土木工程房屋建設中深基坑支護技術的應用探究

楊博宇

（四平市鼎新建筑工程有限公司，吉林 四平 136001）

基坑工程屬于施工過程中的地下隱蔽結構工程，在施工過程中會受到地下環境的影響，容易出現施工質量問題。地下環境較為復雜并且穩定性較差，施工難度較大，增加了安全隱患的出現概率，也容易增加施工成本投入。為了能夠保證基坑工程穩定性，需要針對深基坑施工采取支護措施，這樣才能夠保證地下結構的整體安全性，避免施工結構出現錯位的現象。支護施工過程中需要使用到的技術類型較多，且需要注意的要點也較多，在施工時容易因技術要點應用不到位出現質量問題。因此，在深基坑支護施工過程中需要重視支護技術的應用探究，把控技術要點的應用情況，保證支護工程穩定性。

1 建筑房屋深基坑支護施工概述

深基坑支護施工廣泛應用在房屋建筑施工中，各單位結合地區特點，加大力度研究深基坑支護施工技術，但仍有一些陳舊問題存在，無法保證工程的效益。從整體發展來看，深基坑支護施工技術主要包括擋墻型、連續墻式以及樁錨式支護，三者特點各有不同。圖1 為房屋施工流程圖。

圖1 房屋施工流程圖

1.1 擋墻型支護

擋墻型支護結構相對簡單，適應性較高，廣泛應用在房屋建筑中，有利于房屋建筑施工的安全運行，從整體上提升房屋建筑施工的效率。擋墻型支護適用于任何土質，可以借助混凝土來提高整體性能，充分滿足施工要求[1]。

1.2 連續墻式支護

連續墻式支護作為常見的建筑房屋深基坑支護類型，以鋼筋混凝土的墻體、泥漿護壁構件制成。連續墻式支護可以更好地確保基坑深度，進而保證房屋建筑的安全及質量。連續墻式支護更適用于深度較大的基坑施工，具有較好的防滲透性和堅固性，更好地保障房屋建筑的安全性和穩定性[2]。

1.3 樁錨式支護

樁錨式支護是錨與灌注樁的結合體，以土體圍擋灌注樁，在土質不佳、地形復雜的環境更為適用。但樁錨式支護施工難度較大，對錨和錨索的質量要求較高，極大地增加了施工成本，無法保證工程的經濟利益，在建筑房屋深基坑支護施工中使用頻率較小[3]。

2 建筑工程施工中深基坑支護的施工技術

2.1 鋼板樁支護施工技術

鋼板樁支護可以保證支護效果，還可以阻擋水流，對深基坑內的土壤進行隔離和充分固定，保證土體的整體穩定性，提供支護工程的建設效果。鋼板樁支護施工技術需要使用鋼板樁以及熱扎型鋼結合層鋼板墻，鋼板墻的硬度以及強度水平較高，具有較好的支護效果，是當前經常使用的施工技術之一。在使用該技術時需要對深基坑的施工范圍進行分析，確保施工范圍符合施工技術的應用要求，否則容易影響到支護施工質量。鋼板樁支護施工技術應用時會給周圍環境造成噪聲污染，影響到周圍居民的日常生活，因此在施工過程中需要注重防噪聲措施的使用，避免給居民帶來過大的噪聲[4]。

2.2 土釘墻支護施工技術

土釘墻支護將土釘以及混凝土進行結合，能夠對深基坑進行加固處理，在完成深基坑開挖處理后，需要針對墻面進行修整之后，測量墻面數據，明確具體的鉆孔位置。該技術具體是指在深基坑的內部插入細長桿，結合具體的施工范圍增加細長桿的插入數量，在細長桿上放置鋼筋網，最后在鋼筋網上通過噴錨的方式構建保護層。土釘墻支護施工技術在操作時所需要經過的環節較少，施工便利性較高，可以和其他不同的施工技術進行聯合使用，性價比較高。但是如果該施工地區地下水位較高，則不能選擇這一類技術，會影響到支護施工效果。

2.3 排樁支護施工技術

排樁支護施工技術應用靈活度較高，這也是在建筑施工活動中經常使用該種技術的原因，可以根據施工地區的具體環境情況對深基坑實施有效支護。在進行排樁支護施工過程中，會應用到柱列式、組合式等多種不同的支護方式，需要在進行施工之前對深基坑進行精準的勘測，結合具體情況，選擇相應的排樁支護方案。在明確支護工程的施工方案后，對具體施工位置進行明確，之后利用專業的設備實施鉆孔施工，在孔內注入鋼筋混凝土，則能夠形成排樁支護體系。排樁支護施工技術在施工過程中需要使用到水泥攪拌樁，可以在地下水位高、土壤較為松軟的區域實施施工，擋水功能以及防水作用均較強。特別是針對疏松土質也可以起到較好的支護效果，有效提高地下結構的穩定性。在選擇密排鉆孔樁的過程中，需要將深基坑工程深度作為選擇標準，及時調整鉆孔樁密度，能夠有效發揮該施工技術的應用效果。排樁支護模式除噪的能力較好，施工方式較為簡單，因此在施工過程中的應用十分廣泛[5]。

