房建深基坑開挖支護技術(shù)探討

林桂森

（深圳市工勘巖土集團有限公司，廣東 深圳 518000）

在房建施工中，深基坑施工技術(shù)是對地基進行深度開挖，從下層地基開始進行建筑施工，從而利用土層的加持力實現(xiàn)建筑下部分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，同時也有利于上層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。所以，房建工程建設(shè)中，深基坑施工更適合應(yīng)用于高層建筑施工。在深基坑施工過程中，除了需要對基坑進行挖掘施工，同時為了防止挖掘過程中出現(xiàn)坍塌問題，在基坑施工還要對基坑周邊進行支護施工，以實現(xiàn)基坑施工的安全保護，為后續(xù)的施工打好基礎(chǔ)。

1 某工程案例

該工程為某綜合辦樓項目，該項目采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，整個工程包括地下1層建筑以及地上12層，在項目施工中，建筑高度達到14.35 m，同時單體建筑面積要求達到2518.61 m。該建筑施工中，單體工程基坑開挖深度超過3 m，其中最深達5 m以上，屬于超過一定規(guī)模的危險性較大工程的分部分項工程，深基坑施工安全隱患多，需要重點做好方案設(shè)計及實施過程中的監(jiān)測。以下是該工程施工中，深基坑工程的基坑開挖支護技術(shù)總結(jié)。

2 房建深基坑開挖支護技術(shù)

2.1 基坑開挖前的力學分析

在該工程進行基坑開挖前，需要對基坑進行必要的力學分析，通過力學分析，完成基坑開挖的綜合應(yīng)用管理。下面對該基坑開挖的力學分析進行研究。

開挖與支護引起的力學效應(yīng)分析。開挖是度土體造成擾動，而支護是保證接坑穩(wěn)定，二者之間相互力具有平衡作用。因此，在整個力學分析過程中，針對二者的力學效應(yīng)進行對比分析，主要對比二者平衡后的位移情況。因此，在實際的力學分析過程中，可以通過施加外荷載后的總位移對效應(yīng)進行分析，提升支護應(yīng)用質(zhì)量，支護總位移效的分析公式如下。

式中：和-1分別為開挖的具體步驟，而{}為土地的位移向量。在力學公式分析過程中，一旦位移向量發(fā)生變化，呈正值，及達標土體的位移變化較大，超過實際的范圍，影響到位移的變化情況。而通過該工程的力學分析，確定位移值為0，代表土體開挖和支護良好，能夠提升土體支護施工效果。

2.2 深基坑開挖支護技術(shù)方案

在該工程施工中，為了確保工程技術(shù)應(yīng)用合理，設(shè)計了施工工藝流程，圖1為該深基坑開挖支護技術(shù)流程。

圖1 基坑施工開挖技術(shù)流程圖

另外，在施工前，還做好了相應(yīng)的施工準備工作。例如在基坑頂部對四周進行混凝土硬化，防止出現(xiàn)土層脫落。同時在基坑底部設(shè)置排水溝以及排水坑，以防止基坑中水分過多，設(shè)計排水坑數(shù)量為10個、間隔20 cm?；又苓呁翆右苍O(shè)置基坑泄水孔道，通過泄水孔道的設(shè)計，確?；娱_挖技術(shù)應(yīng)用合理，同時也減少施工中的水患影響。

2.3 深基坑開挖支護技術(shù)要點

基坑開挖支護技術(shù)應(yīng)用十分關(guān)鍵，需要根據(jù)房建深基坑的開挖要求選擇合理的開挖裝置，下面對該工程中基坑開挖支護施工技術(shù)進行總結(jié)：1）本次基坑開挖工藝使用反鏟挖掘機挖土，在基坑施工前，要求預(yù)留30 cm進行人工修坡。2）基坑開挖方式。采用分層開挖的形式，每次開挖深度要求在50 cm，同時保證土釘孔位在開挖深度以下。3）土方開挖嚴格按設(shè)計規(guī)定的分層分段開挖，按順序施工，上層作業(yè)面的土釘及噴混凝土強度未達到設(shè)計強度前，不能進行下一層土方的開挖。4）邊開挖變測量。要求測量人員要確定鋼筋鼎的位置，同時也要防止鋼筋訂與后續(xù)建筑結(jié)構(gòu)施工發(fā)生沖突。5）土方開挖順序必須嚴格按照專家論證通過的施工方案中規(guī)定的要求，分段分塊分層進行開挖，嚴格控制土方分層深度不超過2 m，每層的水平距離不小于10 m，坑內(nèi)臨時邊坡放坡坡率不小于1∶3.0，保證立柱樁附近的土方高差小于1.5 m以內(nèi)，并做到對稱開挖。6）注漿工藝應(yīng)用，對基坑開挖實施基本的水泥漿支護，提升支護的穩(wěn)定性。

