建筑基坑支護(hù)施工技術(shù)分析

摘要：我國建筑越來越向高層、超高層及大型建筑方向發(fā)展，對(duì)于工程中基坑部分，其特點(diǎn)涌現(xiàn)出“緊”、“近”、“深”以及“大”的現(xiàn)象。深層次挖掘施工是高層、超高層以及大型建筑工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其中深基坑支護(hù)技術(shù)則是保障建筑工程的基礎(chǔ)以及后續(xù)工程能夠順利施工的關(guān)鍵一步。

關(guān)鍵詞：建筑;基坑支護(hù);施工技術(shù)

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，各領(lǐng)域的發(fā)展與建設(shè)迅速崛起。一方面，我國基建的發(fā)展取得了舉世矚目的成就，且隨著人口密度增加，為解決居住及停車問題，最大程度利用有限土地資源，我國建筑向高、深發(fā)展，其建設(shè)的最基本問題就是要做好前期的基坑支護(hù)工作，這就對(duì)基坑支護(hù)施工技術(shù)的探究與進(jìn)一步發(fā)展提出了更高的要求。另一方面，我國在2019年的城鎮(zhèn)化水平只有60%左右，這意味著對(duì)高層、大型建筑發(fā)展的需求仍存在很大的挖掘潛力。因此，對(duì)于基坑支護(hù)施工工藝在技術(shù)與實(shí)踐應(yīng)用方面，在我國建筑業(yè)有著舉足輕重的地位。

1深基坑支護(hù)主要類型及其施工特點(diǎn)

深基坑支護(hù)方式的選擇，應(yīng)在實(shí)際施工中，參考現(xiàn)場(chǎng)地下水狀況、土質(zhì)及基坑深度，從而選擇最經(jīng)濟(jì)的支護(hù)方式。深基坑支護(hù)施工的特點(diǎn)：（1）深度方面，對(duì)于基坑工程來說，它是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它的作用在于能夠很大程度上影響整個(gè)工程的質(zhì)量和使用安全。且當(dāng)建筑高度或者類型不同時(shí)，基坑深度要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整與變化。我國城市化建設(shè)多以高層、大型建筑為主，本身自重較大，在單位面積上的荷載值也相應(yīng)增加，因此，在施工中，需要進(jìn)一步加深基坑的深度。（2）基坑支護(hù)施工技術(shù)種類方面，隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，基坑的支護(hù)技術(shù)手段及類型在不斷變化，這也與建筑類型及建筑復(fù)雜程度有密不可分的關(guān)系，在實(shí)際施工中，一般要選擇兩種或以上的支護(hù)方式。（3）施工難度方面，高層建筑的基坑支護(hù)施工難度明顯增加，其本身要求地基承載力及結(jié)構(gòu)方面達(dá)到更高標(biāo)準(zhǔn)，且在支護(hù)過程中需采用幾種支護(hù)技術(shù)組合施工，這也加大了施工難度。

2深基坑支護(hù)變形機(jī)理

高層、大型建筑必須輔以更多的基礎(chǔ)工作，對(duì)于基坑的開挖深度和面積方面也要高于一般工程。當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)的地理環(huán)境或地表下的管線對(duì)位置移動(dòng)和改造比較敏感時(shí)，通常不能使用放坡的形式開挖，需要在人工支護(hù)下進(jìn)行基坑施工。

2.1基坑支護(hù)的極限狀態(tài)

主要類型有：正常使用及承載能力極限狀態(tài)兩類。第一種正常使用是指支護(hù)結(jié)構(gòu)變形不妨礙和影響周邊設(shè)施及環(huán)境的正常使用功能;第二種則是指支護(hù)結(jié)構(gòu)已達(dá)最大承載能力，土體已過大變形、失去穩(wěn)定，周圍環(huán)境及結(jié)構(gòu)已被破壞。

2.2深基坑支護(hù)變形機(jī)理

深基坑支護(hù)施工中最容易出現(xiàn)的問題為基坑變形，它會(huì)受到所用材料、周圍環(huán)境及地質(zhì)環(huán)境等多種因素共同作用;其變形機(jī)理主要是：周圍地質(zhì)移動(dòng)變化是導(dǎo)致基坑變形的主要原因，而導(dǎo)致周邊地質(zhì)發(fā)生移動(dòng)的首因是支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移，其次是坑底的土體向上隆起。在進(jìn)行深基坑支護(hù)施工中，要充分考慮基坑變形受到的綜合因素，考慮變形對(duì)整個(gè)工程和支護(hù)影響。

3建筑工程基坑支護(hù)技術(shù)

