層的開挖面其標高應根據此層支撐的底面為準，待開挖結束后應及時進行鋼支撐的安裝。為了避免邊坡出現失穩的情況，施工之前應先對基坑邊的堆土等相關荷載進行清理，且在基坑周邊進行防排水和管線保護。深基坑進行開挖時多采用的挖掘機進行挖掘，其每個開挖區域都配有長臂及小型挖掘機。通常而言，長臂挖掘機多負責垂直開挖及其土方的裝運，而小型挖掘機多用于底部和邊角的清理和開挖，并進行土方的收集。基坑多采用的是分層開挖、由上至下、根據層次開挖，不得進行掏底開挖。土方的開挖多分為三層，各層都挖到鋼支撐以下0.5 m處，其坡度以及臺階應同挖掘機的作業要求相符合，同時還應盡可能縮短其長度。

3、鋼支撐施工技術要點

為了保證施工的安全性，可以用由圍護樁和鋼支撐結合而成的基坑空間受力結構體系來承受基坑之外存在的巨大壓力和其他多項荷載。所以，質量控制的關鍵環節就在于圍護結構體系的支撐，支撐的受力結構軸心是鋼管支撐，而支撐則是直接撐在鋼圍檁或冠梁上，通過鋼圍檁來支撐排架樁傳遞而來的外力或土地荷載，從而可以保護圍護樁的部位的移形、變形。在支撐的一端可以安置調節應力的裝置，以控制調節支撐的軸力。圍護樁墻和圍檁應緊貼在一起，中間如有縫隙可用混凝土來填充。另外，施工中出現角撐時，不僅要在圍護樁墻和圍檁的接合部位安裝特定的斜支座，還要在它們中間設置有傳遞剪力的裝置。安裝完支撐后，應馬上按照設計時的數值第一預應力在支撐的兩端或其中一頭，然后檢查接頭并擰緊螺栓。鋼支撐的拆除應當分層完成，而且當基坑的內部結構施工到鋼支撐部分時，待結構混凝土的強度達到75%的時候，即可拆掉鋼支撐。但是，在拆掉鋼支撐之前，要預先進行預應力施加試驗，之后卸去鋼楔，將支撐軸力放散，最后，將鋼支撐吊出并解除鋼圍檁。

4 結束語

綜上所述，深基坑施工作為城市建設工程施工的重要環節，是提升工程使用性能的一項重要內容，其施工質量的優劣將對城建工程使用年限等造成極大的影響。隨著社會經濟發展水平的不斷提高及人們生活水平的進一步提升，對城建工程深基坑施工提出了更高地要求。在具體工作中，施工單位必須不斷提高施工支護技術水平，規范施工流程，只有這樣才能提升城建工程的整體質量。

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