基于深基坑支护技术的探讨

　　摘要：基坑工程以迅速成为世界各地建设工程中数量多、投资多、难度大、风险大的关键性工程项目。基坑支护技术是建筑施工技术中的一种,在现在建筑领域中有着广泛的应用。为了保证建筑的安全和施工的安全,在建筑施工中需要采用合理的深基坑支护技术。文章将就深基坑支护技术进行探讨,阐述深基坑技术的使用要点。
　　关键词：深基坑工程，基坑支护，技术
　　随着高层(超高层)建筑和其他地下工程的大规模兴建,基坑工程也变得越来越多、越来越普遍,基坑的深度也由最初的几米到十几米、几十米【我国国家体育场(鸟巢)的基坑深度已经超过了30米】。因而深基坑开挖支护及对邻近建筑、道路及设施的影响日益为工程师们所关注,研究开发出许多好的措施.但是基坑开挖深度越来越深,开挖环境日益复杂,设计及施工人员经常遇到新的问题及新的挑战。
　　一、基坑支护的方案选择原则
　　在基坑支护设计施工方案的选择上，主要需满足以下四点原则：
　　a、安全可靠原则：安全是土木工程的灵魂，所有土木工程都必须在安全的前提下进行设计和施工，因此，满足支护结构本身强度、稳定性以及变形的要求，确保周围环境的安全，是进行基坑支护方案选择的首要前提。
　　b、经济合理原则：在保证基坑支护结构安全可靠的前提下，工程造价是必然要考虑的问题，要从工期、材料、设备、人工以及环境保护等方面综合确定一个具有明显技术经济效果的方案。
　　c、施工便利原则：确定一个基坑支护方案，除了安全和经济外，还要考虑施工的便利性，如，应尽量根据当地所能提供的施工机具进行方案选择，以避免长途运输；方案中所用的土木工程材料也应能由当地提供，这样可以最大限度的方便施工，缩短工期。
　　d、保证工期原则：所选择的基坑支护方案，在施工工期上要满足设计工期的要求，以避免出现由于方案自身原因造成延误工期的现象和由此带来的损失。
　　二、深基坑支护的常见问题
　　深基坑工程支护技术虽取得了不少成功的经验,但仍存在一些问题。深基坑工程支护施工过程中常常存在的问题主要有以下几种:
　　2、1土层开挖和边坡支护不配套
　　常见支护施工滞后于土方施工很长一段时间,而不得不采取二次回填或搭设架子来完成支护施工一般来说,土方开挖技术含量相对较低,工序简单,组织管理容易。而挡土支护的技术含量高,工序较多且复杂,施工组织和管理都较土方开挖复杂。所以在施工过程中,大型工程均是由专业施工队来分别完成土方和挡土支护工作,而且绝大部分都是两个平行的合同。这样在施工过程中协调管理的难度大,土方施工单位抢进度,拖工期,开挖顺序较乱,特别是雨期施工,甚至不顾挡土支护施工所需工作面,留给支护施工的操作面几乎是无法操作,时间上也无法完成支护工作。
　　2、2边坡修理达不到设计、规范要求
　　常存在超挖和欠挖现象一般深基础在开挖时均使用机械开挖、人工简单修坡后即开始挡土支护的砼初喷工序。而在实际开挖时,由于施工管理人员不到位,技术交底不充分,分层分段开挖高度不一,挖掘机械操作手的操作水平等因素的影响,使机械开挖后的边坡表面平整度,顺直度极不规则,而人工修理时不可能深度挖掘,只能就机挖表面作平整度修整,在没有严格检查验收就开始初喷,故出现挡土支护后出现超挖和欠挖现象。
　　2、3成孔注浆不到位、土钉或锚杆受力达不到设计要求
　　深基坑支护所用土钉或锚杆钻孔直径为100～150的钻杆成孔,孔深少则五、六米,深则十几米,甚至二十多米,钻孔所穿过的土层质量也各不相同,钻孔如果不认真研究土体情况,往往造成出渣不尽,残渣沉积而影响注浆,有的甚至成孔困难、孔洞坍塌,无法插筋和注浆。再者注浆时配料随意性大、注浆管不插到位、注浆压力不够等而造成注浆长度不足、充盈度不够,而使土钉或锚杆的抗拔力达不到设计要求,影响工程质量,甚至要做再次处理。还有一些其他的原因,比如施工过程与设计的差异太大、工程监理不到位、施工监测不力等。