2.4 土層錨桿支護施工技術

土層錨桿施工過程中，應當保證孔位設置的準確性，并對不同孔之間的距離進行明確，針對設計方案實施調整和審查，在保證設計處于正確的狀態之下完成施工。

首先，需要進行測量，按照相關作業標準對施工區域進行準確勘察，完成測量后明確錨桿所處的位置，避免點位之間出現誤差問題，并對其測量誤差進行合理控制。工程相關管理人員需要對測量情況進行反復檢測，保證傾角參數、標高參數以及位置均處于無誤的狀態，以此來為支護施工質量打下重要的基礎。其次，進入鉆孔施工環節。在鉆孔時由于個別硬質材料的影響，會給其造成一定的阻礙，此時不能強行鉆進，需要停止鉆進對受阻的位置進行檢測，之后結合檢測的情況設計處理方案，避免在鉆進過程中給鉆進工具造成不合理的磨損或者損傷。最后，進入灌漿階段。為了保證錨桿處于穩固的狀態，需要通過灌漿實施加固處理。操作過程中，工作人員應當合理設計灌漿時所使用材料的配合比例，對灌漿材料攪拌時間以及攪拌速度進行調整，對孔內存在的雜物進行處理，保證灌漿有效性。

3 案例工程

3.1 工程概況

該工程占地面積為23612 平方米，其中地面面積為116000 平方米，地下52000 平方米。項目由三棟寫字樓及一間地下停車場組成。3 棟寫字樓中，1 號樓采用樁式閥門，主體采用鋼筋混凝土混合結構，辦公樓2、3 采用筏式地基，采用鋼筋混凝土剪力墻。

3.2 方案選擇

本工程制訂了4 種基坑支護方案。

1.地下連續墻支護。地下連續墻對土層條件的要求不高，但實用性很強，采用這種方法可以保證其整體剛度很高，抗滲透性好，不易發生變形，而且安全可靠。

2.樁錨支護。在樁錨支護結構中，采用錨桿將砂土、粉土、硬塑黏性土等致密的土體進行固定，在深基坑工程中，由于場地狹小、設備沒有足夠的施展空間。由于這種方法受到場地條件的限制，安全性高，成本控制效果好，因此成為一項非常普遍的技術。

3.上部土釘墻-樁錨支護。這種方法的最大優點是自適應能力強，與樁錨支護相比，它的經濟優越性更好，但是由于需要占用一定的空間，因此在工程中的空間利用率很低。

4.灌注漿-內支撐支護。它可以適應各種地質情況，并能滿足各種地質情況下的基本要求，且不會對基坑的開挖深度產生任何影響，因此，其支護工作的安全性更高。

由于該工程的大基坑，其邊坡長度大，空間受力復雜，如果不進行合理的構造布置，不僅會造成結構的大變形，還可能造成支護結構的破壞。該工程的建設工期較長，需要在雨季的影響下進行，而且由于周圍地質環境和水文環境的復雜性，對工程的安全性有很高的要求。該項目將基坑的安全級別定為1 級，并采取適當的支護措施，以提高施工現場的安全性。采用模糊綜合評判法，對基坑支護方案進行分析，以確定最優的支護方案。

通過建立模糊矩陣，對各因子的權重進行了分析，得出了采用上部土釘-錨桿支護結構的綜合評判方法，并將其應用于實際工程中。

3.3 支護結構優化

3.3.1 細節設計

在進行了初步的選型后，就可以進行詳細的支護設計，在設計階段，利用深基坑支護結構的設計軟件對其進行分析和計算，并根據具體的參數來確定施工規范。初步的支護方案是：在距地面4.5 米處，采用1:0.3的土釘法進行支護，土釘的水平間距為1.4 米；布置方法為：第1道土釘長度為6米，布置在地表以下1.3米處；第2 道土釘長度為6 米，布置在與地表距離2.6 米處；第3 道土釘長度為5 米，布置在和地表相距3.9 米處。

3.3.2 有限元分析

運用PLAXIS 軟件進行有限元分析工作，不僅能夠具備較高的適用性，還能夠分析復雜的工程地質情況，而且適用于分析變形和穩定性。在分析時，根據基坑的實際大小，建立了坑壁內部30 米、外側50 米、50米厚的土層；在分析過程中，允許垂直變形，在左、右邊界的橫向位移為0，在下邊界上的各向變形為0；樁體、土釘、錨桿和土的接觸面均設置為庫倫接觸面。根據工程實際情況，在開挖深度逐步增大后，基坑內部土壓因受力不均勻而發生變化，采用土釘法或應力錨桿來控制基坑內部土壓，以防止因土體不平衡而引起的塌方。采用錨固技術可以有效地約束土體，并與地基形成整體的支撐體系，從而達到支護要求，并能有效地控制基坑的穩定。在優化設計時，首先對樁徑進行了優化，通過分析得出：在0.6 米的基礎上，由于樁徑不足，因此將樁徑提高至0.8 米，既不會影響結構的穩定性，又能達到經濟指標；在原來的設計中，樁距為1.6 米，不能滿足位移控制的要求，采用1.2 米的樁距，可以達到控制位移的目的，但不太經濟，采用1.4米的樁距，既能有效地控制位移，又能達到經濟上的要求。

4 結語

在開展建筑施工的過程中，施工單位要把握當前各類深基坑技術要點，結合實際應用情況，對工程進行分析，降低技術局限性的影響，進而提高基坑作業質量。施工單位可在原有的技術基礎上對工程進行優化，及時檢查技術要點是否得到落實，保證技術管理質量，避免建筑在后續使用過程中出現安全隱患。