建筑工程深基坑的支護設計與施工技術

付津杰

摘要：此文簡單介紹了深基坑支護的常見結構種類，詳細分析了深基坑支護設計與深基坑施工技術的要點。

關鍵詞：建筑工程;深基坑;支護設計;施工技術

目前，深基坑的支護設計與施工技術是建設部大力推廣并應用的新的基坑施工技術，基坑支護是地下設施建設過程中的重要部分，尤其在高層建筑的施工中應用廣泛。基坑支護設計與施工技術是一項綜合性、區域性、個體性很強的工程。

1 深基坑支護的主要結構類型

大多數深基坑支護的主要結構類型包括支護擋墻和及支護支撐兩種設計結構，其中支護擋墻，主要以鋼筋混凝土排樁式為主，通過利用人工挖掘樁或者鉆孔樁能夠有效提高，深基坑周邊的強度。深基坑支護擋墻主要適用于地下水位較淺、土壤條件較好的施工場地。對于軟土邊坡來說，則必須要在擋墻的背后利用高壓注漿的方式來增加支護擋墻的密度，通過人工挖孔或者鉆孔樁排式擋墻的方式能夠提高擋墻整體的抗彎能力和剛度。地下連續擋墻的結構類型可以直接將地下連續墻，使用機械成槽放入到鋼筋籠內，通過澆水來提高連續擋墻的剛度，對周圍的環境不會造成影響，可以有效適應不同的地層條件，墻體的強度能夠有效調節，在實際施工過程中可以確保施工精度和施工質量。深基坑支護支撐可以分為擋墻和支撐兩部分，支撐主要是在基坑的周圍，按照縱橫方向設置的支護，能夠有效的減少支撐桿過長的問題，避免了擋墻變形的隱患，支撐則必須要通過預定力，保證每一根支撐的高度和策劃難度保持一致。

2 深基坑支護設計的要點

2.1 支護結構的設計計算

深基坑支護施工作為一個完整的結構體系，應滿足經濟性、安全性、可行性的基本要求。深基坑支護結構設計計算可從以下方面考慮。（1）確定深基坑支護的類型。通過對深基坑所在的水文地質、工程地質、開挖深度、周邊環境等因素的分析，確保所選用的支護類型經濟合理，支護結構安全可靠。（2）水壓力對土體的作用。在支護結構設計過程中，應對超孔隙水壓力對土體的作用有足夠的認識，明確土體的各項物理學性質特征，取值一定要仔細，為使取值更加安全，應在樁基結束后，做好土體的原位測試與試驗，進而獲取更加準確的資料，積累更多經驗，提高工程設計與施工水平，降低事故發生率。（3）深基坑邊坡堆載物荷載計算。基坑支護的穩定性與其邊坡堆載物的荷載有很大關系，深基坑開挖過程中，嚴禁基坑坡邊超堆荷載，應采取措施防止碰撞支護結構、工程樁或擾動基底原狀土。（4）抗隆起穩定計算。深基坑本身的變形控制和穩定性是抗隆起穩定的2個重要指標，不僅關系著基坑的穩定性、安全性，也與深基坑周邊環境的變化息息相關。因此抗隆起穩定計算是基坑支護結構設計工程中必不可少的設計內容。

2.2 深基坑的時空效應

深基坑開挖后，基坑四周及基底將失去原有的平衡，根據以往施工經驗及實際測量的數據表明：基坑周邊會隨著時間不斷向基坑內側傾斜，其傾斜規律是沿著水平位移方向呈現中間大兩邊小。深基坑長邊方向的中間部位往往是基坑邊坡發生失穩現象的常見位置，這表現了深基坑開挖是空間與時間的問題，與空間和時間的聯系密切相關，這就是深基坑工程的時空效應。通過時空效應理論的分析計算，按照分層、分步、對稱、平衡及限時的原則確定開挖與支撐的施工工序。深基坑開挖工程運用時空效應施工，可提升現場施工生產效率，在一定程度上縮短了施工時間，節省施工成本，提高經濟效益。

