工民建深基坑開挖與邊坡支護(hù)施工技術(shù)探討

于碧池

（中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司，北京 100040）

近年來，建筑行業(yè)的開發(fā)步伐較快，這就有力地促進(jìn)了建筑施工水平的提高。在當(dāng)前的工民建施工流程中，深基坑施工一直是相當(dāng)關(guān)鍵的施工部分，而基坑開挖和支護(hù)等施工技術(shù)也對深基坑的工程安全、順利地進(jìn)行，有著舉足輕重的影響。所以，在工民建深基坑工程建設(shè)中，往往都必須了解基坑開挖和支護(hù)等施工技術(shù)中的重點(diǎn)問題，以保證深基坑施工的最大效率。

1 深基坑施工技術(shù)特點(diǎn)分析

1.1 深度要求較高

受當(dāng)前的城鎮(zhèn)化政策限制，以及當(dāng)前已城市化的農(nóng)村人口數(shù)量的逐步擴(kuò)大，給已城市化的土地資源使用造成了很大的負(fù)擔(dān)，并由此出現(xiàn)了土地資源嚴(yán)重短缺的現(xiàn)象。所以，為了解決城市居民當(dāng)前的發(fā)展需要，以提高建筑空間的效率，建設(shè)大型高層建筑已越來越作為當(dāng)前都市工程和民用建筑項(xiàng)目的重中之重，以提高城市建設(shè)的效率，在解決市民基本生活空間的前提上，也逐漸增加了城市園林綠化工程及其他建筑使用空間的總?cè)萘浚聦?shí)上，隨著城市建設(shè)要求的逐步提高，對建筑空間當(dāng)前基坑的深度需求也將日益增加，以適應(yīng)城市化支撐需要。

1.2 施工難度較大

由于中國國土面積巨大，使得在當(dāng)前中國不同的地方其自身的地域空間格局也呈現(xiàn)了不同的特征，尤其是在當(dāng)前的社會歷史背景下，軍工民建的建設(shè)規(guī)模正日漸擴(kuò)大，而在實(shí)際開展深基坑施工活動過程中，也存在很大的技術(shù)困難，特別是由于其高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，要求施工人員必須合理地了解中國當(dāng)前實(shí)際的建設(shè)現(xiàn)狀，并對于施工現(xiàn)場的區(qū)域范圍、性質(zhì)、施工要求，以及城市建設(shè)施工條件等方面的信息作出了合理的認(rèn)識。也因此，施工人員必須對于軍民共建施工現(xiàn)場的地下道路、地下管道、通信線路，以及道路交通等方面的信息加以掌握，從而防止在實(shí)際的施工活動中產(chǎn)生不好的效果。另外，在具體的施工程序中，也要嚴(yán)格考慮當(dāng)前如果開挖的區(qū)域是在周圍基礎(chǔ)設(shè)施相對密集的地方，要確保當(dāng)前施工人員合理地對挖掘的力度進(jìn)行控制，從而增加了其對周圍基礎(chǔ)設(shè)施的明確，從而導(dǎo)致了其開挖難度加大。

1.3 技術(shù)種類較多

因?yàn)槭艿侥壳暗牡乩憝h(huán)境的影響，我國的地形類型有很多，不同的地形特征在進(jìn)行施工時，其所采用的施工技術(shù)也有很大的差別，這就造成了目前的技術(shù)種類也有很大的差別，技術(shù)種類也是五花八門。所以，在工程實(shí)踐中，要根據(jù)工程的要求，靈活地選取最佳的工藝參數(shù)。

2 深基坑開挖施工技術(shù)

2.1 明挖技術(shù)

規(guī)劃的基坑為主要施工范圍，可以從地表上施工并向內(nèi)推移。明挖法的應(yīng)用優(yōu)勢在于作業(yè)簡易、實(shí)施方便，缺點(diǎn)就是擾動的效果明顯，且實(shí)施過程具有粉塵危害、噪聲污染等現(xiàn)象，需采用更合理的控制措施。

2.2 暗挖技術(shù)

