高層建筑深基坑支護施工技術及質量控制

劉寧

摘 要：隨著當前城市化的不斷深入，城市涌現出大量的高層建筑，而要完成高層建筑的建設任務，基坑開挖是一個必要的組成部分。因此深基坑開挖的支護施工技術對于整個工程的質量有著十分重要的影響。本文主要探究了高層建筑深基坑支護施工技術，并且就深基坑開挖支護施工技術中容易出現的問題，提出了一些解決方案。

關鍵詞：高層建筑；深基坑支護；施工技術；質量控制

一、概述

最近這些年，我國的經濟建設處于高速發展之中，對于我國城市建設的投入也是不斷加大，但是由于城市土地資源的不可再生性，土地資源越來越緊張，為了更加限度的利用土地資源，也就使得很多大型或者中型城市中出現了越來越多的高層建筑，這種發展趨勢也必然會成為未來城市化發展的趨勢。由于施工場地很狹小，但是由于高層建筑的穩定，需要開挖深基坑，而且開挖面附近可能緊挨著道路、管線和其他建筑物，因此深基坑開挖的難度就會大大增加，這就需要深基坑支護施工技術的幫助。基坑工程主要包括基坑支護體系設計與施工和土方開挖，是一項綜合性很強的系統工程。它要求巖土工程和結構工程技術人員密切配合。基坑支護體系是臨時結構，在地下工程施工完成后就不再需要。

基坑工程具有如下特點：

1）基坑支護體系是臨時結構，安全儲備較小，具有較大的風險性。基坑工程施工過程中應進行監測，并應有應急措施。在施工過程中一旦出現險情，需要及時搶救。 在開挖深基坑時候注意加強排水防灌措施，風險較大應該提前做好應急預案。

2）基坑工程具有很強的區域性。如軟粘土地基、黃土地基等工程地質和水文地質條件不同的地基中基坑工程差異性很大。同一城市不同區域也有差異。基坑工程的支護體系設計與施工和土方開挖都要因地制宜，根據本地情況進行，外地的經驗可以借鑒，但不能簡單搬用。

3）基坑工程具有很強的個性。基坑工程的支護體系設計與施工和土方開挖不僅與工程地質水文地質條件有關，還與基坑相鄰建（構）筑物和地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性，以及周圍場地條件等有關。有時保護相鄰建（構）筑物和市政設施的安全是基坑工程設計與施工的關鍵。這就決定了基坑工程具有很強的個性。因此，對基坑工程進行分類、對支護結構允許變形規定統一標準都是比較困難的。

4）基坑工程綜合性強。基坑工程不僅需要巖土工程知識，也需要結構工程知識，需要土力學理論、測試技術、計算技術及施工機械、施工技術的綜合。

5）基坑工程具有較強的時空效應。基坑的深度和平面形狀對基坑支護體系的穩定性和變形有較大影響。在基坑支護體系設計中要注意基坑工程的空間效應。土體，特別是軟粘土，具有較強的蠕變性，作用在支護結構上的土壓力隨時間變化。蠕變將使土體強度降低，土坡穩定性變小。所以對基坑工程的時間效應也必須給予充分的重視。

6）基坑工程是系統工程。基坑工程主要包括支護體系設計和土方開挖兩部分。土方開挖的施工組織是否合理將對支護體系是否成功具有重要作用。不合理的土方開挖、步驟和速度可能導致主體結構樁基變位、支護結構過大的變形，甚至引起支護體系失穩而導致破壞。同時在施工過程中，應加強監測，力求實行信息化施工。

7）基坑工程具有環境效應。基坑開挖勢必引起周圍地基地下水位的變化和應力場的改變，導致周圍地基土體的變形，對周圍建（構）筑物和地下管線產生影響，嚴重的將危及其正常使用或安全。大量土方外運也將對交通和棄土點環境產生影響。

因此基坑支護的質量好壞對于建筑工程質量的保證能夠起到決定性的作用，關系著施工人員生命、財產安全以及臨近建筑物及的安全問題。

二、基坑支護的施工技術

1、基坑支護準備階段

在基坑支護開工之前，工程技術人員應該對場地地面標高以及基坑的開挖深度做一個復核工作，防止開挖之后發現錯誤，給工期和成本造成影響，并且還要同時注意周圍建筑物的基礎埋深、基礎類型、道路走向以及管線布置情況。如果在復核工作中發現了實際情況和勘察設計報告中所得到的工程地質情況、場地情況不一致，應該及時與勘查設計單位聯系溝通，并且及時措施恰當的調整。

2、基坑支護支護樁施工

支護樁可以使用人工挖孔樁，護壁則使用鋼筋混凝土。

3、基坑支護錨桿施工

錨桿作為深入地層的受拉構件，它一端與工程構筑物連接，另一端深入地層中，整根錨桿分為自由段和錨固段，自由段是指將錨桿頭處的拉力傳至錨固體的區域，其功能是對錨桿施加預應力；錨固段是指水泥漿體將預應力筋與土層粘結的區域，其功能是將錨固體與土層的粘結摩擦作用增大，增加錨固體的承壓作用，將自由段的拉力傳至土體深處。在基坑開挖深度的要求滿足要求之后就可以進行錨桿施工。

4、基坑支護土方開挖

在施工前，需根據工程規模和特性，地形、地質、水文、氣象等自然條件，施工導流方式和工程進度要求，施工條件以及可能采用的施工方法等，研究選定開挖方式。明挖有全面開挖、分部位開挖、分層開挖和分段開挖等。全面開挖適用于開挖深度淺、范圍小的工程項目。開挖范圍較大時，需采用分部位開挖。如開挖深度較大，則采用分層開挖，對于石方開挖常結合深孔梯段爆破（見深孔爆破）按梯段分層。分段開挖則適用于長度較大的渠道、溢洪道等工程。對于洞挖，則有全斷面掘進、分部開挖和導洞法等開挖方式。

三、高層建筑深基坑支護施工要點

設計和施工深基坑支護一定要注意如下幾個要點：

1、在城市施工時，一定要考慮支護體系對周圍道路、管線和建筑物的影響，盡可能將影響程度控制到最小。

2、施工過程考慮周圍居民的生活。一定要堅持文明施工，在不打擾周圍居民正常生活的情況下進行基坑支護工作。

3、由于深基坑作業面場地狹小，工期比較緊張，因此施工要嚴格按照施工組織計劃來推進，合理安排，保持工程持續、順暢的推進。

四、準備深基坑支護的應急預案

深基坑支護的應急預案必須要提前做好信息的采集、整理、反饋、控制和決策等一系列準備工作。由于在深基坑開挖過程中，對于邊坡穩定要做好維護工作，防止出現潛在的危險。必須要加強監測，發現了異常情況，要及時采取恰當的解決措施，防止鄰近建筑沉降和邊坡失穩等此類事故的產生。

參考文獻：

[1]王錫平.某高層建筑深基坑支護結構設計與監測[J].油氣田地面工程， 2005（9）.

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