深基坑支護(hù)設(shè)計與施工要點核心思路

張存亮

（濟(jì)寧市勘測院，山東 濟(jì)寧272100）

1 引言

高層建筑深基坑技術(shù)的應(yīng)用成效決定了整個建筑工程的穩(wěn)定性及安全性，隨著我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市建筑規(guī)模、占地不斷增加，各類建構(gòu)筑物之間的距離越來越小，嚴(yán)重影響了深基坑工程設(shè)計、施工工作的推進(jìn)。因此，必須深入分析深基坑支護(hù)工程當(dāng)中的各類要素，制定針對性的設(shè)計、施工方案，確保深基坑支護(hù)工作最終成效，以便獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2 深基坑支護(hù)工作概述

2.1 深基坑對建筑安全的影響

深基坑主要用于各類大型建筑工程項目中，支護(hù)系統(tǒng)建設(shè)是為保證基坑深度及樁基安裝。若深基坑支護(hù)工作不到位，必然會造成建筑基坑深度減小，樁基高度不足，嚴(yán)重影響建筑項目的整體穩(wěn)定性。而且，不規(guī)范的深基坑支護(hù)系統(tǒng)會受周邊環(huán)境作用出現(xiàn)系統(tǒng)不穩(wěn)、部件脫落等危險。深基坑工程建設(shè)期間需要重點關(guān)注安全事項，若深基坑支護(hù)設(shè)計、施工工作不細(xì)致，相關(guān)設(shè)計存在缺陷，很容易出現(xiàn)事故問題，一旦出現(xiàn)問題很容易造成群死群傷事件，影響非常惡劣。因此，在設(shè)計、施工過程中必須嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，結(jié)合現(xiàn)場施工環(huán)境，確定科學(xué)的設(shè)計、施工方案，制定有效的監(jiān)督管理措施，避免各類事故發(fā)生【1】。

2.2 深基坑支護(hù)技術(shù)的主要特征

2.2.1 施工深度大

深基坑技術(shù)應(yīng)用范圍日漸廣泛，為保證工程規(guī)模及安全，開挖深度正在逐漸增加，且向更深的程度發(fā)展。

2.2.2 施工條件復(fù)雜

我國各個地區(qū)的水文、地質(zhì)條件各不相同，在開展深基坑施工時，會受到多種因素影響，增加現(xiàn)場支護(hù)施工難度，需要面對的施工條件較為復(fù)雜。

2.2.3 安全風(fēng)險較高

設(shè)計、施工影響因素多，會出現(xiàn)一系列的安全風(fēng)險因素。在深基坑具體施工過程中會對周邊區(qū)域水文、地質(zhì)條件產(chǎn)生影響，設(shè)計過程中要注意選擇合理的安全防護(hù)措施。現(xiàn)場施工過程中涉及的施工環(huán)節(jié)較多，若管理存在問題，很容易埋下安全隱患，必須做好現(xiàn)場安全管控。

2.2.4 支護(hù)工藝復(fù)雜

深基坑支護(hù)施工工藝方法較多，需要綜合考慮支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性等要求，結(jié)合現(xiàn)場實際情況及功能需求進(jìn)行合理選擇【2】。

3 深基坑支護(hù)設(shè)計的要點及核心

3.1 土壓力計算

通過標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的工程地質(zhì)勘察工作獲取土壓力計算時要考慮各類重要參數(shù)。在進(jìn)行深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計時所涉及的詳細(xì)勘察數(shù)據(jù)，要在建筑物基礎(chǔ)周邊進(jìn)行點位布設(shè)，主要考慮來自建筑基礎(chǔ)周邊線以外的土體施加到支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的主動土壓力，這部分?jǐn)?shù)據(jù)存在一定缺陷，特別是在水文、地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜的區(qū)域更是如此，因此，必須采取有效措施確保土壓力計算所涉及的各類參數(shù)質(zhì)量。

3.2 環(huán)梁內(nèi)部彎矩問題

根據(jù)以往深基坑支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計、施工經(jīng)驗可以得知對環(huán)梁內(nèi)彎矩的監(jiān)測存在缺失，在設(shè)計計算過程中又無法忽略環(huán)梁內(nèi)部的彎矩。在對實際工程進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)核算時，會發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生彎矩的部位要在支撐桿、環(huán)梁交叉的部分，針對環(huán)梁部分的鋼筋配置，要結(jié)合計算及現(xiàn)場實際需求進(jìn)行配置，設(shè)計過程中。

3.3 選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)形式

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型主要包括：鋼板樁支護(hù)技術(shù)、地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)、土釘墻支護(hù)技術(shù)、深層攪拌水泥土樁支護(hù)技術(shù)、施噴樁帷幕墻支護(hù)技術(shù)、排樁支護(hù)技術(shù)、錨桿支護(hù)技術(shù)幾種類型，不同的技術(shù)類型會具有不同的優(yōu)勢，設(shè)計過程中需要根據(jù)工程建設(shè)需求進(jìn)行選擇【3】。