按照基坑開挖的范圍，合理設(shè)計(jì)若干個開挖地點(diǎn)，從此處有序向下開挖，當(dāng)各點(diǎn)的實(shí)際開挖深度超過設(shè)計(jì)值時，再改用縱向開挖的方法，逐漸沿坑底層向前推移。這種暗挖方法的運(yùn)用，能有效克服明挖方法使用期間可能產(chǎn)生的噪聲污染現(xiàn)象。依據(jù)場地施工狀況，共確定四處開挖地點(diǎn)，配合保護(hù)與蓄水措施，為基坑的施工帶來了保證。進(jìn)行開挖施工后，立即進(jìn)行回填，減少中途的間隔時間，避免坍塌事件。

3 深基坑支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 土釘支護(hù)技術(shù)

（1）目前比較常用的砼板支護(hù)技術(shù)，指的是采用混凝土模板實(shí)施基坑邊坡的保護(hù)施工。該方法優(yōu)點(diǎn)突出，在對基坑的山體滑坡實(shí)施保護(hù)后，沒有對建筑物主體結(jié)構(gòu)的安全性產(chǎn)生損害，所以獲得了普遍的運(yùn)用。砼板支護(hù)技術(shù)在具體運(yùn)用時，一些需要把握的重點(diǎn)。砼板支護(hù)技術(shù)的使用有效性，在較大程度上有賴于砼板發(fā)揮的拉拔能力。為保證工程技術(shù)的順利實(shí)現(xiàn)的有效性，施工必須在開始實(shí)施前，對砼板的拉拔能力進(jìn)行試驗(yàn)，以保證能自如地控制混凝土模板。在試驗(yàn)過程中，重點(diǎn)注意試驗(yàn)結(jié)論的準(zhǔn)確性。施工人員首先應(yīng)設(shè)計(jì)好適宜的注漿材用量，并設(shè)定了最大的注漿材料壓力，并且要有專門的技術(shù)人員負(fù)責(zé)參加，以使試驗(yàn)工作符合設(shè)計(jì)要求。（2）由于鉆孔的深淺又和支護(hù)作用密切有關(guān)，所以鉆孔深淺應(yīng)合理，并在綜合考慮多種原因后設(shè)定了最大范圍。（3）砂漿的制作質(zhì)量同樣也不容忽視，特別注意砂漿的原材料選用。由于各種種類的阻銹劑的加入用量，對砂漿的性能起著關(guān)鍵性的影響，所以，應(yīng)嚴(yán)格按照施工條件選擇最適宜的外加劑。

3.2 鋼板樁支護(hù)技術(shù)

在施工中，所采用的鋼板樁支撐工藝主要是通過將熱軋型鋼和鎖口或者鉗口等加工方式進(jìn)行合理的銜接，來構(gòu)成樁墻結(jié)構(gòu)。在目前工民建施工中，已經(jīng)普遍運(yùn)用了較深基坑U 深基坑形、Z 深基坑形和直腹層形的鋼板樁，而之所以運(yùn)用得如此廣泛主要是因?yàn)榭覷 深基坑形、Z 深基坑形和直腹層形的鋼板樁不但安裝方便，同時還具備了很好的阻擋水土的作用。但是，鋼板樁支護(hù)也有自己的缺陷與不足，具體的表現(xiàn)主要有以下幾點(diǎn)：（1）鋼板樁的材質(zhì)十分松軟，且很容易下沉。（2）鋼板樁支護(hù)在軍工民建工地中也很易造成噪聲污染，嚴(yán)重干擾了人類的正常生活。

3.3 排樁支護(hù)技術(shù)

排樁的支護(hù)方法主要是采用相離或相切的方法，將灌注樁按隊(duì)列的方式排布出來，再利用對有一定間距的灌注樁以及對鋼筋砼帽粱的方法對灌注樁進(jìn)行牢固結(jié)合，從而達(dá)到了增加排樁支護(hù)力量的目的。此外，為有效減少混凝土體顆粒中地下水通過灌注樁內(nèi)部的裂隙流進(jìn)入地基中的可能性，施工時，還需采用高壓灌漿的方法對灌注樁縫隙與樁背進(jìn)行防水，直至將灌注樁風(fēng)險(xiǎn)與樁背構(gòu)成了攪拌樁的保護(hù)墻。

3.4 土層錨桿支護(hù)技術(shù)