3.1鋼板樁內(nèi)支撐支護(hù)技術(shù)

該支護(hù)技術(shù)適用于富水粘土層、砂土層施工，但不適用于卵石層、礫石層等硬地基施工。在砼施工中，支護(hù)結(jié)構(gòu)要穩(wěn)固，承載力良好，需做好防水施工。可以現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制鋼板樁，以確保鋼板樁的質(zhì)量和強(qiáng)度。但必須注意鋼板樁的剛度和抗彎能力由于其自身性能的影響而遠(yuǎn)小于鋼筋砼結(jié)構(gòu)。因此，懸臂支撐結(jié)構(gòu)最好不要在施工中采用，避免其整體性能造成影響。

3.2地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)

連續(xù)墻結(jié)構(gòu)不容易滲水，結(jié)構(gòu)內(nèi)干燥。在施工中，通過澆筑砼可達(dá)到全封閉、無縫支撐和防水的目的。地下連續(xù)墻支護(hù)具有很強(qiáng)的抗壓能力和較大的承載力，造價(jià)低廉。該支護(hù)技術(shù)對(duì)降水有很大影響，建筑產(chǎn)生的噪音不大，且剛性效果突出，結(jié)構(gòu)承載力強(qiáng)。在一些沿海城市，超過80%的工程建設(shè)都采用了該技術(shù)。

3.3加筋土釘墻支護(hù)技術(shù)

加筋土釘墻支護(hù)技術(shù)有顯著優(yōu)點(diǎn)，一方面，支護(hù)能力好，常被應(yīng)用到建筑工程中，它可以同時(shí)用于建筑工程的預(yù)支護(hù)與支護(hù)，具有良好的阻水性能。同時(shí)，該支護(hù)技術(shù)簡(jiǎn)單，其他交叉技術(shù)應(yīng)用較少，造價(jià)低廉，很多軟土地基都會(huì)采用該施工技術(shù)。該技術(shù)也適用于施工場(chǎng)地狹窄、建筑面積小的工程。在實(shí)際應(yīng)用中，要進(jìn)行具體分析，根據(jù)場(chǎng)地的情況，科學(xué)合理使用該技術(shù)。

3.4灌注樁、預(yù)應(yīng)力錨索、樁間掛網(wǎng)噴砼等多種支護(hù)組合支護(hù)技術(shù)

當(dāng)?shù)叵率以O(shè)計(jì)2層或以上，四周有建筑物、市政道路及諸多管線時(shí)，需要多種支護(hù)同時(shí)使用，且需要考慮周邊地面的荷載，其中灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨索+樁間掛網(wǎng)噴砼支護(hù)技術(shù)就時(shí)常作為考慮對(duì)象，它能保證地下室施工中的基坑安全以及基坑周邊的安全，并在支護(hù)樁頂設(shè)置冠梁，保證支護(hù)排樁的整體性。如施工場(chǎng)地本身不平整，支護(hù)樁頂外還有邊坡，則還要進(jìn)一步使用樁頂放坡及坡面掛網(wǎng)噴砼等。該技術(shù)比較復(fù)雜，一般用于人流量大的高層、大型公共建筑中，或者用于在邊坡旁建設(shè)的民用建筑中，同時(shí)起到地質(zhì)災(zāi)害治理作用。由于基坑開挖后，支護(hù)樁形成了懸臂式，在樁間需設(shè)置多排的錨索+腰梁進(jìn)行加固，邊開挖基坑邊施工錨索。

4深基坑支護(hù)施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

4.1工程案例

某工程位于廣西梧州市，為地上5層，地下2層的公共建筑，占地面積10223m2，框架結(jié)構(gòu)，地基類型采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，基坑開挖最大深度約11.00m，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)工程安全等級(jí)為一級(jí)。根據(jù)現(xiàn)狀地形地貌，場(chǎng)地南東側(cè)鄰近市政道路，地下室邊線距道路人行道邊線約為10m，人行道邊存在排水、輸水管及電線等，其中排水管底埋深約6m，無足夠放坡空間;南西側(cè)為公共用地，距離公園游樂城入口道路約20m;西北側(cè)臨坡，按規(guī)劃邊坡需挖除，但地下室邊線距離用地邊線距離僅為5m，亦不存在足夠放坡空間;北東側(cè)與現(xiàn)有建筑相鄰，與地下室邊線距離約為9.2m，按規(guī)劃北東側(cè)與南西側(cè)設(shè)計(jì)有進(jìn)入地下室負(fù)一層的道路，無足夠放坡空間;該工程二層地下室施工需要進(jìn)行整體基坑開挖與支護(hù)，因此基坑支護(hù)方式采用灌注樁、預(yù)應(yīng)力錨索、樁間掛網(wǎng)噴砼、樁頂放坡及坡面掛網(wǎng)噴砼等多種支護(hù)組合。