在采用支護工藝過程中，要求質(zhì)量檢查人員嚴格檢查，在注漿孔中要避免出現(xiàn)漿液外流的現(xiàn)象。同時在注漿中，采用補漿液的方法進行初凝補漿。支護施工過程中水泥砂漿選擇應(yīng)用水泥土配比完成，其中水灰比設(shè)計為1∶1.25，其中混凝土材料選擇為PH42.5硅酸鹽水泥，其摻入量達到20%。水泥砂漿選擇三軸水泥攪拌樁制作，制作完成在基坑進行試驗，在試驗過程中，要求基坑壁周圍水泥的28天無側(cè)限抗壓強度不小于1.0 MPa。注漿施工要求在水泥砂漿配比完成后的10 h～12 h完成，防止時間過長導致水泥砂漿性質(zhì)發(fā)生變化。同時，在采用注漿工藝的過程中，采用2臺注漿泵進行注漿，注漿時要求將注漿壓力控制為0.5 MPa～1.0 MPa，注漿流量要求達到50 L/min～250 L/min。7）掛網(wǎng)安裝和混凝土噴射。在該混凝土施工過程中，要求掛網(wǎng)安裝和混凝土噴射。采用掛網(wǎng)混凝土噴射的形式進行基坑面層支護。采用鋼筋網(wǎng)片對混凝土面層進行支護施工、利用鋼筋網(wǎng)片的緊固性，提升基坑表層的穩(wěn)定性。在本次施工中，將鋼筋網(wǎng)片插入土體中，要求網(wǎng)片與面層之間的間隙為5 cm，將鋼筋網(wǎng)片相互連接，連接長度在30 cm以上，同時在本次施工中采用電焊方式。鋼筋網(wǎng)片?14mm的壓筋與土釘外端的鎖定筋焊接成一個整體。8）混凝土噴射施工。在本次深基坑開挖支護施工過程中，采用混凝土噴射施工方法進行混凝土的開挖噴護施工。在施工中，根據(jù)不通過的地層情況選擇不同的噴護施工工藝。實際的工藝應(yīng)用過程中，要求在土層相對比較松散的位置先進行錨固在進行噴涂。另外，土層厚度如果比較厚，就要先進行噴涂再進行錨固。要求在混凝土噴護施工中，混凝土噴射距離為0.7 m～1 m，同時在混凝土施工中，混凝土的初凝時間要求在10 min以上，噴射厚度100 mm?；炷僚浔葒栏癜凑赵O(shè)計要求C20進行；9）對混凝土基坑面層進行養(yǎng)護施工，養(yǎng)護時間要求在14d以上。

2.4 深基坑開挖支護排水技術(shù)

在深基坑支護中，基坑內(nèi)部水分的有效排除非常關(guān)鍵，對基坑施工來說非常關(guān)鍵，基坑施工中排水技術(shù)要點如下：1）在基坑排水施工前，針對該工程的地下水情況進行了檢查。在該基坑工程區(qū)域內(nèi)，地下水設(shè)置為第四系的孔隙水、同時地下水為潛水類型。在地質(zhì)考察中發(fā)現(xiàn)，本次工程區(qū)域內(nèi)地地下水深度為17m～27m。通過地質(zhì)和地下水分析，本次工程排水采用明排施工方法。2）本次排水施工中，設(shè)置排水導管進行基坑內(nèi)部排水。排水管選擇為50 mm 的PVC塑料管道、排水管道呈斜坡式設(shè)置，上端高位置為基坑土層的滲水層、下部分管道漏出基坑之外，要求漏出長度為300 mm、同時在滲水端、要求對管道口進行過濾施工，要求管道口采用濾網(wǎng)進行包扎，防止有砂石流入，堵塞管道。圖2為本次排水施工中使用的排水管布置示意圖。3）本次排水施工過程中，還對底部進行排水施工，在底部設(shè)置集水井以及排水溝結(jié)構(gòu)，以防止水分過多對基坑施工以及基坑穩(wěn)定造成影響。

