深基坑支護施工技術的應用

農其

（廣西建工集團基礎建設有限公司 廣西南寧 530000）

如今，工程項目的基坑深度越來越大，這樣既增大了施工難度，又對深基坑支護提出了更高的要求。在施工中為保證施工質量與安全，需要采用合理可行的技術措施進行支護，其中最常用且有效的方法為采用樁基礎。

1 工程概況

某高層建筑總高度為104m，由主樓和裙樓組成。工程基坑長度與寬度分別為180m和72m，主、裙樓基坑深度分別為9.2m和6.75m。基坑的北側有一條市政道路，與基坑邊緣相距11m，基坑西北側為橋梁，橋臺和基坑邊緣相距25m，基坑西側為河流，與基坑邊緣相距8m。

經地質勘查，場地范圍內地層情況復雜，主要力學參數為：①素填土，層厚為 4.1m，r值為 18.6kN/m，c值為 18.8kPa，內摩擦角為 13.4°；②淤泥質土，層厚為 1.1m，r值為 18.0kN/m，c值為9kPa，內摩擦角為 5°；③粉土，層厚為 4.0m，r值為 18.8kN/m，c值為27.4kPa，內摩擦角為 31.8°；④粉砂夾粉土，層厚為14.35m，r值為19kN/m，c值為15.8kPa，內摩擦角為27.4°。從工程實際情況看，深基坑周圍存在既有建（構）筑物，且地層情況復雜，深基坑的開挖與支護可能對周圍既有建（構）筑物造成影響，從而引起安全問題，所以必須做好協調安排，保證施工安全。

2 深基坑支護設計

根據現場實際環境，對場地范圍內地層進行深入分析，經研究決定采用樁基技術對深基坑進行支護，即“高懸臂鉆孔灌注樁+雙排深層攪拌樁”。同時，為縮短懸臂的實際長度，樁頂部降低到地面下部2m，懸臂長度確定為7.2m。基坑東側與西側的場地較為寬闊，通過雙排深層攪拌樁的應用，能與南、北兩側形成可靠的密封，同時進行二級放坡，在邊坡的表面輔以噴錨混凝土[1]。

因所用支護結構體系的懸臂長度為7.2m，而基坑的深度為9.2m，所以在進行結構設計時，需要對以下方面進行充分考慮：

（1）因基坑南、北側5m外有車輛行駛，故在破壞棱體長度范圍內的地面荷載按照均布荷載進行計算，其中，勻布荷載的取值為15kPa。

（2）對于支護工程，根據土壓力平衡基本原理來設計和計算。對于土壓力與水壓力，均采用合算的方法。

（3）按照相關資料，在有效降水區域內，內摩擦角能提升10%左右，在土體固結情況下，充分考慮支護結構和土體側摩阻力之間的影響，C值也能提升10%左右。

（4）對被動土壓力予以修正，修正系數取0.5。結構設計過程中的計算與驗算內容包括：土壓力改進計算、樁長計算、樁強度計算、允許位移量計算、通過驗算確定基坑底部滲透穩定性[2]。

3 施工工藝與相關技術措施

按照以上深基坑支護與樁基礎施工技術路線，實際施工過程中，為保證施工質量，需要編制嚴格且具體的質量標準及控制措施。

3.1 鉆孔灌注樁

在深基坑工程中，鉆孔灌注樁用于承受樁側范圍內的土壓力，在施工過程中應重點考慮下列幾個方面：

（1）沿基坑邊緣布置的鉆孔樁，其樁位直線最大偏差應控制在50mm以內。

（2）在施工中切實做好各項控制工作，通過有效的控制杜絕縮頸與塌孔，并確保樁身垂直度的最大偏差在1%以內。

（3）樁基施工過程中采用每間隔一個樁位進行跳打的方法。

（4）對鋼筋籠實際安裝高度與具體鋼筋布置方向進行嚴格控制。

（5）對樁身混凝土實際澆筑施工進行嚴格控制，保證澆筑施工的連續性，以免發生斷樁等施工質量問題和事故[3]。

（6）對成樁樁頂的實際標高進行嚴格控制，為樁頂連系梁施工作業奠定良好基礎。

3.2 深層攪拌樁

在深基坑工程中，深層攪拌樁作用在于止水，效果顯著，完成處理后可成樁、成墻。如果地下水具有一定侵蝕性，施工前應通過試驗來確定該施工方法是否具有適用性與可行性，此外，在冬季施工中，還應特別注意低溫可能造成的影響，并采取合理可行的處理措施，以保證最終的施工效果能夠達到預期。