基坑支護(hù)使用時(shí)間為從基坑開挖到地下室回填土完成為止，在此期間必須滿足基坑安全和正常使用。基坑開挖的最大深度約11.00m>5m，屬超過一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程范疇，因此，該基坑支護(hù)與土方開挖施工需要編制安全專項(xiàng)施工方案并組織專家進(jìn)行論證。在施工期間，應(yīng)同時(shí)做好坡頂?shù)孛嬗不⒎雷o(hù)欄桿等安全設(shè)施施工以及工程變形監(jiān)測(cè)等工作，并及時(shí)組織驗(yàn)收，確保施工作業(yè)人員的安全。

經(jīng)過全程的質(zhì)量監(jiān)控并層層落實(shí)，該工程現(xiàn)已完成地下室周邊的回填土工作，為深基坑的支護(hù)技術(shù)又提供了一個(gè)成功的典范。

4.2項(xiàng)目勘察與支護(hù)施工前準(zhǔn)備

工程勘察主要包括：巖土、周邊環(huán)境、水文地質(zhì)條件勘察這三個(gè)方面。施工前準(zhǔn)備主要包含：

（1）通過對(duì)地下室平面布置與紅線相對(duì)位置的了解來布置支護(hù)形式。

（2）對(duì)于地基樁位施工布置圖要結(jié)合支撐體系的立樁布置來進(jìn)行，兩者相互結(jié)合可以減少樁數(shù)進(jìn)而降低成本。

（3）確定地下室層數(shù)、地面標(biāo)高等，結(jié)合多方測(cè)量參數(shù)來確定開挖深度。

4.3監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置

施工簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)由施工單位在施工過程中自行監(jiān)測(cè)（含觀測(cè)），主要內(nèi)容包括對(duì)深基坑頂部位置的裂縫及周圍建筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)進(jìn)行道路巡查。詳細(xì)規(guī)范的監(jiān)測(cè)，需由業(yè)主委托具有相關(guān)資質(zhì)的第三方來進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)于監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置，其間距不大于20米，每邊大于3個(gè)。

4.4基坑監(jiān)測(cè)應(yīng)注意事項(xiàng)

監(jiān)測(cè)除滿足規(guī)范要求外，還需滿足以下要求：

（1）當(dāng)基坑較深時(shí)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在環(huán)境較為敏感且地質(zhì)狀況比較差的地方，平面上不太靠近角點(diǎn)。

（2）基準(zhǔn)點(diǎn)的位置應(yīng)設(shè)置在基坑位移影響的范圍之外。

（3）在基坑開挖前后進(jìn)行測(cè)量，要保證測(cè)量初始值次數(shù)不少于兩次，基坑完成開挖后每日測(cè)量次數(shù)不能少于一次，當(dāng)位于臨近或者超過報(bào)警值時(shí)要增加監(jiān)測(cè)次數(shù)。

（4）每次監(jiān)測(cè)結(jié)果要及時(shí)向建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及施工單位報(bào)告，發(fā)現(xiàn)異常情況要及時(shí)通知相關(guān)方。

（5）在雨季或者發(fā)生水管爆裂等狀況時(shí)，要加大監(jiān)測(cè)次數(shù)和頻率，直到穩(wěn)定，確保施工安全。

5結(jié)語

本文結(jié)合實(shí)際，對(duì)基坑支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行了探討與分析。工程案例分析細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)，從工程概況到最后的質(zhì)量管控工作都做得非常全面與到位。因設(shè)計(jì)合理且前期準(zhǔn)備工作充足，使得工程如期交付，確保了工程質(zhì)量，克服了實(shí)際施工中出現(xiàn)的一些技術(shù)難點(diǎn)，革新了支護(hù)施工技術(shù)理論與結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜學(xué)剛，"對(duì)建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用的探究關(guān)鍵分析"。 門窗 6 （2019）： 31。

[2]田茂琴，"土建基礎(chǔ)施工中的深基坑支護(hù)施工技術(shù)探究"。 住宅與房地產(chǎn) 22 （2019）： 173。

[3]魏昂鋒，"高層建筑施工中的深基坑支護(hù)施工探究"。 居舍 17 （2018）： 37。

作者簡(jiǎn)介：

黃章炳（1971.12—）男，漢族，籍貫：廣西蒼梧縣，大專學(xué)歷，工程師職稱，主要從事工作：建筑工程質(zhì)量、安全及施工技術(shù)管理。