深基坑支護(hù)技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用

薛紹杰

（中煜建設(shè)工程有限公司，北京 100093）

深基坑支護(hù)技術(shù)可增強(qiáng)基層結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)固性，但該技術(shù)在應(yīng)用過程中很容易受到不良因素影響出現(xiàn)各種問題。所以需要對該技術(shù)予以科學(xué)考量和分析，選擇合適的深基坑支護(hù)方式，以達(dá)到工程建設(shè)目標(biāo)，保障建筑施工質(zhì)量與安全。

一、深基坑支護(hù)施工技術(shù)的基本概念

在土木工程的地下工程施工中，合理運(yùn)用深基坑支護(hù)技術(shù)，可以確保深基坑以及周邊環(huán)境的安全穩(wěn)定性，提高地下工程施工質(zhì)量，發(fā)揮地下工程對上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的重力荷載的承擔(dān)作用，保障建筑的質(zhì)量安全。根據(jù)現(xiàn)行建筑施工安全管理辦法可知，開挖深度達(dá)到5米及5米以上的基坑均屬于深基坑。在建筑土木工程施工中，深基坑開挖往往還會涉及支護(hù)工程、降排水工程和土方換填工程等。盡管部分基坑的開挖深度未達(dá)到深基坑標(biāo)準(zhǔn)，但地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件不良，施工范圍內(nèi)建筑物地基基礎(chǔ)數(shù)量與地下管線數(shù)量較多，也在一定程度上加大了基坑開挖工程與支護(hù)工程的難度，需要引起施工單位的高度重視。

二、常見的深基坑支護(hù)施工技術(shù)

（一）鋼板樁支護(hù)

鋼板樁支護(hù)針對的是深度在8米以下的基坑結(jié)構(gòu)，是對其實(shí)施加固處理、提高施工質(zhì)量的一種技術(shù)方式。在鋼板樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用中，選用材料以特種型鋼和鋼板樁為主，通過構(gòu)建以這兩種材料為主的鋼板墻，達(dá)到阻隔、保護(hù)和支護(hù)效果，避免基坑出現(xiàn)滲水、裂縫或坍塌問題，維護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性。另外，鋼板樁支護(hù)對于軟土層的處理也有著顯著效果，符合高層建筑軟基處理要求，且選用材料可循環(huán)利用，能夠降低成本消耗。不過鋼板樁支護(hù)施工中會產(chǎn)生較大的噪聲污染，如果要使用該技術(shù)，需做好防噪處理，以免影響周邊居民的正常生活。

（二）土釘墻支護(hù)

土釘墻支護(hù)技術(shù)是在基坑側(cè)邊部位釘入土釘，借助土釘與土體結(jié)構(gòu)的摩擦，加強(qiáng)加固效果，同時(shí)外側(cè)邊坡位置會設(shè)置鋼絲網(wǎng)，以混凝土噴射的方式形成完整的支護(hù)結(jié)構(gòu)，防止側(cè)面滑坡或坍塌，維持基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。土釘墻支護(hù)技術(shù)的穩(wěn)定性強(qiáng)，抵抗能力強(qiáng)，可改進(jìn)深基坑質(zhì)量，規(guī)避滲漏問題。不過土釘墻支護(hù)技術(shù)在高層或地下工程中，因自身特征無法單獨(dú)使用。為了保證深基坑質(zhì)量，施工企業(yè)會將該技術(shù)與水泥土樁、微型樁、預(yù)應(yīng)力錨桿等技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，以降低放坡難度，加強(qiáng)施工靈活性和經(jīng)濟(jì)性。

該技術(shù)目前被廣泛應(yīng)用于深度在12米以內(nèi)、基坑等級在2～3級的非軟土場地內(nèi)。施工前要對各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)和審核，確保其可靠性，推動(dòng)后續(xù)工作的順利開展。

（三）排樁支護(hù)