（1）在采用紅土地層中的錨桿支護(hù)技術(shù)前，要對錨桿進(jìn)行精確的定位，從而保證錨桿的設(shè)置以及錨桿鉆機(jī)的工作可以在具體的項(xiàng)目建設(shè)中進(jìn)行高效的進(jìn)行，在錨桿鉆機(jī)工作到了規(guī)定的工作地點(diǎn)后，必須按照體具項(xiàng)目建設(shè)的需要，進(jìn)行有針對性的調(diào)整，同時，也不能因?yàn)槿我獾牟倏v而影響鉆孔建設(shè)的正常進(jìn)行。（2）在實(shí)際鉆井過程中，當(dāng)錨桿鉆機(jī)出現(xiàn)故障時，必須立即停止鉆井，并且將故障準(zhǔn)確地報(bào)告給有關(guān)部門，直到故障被解決后，才能進(jìn)行鉆井工作。

4 工程與民用建筑專業(yè)的地基開挖及邊坡支護(hù)的技能要求

某建筑包括一座塔樓和二座附屬樓，總建筑面積約為1.74 萬平方米。由于基坑是主要澆筑部分，受施工場地的制約，并無足夠的土方存放場地，在地基施工階段形成的土地應(yīng)及時往外運(yùn)送，否則，很容易引起施工土地的堆放問題；地基安全性較差，需迅速進(jìn)行施工操作。同時，由于基坑在施工現(xiàn)場的西南東側(cè)還設(shè)有構(gòu)筑物，在施工期間的噪聲污染容易影響附近住戶的正常生產(chǎn)和生活，應(yīng)進(jìn)行積極降噪防治。

4.1 施工準(zhǔn)備

（1）認(rèn)真熟悉和理解繪圖，強(qiáng)化繪圖會審。（2）對所有的建筑工人進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，讓他們理解施組的設(shè)計(jì)和施工方案的細(xì)節(jié)。（3）認(rèn)真做好測量、布置、位置等工作，在基坑堤壩的上端，對沉降、變形等狀態(tài)，進(jìn)行實(shí)時觀測。（4）勘測現(xiàn)場區(qū)域的地下障礙，并按照勘測結(jié)果制作出相關(guān)的位置標(biāo)識。（5）對于土方、地下水、邊坡支護(hù)等工程，需在深基坑開挖前，進(jìn)行特別審批。（6）征得周邊住戶的意見，并做好有關(guān)的預(yù)防和干擾工作。

4.2 挖土工程

（1）從北往南挖，挖出一個高程為-1.5m 的臺面，然后，在臺面上打錨、噴漿。（2）進(jìn)行第二階段的土方挖掘，這一階段依舊是從西北角到東南角，所挖出的平臺必須穩(wěn)定而平坦，打上土釘，掛上鋼筋網(wǎng)，如果沒有問題，就噴上混凝土。（3）由于土方工程的擾動較大，所以，在施工的全過程中，必須嚴(yán)格控制，不能觸碰到支座。（4）在基坑挖到指定深度后，應(yīng)在基坑內(nèi)澆注水泥，并輔之以振搗，以增強(qiáng)水泥的壓實(shí)效果。（5）對于工程建設(shè)中產(chǎn)生的大塊廢石，必須盡可能快地轉(zhuǎn)移到指定的堆場，并且必須把堆場的荷載嚴(yán)格限制在10kPa 以內(nèi)，以免對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定造成影響

4.3 土釘墻施工

4.3.1 主要施工流程

在基土成形后，先放置第一排砼板，按同樣的方法進(jìn)行地面施工，再放置第二排砼板。經(jīng)以上所述作業(yè)后，應(yīng)達(dá)到比較良好的地面施工質(zhì)量，在后期階段，則應(yīng)進(jìn)行大面積施工作業(yè)。（1）完成首層土方的開挖作業(yè)后，按照自西向北的方式開挖，形成寬度為6.5m 的基槽，開挖過程中由施工人員及時修整，基槽成型后搭設(shè)錨管并噴射混凝土。（2）在分段施工階段，應(yīng)采用跳槽施工的方式，以充分地檢測這層混凝土的質(zhì)量，在滿足要求后，進(jìn)行下一級土地的地面施工。在挖土的機(jī)械施工階段，要有專人監(jiān)督，對鏟斗機(jī)等施工人員進(jìn)行了合理的引導(dǎo)，從而增強(qiáng)了機(jī)械施工的規(guī)范化程度，以減少了重大安全事故的出現(xiàn)。（3）在將基坑挖至所設(shè)計(jì)的最大深度位置后，混凝土澆搗墊板。對承臺部分的挖掘工作則采用了人力操作的方法，所形成的土方將利用塔型起重機(jī)運(yùn)輸至預(yù)定的地點(diǎn)。而對電梯井等部位的承臺結(jié)構(gòu)由于施工范圍很大，為保證施工效率，應(yīng)采用分層、分次的機(jī)械施工方式，在開挖工作進(jìn)行期間適當(dāng)?shù)胤蓝缚捕?，在新英格利斯安裝完畢后，所采用的鋼樁錨固方式。磚胎膜之間如出現(xiàn)縫隙，則該部分利用細(xì)砂材料回填至密實(shí)處。