　　2、4施工质量问题
　　基坑工程特别是土钉墙和喷锚工程专业特殊性强，许多施工单位没有岩土工程专业工程经验，甚至对岩土工程专业知识知之甚少，有的甚至完全不懂；但出于利益的驱使，偷工减料的现象时有发生，特别是有的土方开挖单位，为了方便省钱，根本就没有分层开挖，基坑工程一次开挖到底，直接导致坑顶开裂、坑壁失稳。基坑工程除保护周边环境外，还要保证坑内工程桩的安全，软土基坑必须分层均衡开挖，每层高度不宜超过1m。饱和流塑状态的淤泥层，对桩周的约束效应很低，工程桩（预应力管桩）的横截面，不论是横向抗切的配筋，还是截面积都相对比较薄弱。由于土方开挖未严格按要求进行，桩体位移、倾斜、断裂很容易发生，类似的事故不少。
　　2、5基坑监测问题
　　基坑周边相邻建筑物、构筑物、道路、地下管线、地下水位等监测应当委托有岩土工程监测资质的工程监测单位承担基坑监测工作是基坑工程中非常重要的一个环节，监测工必须贯穿基坑工程的全过程。在土方开挖至设计深度的后面几天，特别是在台风暴雨季节必须加密监测甚至连续观测而有些建设单位对基坑监测工作的重要性认识不足，导致监测工作不到位，有些监测单位并未具备岩土工程监测资质，经验不足，未能根据实际情况调整监测频数，也就未能及时发现问题和避免基坑支护结构失稳事故。
　　三、深基坑技术的发展趋势
　　(1)基坑向着大深度、大面积方向发展,周边环境更加复杂,深基坑开挖与支护的难度愈来愈大。因此,从工期和造价的角度看两墙合一的逆作法将是今后发展的主要方向。但逆作法施工受桩承载力的限制很大,采用逆作法时不能采用一柱一桩,而是一柱多桩,增加了成本和施工难度。如何提高单桩承载力,降低沉降,减少中柱桩(中间支承柱),达到一柱一桩,使上部结构施工速度可以放开限制,从而加快进度,缩短总工期,这将成为今后的研究方向；
　　(2)土钉支护方案的大量实施,使得喷射混凝土技术得以充分运用和发展。为减少喷射混凝土的回弹量以及保护环境的需要,湿式喷射混凝土将逐步取代干式喷射混凝土；
　　(3)目前,在有支护的深基坑工程中,基坑开挖大多以人工挖土为主,效率不高,今后必须大力研究开发小型、灵活、专用的地下挖土机械,以提高工效,加快施工进度,减少时间效应的影响；
　　(4)为了减少基坑变形,通过施加预应力的方法控制变形将逐步被推广,另外采用深层搅拌或注浆技术对基坑底部或被动区土体进行加固,也将成为控制变形的有效手段被推广；
　　(5)为减小基坑工程带来的环境效应(如因降水引起的地面附加沉降),或出于保护地下水资源的需要,有时基坑采用帷幕型式进行支护。除地下连续墙外,一般采用旋喷桩或深层搅拌桩等工法构筑成止水帷幕。目前,有将水利工程中防渗墙的工法引入到基坑工程中的趋势;
　　(6)在软土地区,为避免基坑底部隆起,造成支护结构水平位移加大和邻近建(构)筑物下沉,可采用深层搅拌桩或注浆技术对基坑底部土体进行加固,即提高支护结构被动区土体的强度的方法。
　　四、结语
　　总之，在现在建筑工程中,基坑支护是保证地下结构施工及基坑周边环境的安全的主要防护工程。随着建筑技术的不断发展,支护技术也需要在安全、经济、工期等方面逐步提高，以确保相邻建筑的安全。
　　参考文献:
　　[1]余志成,施文华.深基坑支护设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.
　　[2]姜晨光.基坑工程理论与实践[M].化学工业出版社，2008.
　　[3]黄运飞.深基坑工程实用技术[M].北京：兵器工业出版社，1996.11

《基于深基坑支护技术的探讨》

本文由职称驿站首发，您身边的高端学术顾问

文章名称： 基于深基坑支护技术的探讨

文章地址： https://m.zhichengyz.com/p-19581