排樁支護(hù)具有靈活性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。常見的排樁支護(hù)方式以連續(xù)排樁、水泥攪拌樁和密排鉆孔樁三種為主。連續(xù)排樁應(yīng)用在土質(zhì)良好、地下水位較低的區(qū)域內(nèi)，以支護(hù)樁注漿的方式形成完善的支擋結(jié)構(gòu)。連續(xù)排樁支護(hù)施工中，一般是柱列式排樁形式，施工前要設(shè)置樁孔，控制樁孔間距。水泥攪拌樁應(yīng)用在松軟土層、地下水位較好的區(qū)域內(nèi)，以水泥漿料澆筑形成樁體。該結(jié)構(gòu)的阻水性較強(qiáng)，可減少地下水倒灌對基坑的影響。密排鉆孔樁的應(yīng)用要根據(jù)基坑深度加以合理規(guī)劃，注重該技術(shù)落實(shí)的有效性、可靠性，增強(qiáng)基坑穩(wěn)固效果。通常情況下，當(dāng)基坑越深，密排鉆孔樁的排列密度也應(yīng)當(dāng)越大，需要更多的設(shè)備支撐；當(dāng)基坑越淺，密排鉆孔樁的排列密度也就越小，需要的設(shè)備支撐也就比較少。

（四）地下連續(xù)樁

地下連續(xù)樁雖然具有較好的支護(hù)效果，但在實(shí)際應(yīng)用中消耗的資金較多，施工內(nèi)容繁雜，對人力和物力的消耗較大，再加上地下連續(xù)樁使用中對施工現(xiàn)場有較高要求，如深基坑側(cè)壁安全系數(shù)要達(dá)到1～3級的水平、場地內(nèi)的懸臂結(jié)構(gòu)須控制在5米以內(nèi)、地下水高度不能高于基坑底面等等。這些條件的集中出現(xiàn)，使得地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)在使用中受到多方面制約，直接影響該技術(shù)實(shí)用效果。目前，該技術(shù)在深基坑支護(hù)中已經(jīng)很少出現(xiàn)。

地下連續(xù)樁的應(yīng)用集中在密集地區(qū)的建筑施工中，目的是提高深基坑結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度，保障基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，降低密集區(qū)域施工難度，減少事故發(fā)生。由于地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)能夠減少地面沉降現(xiàn)象，增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，再加上深基坑支護(hù)技術(shù)的不斷完善，未來該技術(shù)會得到越來越多的應(yīng)用。

三、建筑工程深基坑支護(hù)技術(shù)管理

（一）科學(xué)選擇支護(hù)方式

現(xiàn)階段，常見的深基坑支護(hù)形式包括支擋式安全防護(hù)形式、土釘墻安全防護(hù)形式、重力式水泥墻安全防護(hù)形式及放坡安全防護(hù)形式四大類。在建筑工程深基坑施工中，施工人員要結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境概況，選擇適宜的深基坑支護(hù)形式，必要情況下，可以同時(shí)采取兩種深基坑支護(hù)形式，以維護(hù)深基坑和周邊環(huán)境的安全性。目前，深基坑工程中應(yīng)用較為普遍的就是支擋式安全防護(hù)形式。每一種深基坑支護(hù)形式的原理、適用條件與應(yīng)用要求都不同，其中，支擋式安全防護(hù)形式更加適用于安全等級達(dá)到1～3級的深基坑。按照采用的支護(hù)結(jié)構(gòu)形態(tài)與支護(hù)工具差異，可進(jìn)一步將支擋式安全防護(hù)形式劃分為錨拉式支護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)、懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)和雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)等。在建筑施工中，深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用需結(jié)合基坑深度、土體結(jié)構(gòu)特征、周邊環(huán)境、地下水位等因素進(jìn)行綜合考量和分析，科學(xué)選擇支護(hù)方式和種類，保證基坑質(zhì)量。如土釘墻支護(hù)技術(shù)可應(yīng)用在2～3級基坑內(nèi)，以單一土釘墻、復(fù)合土釘墻為主，加強(qiáng)基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低滲漏等問題帶來的影響。

（二）工序流程的規(guī)范處理

深基坑支護(hù)施工應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵照現(xiàn)有的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)展開作業(yè)，按照基坑規(guī)模、尺寸，開展分層、分區(qū)施工作業(yè)。支護(hù)方式選擇上，要綜合現(xiàn)場情況，注重科學(xué)分析與考量，維護(hù)支護(hù)結(jié)構(gòu)可靠性。且必須合理規(guī)范深基坑支護(hù)施工流程，嚴(yán)格按照確定流程開展作業(yè)。如在深基坑開挖時(shí)，要按照開挖深度實(shí)施分層處理，按照規(guī)模尺寸展開分塊、分區(qū)作業(yè)。平面尺寸較大的基坑，可采用支撐平面布置方式，以強(qiáng)化施工整體效果。