圖2 基坑支護施工排水管道示意圖

A本次排水施工中，要求排水溝的寬度和深度均為30cm。同時排水溝與排水井直接連接；B排水井的規(guī)格設(shè)置為80cm×80cm×50cm，同時在排水井施工中，以20m為間距設(shè)置集水坑結(jié)構(gòu)；C排水井施工要求對井邊進行砌筑施工。在項目施工中，采用燒結(jié)普通磚塊和M5水泥進行混合砌筑、要求整個砌筑面層的厚度達到12cm。排水溝同樣采用砌筑的方式進行施工，圖3為排水溝和集水坑的示意圖。

圖3 排水溝和集水坑示意圖（單位：mm）

3 深基坑支護質(zhì)量控制措施

3.1 深基坑支護質(zhì)量控制要點

該工程施工中，在施工前已經(jīng)進行施工技術(shù)組織工作，確保施工技術(shù)應(yīng)用更加合理。在該工程中，建立了嚴格的質(zhì)量保證體系，在項目施工中，落實質(zhì)量控制測量，同時將所有施工人員方法施工方案，要求施工人員熟記施工方案中的各項技術(shù)措施。

該工程施工過程中，要求按照施工工序施工，在項目質(zhì)量控制中，要求檢查每個環(huán)節(jié)，完成一個工藝后，在檢查符合質(zhì)量標準后再進行以下各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量檢查工作。在進行質(zhì)量檢查工作過程中，要求施工監(jiān)理和管理人員在工程監(jiān)督管理中進行配合，相互進行監(jiān)督檢查，提升監(jiān)督檢查工作效果。

嚴格的質(zhì)量檢查工作。在本次工程施工過程中，還要求做好嚴格的質(zhì)量檢查工作。在進行施工中，各項施工內(nèi)容都應(yīng)該符合質(zhì)量檢查工作。表1為該項目施工中，深基坑開挖和支護的各項質(zhì)量檢查標準。

表1 深基坑開挖支護質(zhì)量檢查標準

3.2 深基坑開挖支護的監(jiān)測質(zhì)量控制

設(shè)置監(jiān)控點位。在基坑坡頂位移監(jiān)測過程中，沿基坑邊布測點，點距10m。在進行地表沉降監(jiān)測過程中，沿基坑邊布2排測點，排距5m，點距10m。另外，在本次深基坑開挖支護過程中，要求第一排監(jiān)測點與基坑坡頂位移監(jiān)測點共用。

基坑坡頂位移監(jiān)測實施。在本次位移監(jiān)測過程中，采用經(jīng)緯以及光電測距儀器進行位移監(jiān)測。同時，采用視準線法監(jiān)測點與視準線的垂直距離變化量進行邊坡位移值監(jiān)測。

在位移監(jiān)測周期選擇時，應(yīng)該根據(jù)基坑開挖深度設(shè)置基坑開挖監(jiān)測周期。在本次基坑開挖實施過程中，要求基坑在2 m以下時、每隔3天進行一次基坑開挖。當基坑在3m～10m時，每隔2天進行一次基坑監(jiān)測。

在進行基坑坡頂水平位移檢測實施過程中，按照三級基坑進行報警值設(shè)定。土釘墻頂報警值為邊坡深度的0.3%～0.4%。

在沉降變形檢測過程中，按照上述監(jiān)測點控制方法選擇一個合理的監(jiān)測點。同時在施工監(jiān)測中，沿規(guī)劃線路設(shè)置水錐控制線，按照水準控制線的沉降監(jiān)測控制方法進行水準線監(jiān)測，也能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的沉降位移監(jiān)測。同時，在本次施工監(jiān)測中，要求基坑在2m以下時，每隔3天進行一次基坑監(jiān)測。當基坑在3m～10m時，每隔2天進行一次基坑監(jiān)測。同時，本次監(jiān)測中地表沉降值為邊坡深度的0.4%時發(fā)出預(yù)警信號，代表沉降值容易對施工將會受到嚴重的影響。

4 結(jié)語

房建深基坑開挖支護技術(shù)應(yīng)用，對現(xiàn)代房屋建筑工程施工有非常關(guān)鍵的作用。所以，在房建工程施工過程中，需要控制開挖、支護、排水以及監(jiān)測等多項技術(shù)模塊，保證房建施工更合理，提升房建深基坑施工質(zhì)量。