1）鋼板樁支護(hù)技術(shù)多用于深度超過5m 的深基坑支護(hù)，屬連續(xù)支護(hù)類型，采用這種技術(shù)需要打定位樁，然后據(jù)此開展后續(xù)打樁工作，才能實現(xiàn)基坑支護(hù)。

2）地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)使用泥漿、水下澆筑混凝土進(jìn)行施工，施工時振動小、噪聲小、防滲性好，適用于多種技術(shù)條件。

3）土釘墻支護(hù)技術(shù)使用土體、土釘、噴射混凝土共同組成土釘墻，能夠增加整體結(jié)構(gòu)牢固性。

4）深層攪拌水泥土樁支護(hù)技術(shù)，使用特制的深層攪拌機(jī)將水泥漿固化劑與地基土在原位進(jìn)行強(qiáng)制拌和形成水泥土樁，硬化后形成一定強(qiáng)度的壁狀擋墻，達(dá)到擋土、隔水的目的，可用于平面呈多種形狀、開挖深度較淺的基坑支護(hù)，經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)。

5）施噴樁帷幕墻支護(hù)技術(shù)對地基土鉆孔至一定深度，再將鉆桿逐漸上提，同時通過底部噴嘴噴入水泥漿固化劑形成水泥土樁，形成可用作支護(hù)作用的帷幕墻。

6）排樁支護(hù)技術(shù)在基坑開挖時確定基坑穩(wěn)點，在四周進(jìn)行打排樁支護(hù)，主要是為了確保施工人員生命安全。

7）錨桿支護(hù)技術(shù)適用相對深度較大、環(huán)境要求高的基坑，可以對墻體變形進(jìn)行有效控制，剛度大、形變小。

4 深基坑支護(hù)施工的要點及核心

4.1 施工前準(zhǔn)備

深基坑支護(hù)體系施工前要充分了解周邊地上、地下建構(gòu)筑物的情況，掌握周邊建筑埋深，道路、管線分布情況，采取有效措施降低深基坑支護(hù)施工對周邊環(huán)境的影響。結(jié)合水文、地質(zhì)方面的勘察報告，掌握現(xiàn)場水文、地質(zhì)情況，了解施工區(qū)域土層相關(guān)參數(shù)，合理選擇施工方式方法。

4.2 支護(hù)樁的施工

深基坑支護(hù)樁施工較為常見的是人工挖孔樁、泥漿護(hù)壁孔灌注樁的類型。現(xiàn)場進(jìn)行鉆孔操作時，必須時刻關(guān)注成孔狀態(tài)，避免出現(xiàn)失誤。在支護(hù)樁施工期間，要嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行混凝土配比控制，選擇較為合理的灌注時間進(jìn)行混凝土灌注。鋼筋籠的加工制作要嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，吊裝過程中要避免磕碰，確保鋼筋籠不出現(xiàn)變形問題。

4.3 錨桿施工

深基坑開挖至錨桿施工高度時，即可根據(jù)現(xiàn)場施工方案開展鉆孔、錨頭制作、注漿等工作。所使用的錨桿可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行選擇，或直接采用套管跟進(jìn)水沖式鉆機(jī)進(jìn)行施工。鉆孔完成后，及時灌注水泥漿，灌注施工完成后再進(jìn)行鋼腰梁、臺座、墊板等部件的安裝施工。在此過程中需要注意的是，錨桿施工現(xiàn)場要嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行錨桿試驗，確保錨桿施工最終能夠滿足深基坑支護(hù)施工標(biāo)準(zhǔn)要求【4】。

4.4 土方開挖

深基坑開挖工作需要考慮自身受力特征，不得小范圍局部一次性開挖，避免出現(xiàn)土體側(cè)壓力急劇釋放的情況，減少坑壁側(cè)向位移總量。另外，土方開挖前要掌握工程地質(zhì)勘察報告及周圍地下、地上建構(gòu)筑物情況。對特殊土質(zhì)要根據(jù)具體情況安排施工組織設(shè)計，制定專項施工方案和應(yīng)急處理預(yù)案。基坑開挖需要循序漸進(jìn)地開展工作，遵從相應(yīng)的施工標(biāo)準(zhǔn)及原則。在基坑邊不宜堆放大量材料，若必須堆放，要保證距基坑上邊緣不小于2m 的位置，堆置高度要保持在1.5m 以下，且不能超過設(shè)計載荷。開挖土方過程中，要結(jié)合現(xiàn)場情況設(shè)置相應(yīng)的設(shè)備通道，控制開挖順序，避免在開挖過程中破壞圍護(hù)結(jié)構(gòu)，并做好設(shè)備進(jìn)出基坑位置的支護(hù)，在合適的位置設(shè)置圍欄及警示標(biāo)示。

5 結(jié)語

深基坑支護(hù)工程的設(shè)計、施工水平會對建筑整體質(zhì)量、穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，作為建筑地基施工的關(guān)鍵性技術(shù)，需要充分掌握深基坑支護(hù)工程設(shè)計、施工的核心思路，通過有效的技術(shù)應(yīng)用實踐，提升深基坑支護(hù)技術(shù)水平，解決存在的問題，為后續(xù)工程技術(shù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。