另外，在施工作業(yè)開展前，應(yīng)對材料設(shè)備性能、支撐結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、錨桿拉應(yīng)力等展開細(xì)致檢查和驗(yàn)收，降低問題出現(xiàn)概率。基坑開挖過程中，每層開挖深度一般控制在2米以內(nèi)，淤泥質(zhì)土需控制在1.5米以內(nèi)，通過人工和機(jī)械作業(yè)結(jié)合的方式，提高開挖速度，保證開挖質(zhì)量。基坑開挖至底板底標(biāo)高后，應(yīng)及時(shí)設(shè)置墊層，墊層延至支護(hù)結(jié)構(gòu)邊，條件允許時(shí)基坑周邊8米～12米可以適當(dāng)加厚250毫米～350毫米，使之形成有效的坑底支撐，減少圍護(hù)變形，維護(hù)基坑的安全性。開挖速度、順序及方法的選擇，需根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行科學(xué)分析和考量。

（三）基坑降水和排水

地下水對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響是較為明顯的，做好地下水管控，是提高深基坑支護(hù)施工質(zhì)量的關(guān)鍵舉措，也是保障建筑質(zhì)量的重要手段。在深基坑支護(hù)施工中，當(dāng)坑底土層滲透系數(shù)增加時(shí)，需要先進(jìn)行突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算，如果驗(yàn)算結(jié)果與規(guī)范要求不符，這時(shí)需要開展截水和減壓處理，降低滲透對基坑的影響。常見的截水減壓措施以管井和井點(diǎn)降水為主，其操作簡單、成本低廉、變形系數(shù)低，安全性高。

當(dāng)基坑地下水位較高、土體滲透能力強(qiáng)時(shí)，這時(shí)常規(guī)降水方式已經(jīng)無法滿足基坑施工要求，需要采用止水帷幕截水法完成基坑排水和降水，該方法包括高壓旋噴注漿技術(shù)和深層攪拌樁施工技術(shù)兩種。工作人員須結(jié)合現(xiàn)場情況，科學(xué)選擇。部分深度較深的基坑也可以使用地墻、全套管咬合樁來止水，該方法費(fèi)用較高，但可以與支護(hù)樁二合一進(jìn)行。就基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)而言，設(shè)計(jì)人員和施工人員不僅要關(guān)注坑內(nèi)水，還需高度重視地表水，后者一般利用排水溝、集水井等設(shè)施加以處理，便于基坑開挖施工的順利進(jìn)行。

（四）加大施工安全管控

深基坑支護(hù)施工作業(yè)開展前，要對現(xiàn)場實(shí)行詳細(xì)勘察，了解周邊土體和自然環(huán)境，掌握地下管線排布情況，合理規(guī)劃施工內(nèi)容，降低危險(xiǎn)系數(shù)。在土體結(jié)構(gòu)良好狀態(tài)下，需實(shí)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算，對放坡進(jìn)行科學(xué)布局和處理，降低問題出現(xiàn)概率；在土質(zhì)不良的條件下，要做好設(shè)計(jì)分析與審核，保證施工作業(yè)的順利進(jìn)行。同時(shí)開展測量放線工作，確定軸線點(diǎn)位置及土方開挖量，及時(shí)清除多余土量，增強(qiáng)現(xiàn)場安全性。此外，在深基坑支護(hù)施工中，如果施工項(xiàng)目與原有建筑間距較小，要開展穩(wěn)定性檢測，并采取科學(xué)保護(hù)措施，以免施工作業(yè)對周邊建筑帶來影響。

四、結(jié)語

在建筑深基坑支護(hù)施工中，應(yīng)當(dāng)展開綜合考量和分析，科學(xué)選擇支護(hù)方案，完善管理措施，注重基坑的降水與排水，加強(qiáng)作業(yè)安全管控，以期全面改進(jìn)施工質(zhì)量，提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，進(jìn)而維護(hù)建筑后期施工的安全性，達(dá)到工程建設(shè)目標(biāo)。