在施工過程中應重點考慮下列幾個方面：

（1）做好三通一平，查清場地范圍內地下管線具體位置，以免施工使其破壞。根據設計圖紙進行放線，準確確定每個攪拌樁的具體位置；樁位用竹片進行定位。若需改動位置，則應取得設計單位與監理單位的審核認可，不可私自執行。做好一切施工準備，如供水供電，臨時便道，材料、機具堆放等。施工中需要用到的材料必須提前進場，水泥和外加劑應有齊全的合格證明，水泥必須送試驗室檢驗確認合格后才能在施工中使用。

（2）施工中執行好四攪與二噴工藝，確保水泥土的攪拌能達到均勻。對四攪與二噴工藝而言，它主要對應以下工藝流程：持續攪拌并下沉→持續注漿并攪拌提升→提升至孔口時第二次攪拌并下沉→第二次注漿并攪拌提升[4]。

（3）場地地表土性質較差，在淺層范圍內存在較多雜物，使深層攪拌樁實際施工有很大困難，易產生不同程度的機械設備故障，相鄰兩個樁身的施工有很長時間間隔，產生深層攪拌的接頭，無法形成穩定可靠的止水帷幕。在施工過程中，如果有接頭產生，則應通過壓力灌漿來進行處理。

（4）對成樁的實際標高進行嚴格控制，為樁頂連系梁實際施工創造良好條件，做好施工檢查和記錄，及時發現與處理潛在的問題。

4 原位觀測與信息反饋

在施工中布置應力和位移檢測元件，對土體壓力及沉降進行實時觀測，為土壓力實際分布及樁身彎矩的研究提供理論依據。

（1）對支護方案參數選取是否可行進行驗證。通過實際測量可得，深度和土壓力為線性關系，同時按樁長范圍內土體性能指標，采用加權平均值直接取代土壓力強度。如果采用這一方法得出的土壓力結果和設計值之比為0.8與0.83，則可使用加權平均值取代分層土壓力。

（2）通過樁身內力與樁頂變位實際測試可知，樁身實際彎矩和樁身實際位移基本匹配。在部分地段，樁身實際變位可以達到121mm，此時使圈梁發生拉裂，縫寬在2mm以上。通過分析可知，根據變形裂縫控制基本要求，在使用鋼筋后縫寬將停止增加。如果產生裂縫，則說明支護結構可能產生失穩，樁身依然處在彈性狀態[6]。

（3）對周邊建（構）筑物實際沉降進行觀測。從實際觀測結果可知，在設有止水帷幕的深基坑當中，由于降水與開挖造成的沉降，不會對周邊環境造成影響和安全威脅。

（4）采用爆破的施工方法對樁頭進行截除時，對支護結構體系造成的影響。在土建施工過程中，需要對主樓深基坑范圍內的樁頭進行截除，施工方法為爆破法。通過現場觀測可知，爆破前，支護位移保持在3mm范圍內，在爆破之后，由于沖擊力作用，會使支護結構體系實際問題增加至67mm，大于設計值。在及時反饋后，停止了現場的爆破施工。在之后的截斷施工過程中，由人工采用空壓機的方法有效減小了變形，使施工過程中的結構位移總量始終沒有超出設計要求。

5 結束語

本深基坑工程采用“高懸臂鉆孔樁+雙排深層攪拌樁”的方法進行深基坑支護，通過實踐可知，工程所用深基坑支護方法合理可行，結構穩定可靠，所用技術方法切實有效，具有良好的參考借鑒價值。

[1]薛翼騰.深基坑支護施工技術在土建基礎施工中的應用研究[J].建材與裝飾，2018（02）：18～19.

[2]王慶森，付坤桃.巖土工程基礎施工中深基坑支護施工技術的應用探析[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2016（11）：73～74.

[3]劉繼濤.土建基礎施工中的深基坑支護施工技術及質控對策探究[J].江西建材，2016（15）：119～120.

[4]梁松峰.土建基礎施工中的深基坑支護施工技術[J].中國高新技術企業，2016（18）：112～113.

[5]梁剛.巖土工程基礎施工中深基坑支護施工技術的應用探析[J].中國建材科技，2014，23（04）：150～151.

[6]胡勛耀.土建基礎施工中深基坑支護施工技術的應用探析[J].中華民居（下旬刊），2014（03）：290.