4.3.2 錨管支護(hù)

用壁厚φ3mm 的鋼材為主要原料生產(chǎn)而成,端頭設(shè)計(jì)為圓錐形。在管壁上設(shè)φ8 ～10mm 的孔眼,布設(shè)寬度設(shè)為30cm。應(yīng)在沖擊錘的輔助引導(dǎo)下將其放入土層中，應(yīng)嚴(yán)密注意深度情況,與設(shè)計(jì)值的誤差不得大于50mm,且各鉆孔長度與設(shè)計(jì)值的誤差不得大于100mm,且傾角誤差不得大于5°。

4.3.3 注漿

錨管注漿施工時的準(zhǔn)備工作,應(yīng)用清水深度沖洗管體,直到從管道中滲出的水仍保持澄清狀即可。采用全底壓注漿料的技術(shù),物料主要采用水泥凈漿。同時，為了促使砂漿的迅速固化,在加入混合料后加入了適量早強(qiáng)劑,全程的灌注水壓可保持在0.35 ～0.50MPa,使砂漿可充分地灌注。

4.3.4 開挖軸線和標(biāo)高的控制

邊坡開挖前，先檢查軸線和標(biāo)高,確保無誤后正式開挖。引測的水準(zhǔn)點(diǎn)和軸線樁至作業(yè)段外部,均采取了防護(hù)措施,以免受損。在基坑開挖期間及時設(shè)置了標(biāo)識，作為施工的重要參考標(biāo)準(zhǔn),以保證基坑實(shí)際開挖深度具有合理性。

4.4 排水施工

（1）在基坑挖掘時，要強(qiáng)化截流和排水，挖掘出截流的溝渠，在基坑底部和兩側(cè)每隔20m 布下一口集水井，并在此基礎(chǔ)上安裝一臺污水泵，用來抽水。

（2）由于基坑挖到了泥質(zhì)地層，因此要加大排水力度，保證水平面降到承臺面下0.5m。在錨噴時，應(yīng)盡量使管道的實(shí)際埋深不要太深，而且要確保支護(hù)結(jié)構(gòu)在地下水面之上。對于部分地區(qū)的承臺深比較大時，可以采用輕量的水點(diǎn)法進(jìn)行降水。

（3）為保證在暴雨期間的工程能夠順利進(jìn)行，在暴雨前，必須做好防水、排水和防水工作。并在進(jìn)入風(fēng)暴天氣之前，準(zhǔn)備好各類施工所需的建材和器材；并且在完成了修建排水通道的工作后，在靠近基坑的地方修建了一條排水溝渠；在建筑機(jī)械設(shè)備存放地點(diǎn)設(shè)置遮陽棚；與此同時，在施工過程中，要準(zhǔn)備好與之相適應(yīng)的潛水泵，在下雨的時候，要及時將其抽走，以防止雨水長時間的浸泡在地基的底部。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速，建筑工程的數(shù)量越來越多，而為了達(dá)到建筑質(zhì)量的要求，對其施工技術(shù)的要求也在不斷提高。所以，在建設(shè)重大軍工工程民建項(xiàng)目時，要主動創(chuàng)新運(yùn)用現(xiàn)有的深基坑開挖技術(shù)和支護(hù)技術(shù)，并對其進(jìn)行合理的技術(shù)優(yōu)化，從而充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，有效提高了工程的總體建設(shè)質(zhì)量，為實(shí)施重大工程打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。