3 深基坑施工技術的要點

3.1 深基坑邊坡止水控制

在深基坑施工前，應根據地質、設計等相關部門提供的基坑場地資料，深入了解深基坑周邊的環境及地質情況，并分析產生地下水的因素，若深基坑周邊有其他建（構）筑物，首先考慮的降水原則是把地下水堵在基坑開挖面以外，然后通過抽水、排水的方式進行降水，避免深基坑四周水土流失嚴重，致使建（構）筑物不均勻沉降，嚴重時甚至會發生坑底管涌現象，在一定程度上降低施工進度，拖延施工時間，造成成本升高。目前，止水帷幕是高水位及沿海地區深基坑支護中經常使用的止水方法，常見種類有壓漿止水帷幕、深層水泥攪拌樁止水帷幕，旋噴樁止水帷幕。采用深層水泥攪拌樁止水帷幕施工時，首先要收集相關技術資料，在施工前確定水泥漿料的配合比、泵送時間、攪拌速度和復攪深度等。確保深層水泥攪拌樁成樁的質量，若成樁質量較差，開挖后基坑周邊將會出現滲水、漏水的現象。此時無論采用何種方法進行處理，都會延誤工期、增加造價。因此，深層水泥攪拌樁施工時要考慮以下幾點。（1）確保成樁質量。首先采用合理的水泥漿料配合比，根據設計配合比拌制水泥漿，控制攪拌時間、使漿料均勻結合，保證輸送漿料連續進行，不得產生離析現象。（2）保證樁的有效搭接長度，搭接區域要密實，防止空洞、蜂窩及樁頭開裂的現象發生。（3）做好施工技術交底，不得在支護結構上隨意開孔，否則會破壞支護結構，影響止水效果，造成地下水滲漏到基坑的現象。

3.2 深基坑施工監測

深基坑施工監測的主要方式是安排專業施工測量人員對基坑施工現場及毗鄰建（構）筑物進行監測，根據基坑開挖施工中所監測的實測資料，對比勘察與設計的監測資料，全方面掌握基坑土體位移變化的方向及頻率，根據預警分析表，預測接下來工作的方向，做到隨時可以預報施工中可能出現的各種險情。位移變化超過設定的預警值時，可立刻采取相應的解決措施，避免變形進一步加劇，為深基坑工程提供安全技術保障。在進行深基坑施工監測時應做好以下內容的測量：支護結構及其空隙內壓力;監控點高程與平面位移;支護結構沉降和裂縫;支護結構與被支護的土體內側向位移;基坑坑底部位凸起位置;相鄰基坑中建筑物與管線變形情況;地下水位的變化情況等。一般來說，深基坑施工監測具有以下特點。（1）時效性。深基坑施工監測一般會配合降水和開挖施工工序，具有鮮明的時間效應。而對于普通的工程測量來說沒有明顯的時間效應，深基坑施工監測的結果通常隨時間而變化，不同時間的監測結果都存有差異，因此一日以前或幾小時前的測量結果都會失去直接意義，所以深基坑施工中監測需隨時進行，一般是每天測量1次，如果在測量對象變化異常時期，則每天測量數次。（2）等精度。通常來說，深基坑施工監測一般只要求測量基坑周邊變化的相對值，對絕對值的測量沒有要求。通常普通測量要求在地面上對被監測的建（構）筑物進行定位，這是一個絕對值坐標的測量，而在監測深基坑邊坡變形及位移的測量中，僅要求測量邊坡相對于原來基準點的位置即可，而可能完全不需要知道基坑邊坡原來的位置（坐標、高程）。由于這個鮮明的特點，使得深基坑施工監測有其自身規律。因此，深基坑施工監測工作中應盡可能做到等精度。在相同的位置使用相同的儀器，由同一觀測者按同一施工測量方案進行施測。

4 結語

深基坑工程是整個建筑工程必不可少的環節，對于地產及施工企業來說，應引起足夠的重視。對于建筑人員來說，合理應用深基坑的支護設計與施工技術，是保證深基坑工程乃至整個建筑工程順利施工的前提，也是推動建筑行業穩定發展的重要保障。

參考文獻：

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