浅谈建筑工程中的深基坑支护施工技术

　　摘要：随着社会的进步和高层建筑的不断兴起，大量大型、高层建筑拔地而起。对于高层建筑来说，必须要有一个好的基础，同时又不能影响或破坏到邻近的建筑物、构筑物等设施，因此，深基坑支护施工就越来越来普遍。本文主要阐述了深基坑支护技术的常见类型以及使用范围，介绍深基坑施工中支护体施工的相关内容，并说明支护体施工的具体要求及质量控制要点。

　　关键词：建筑工程,支护,施工技术,深基坑

　　引言

　　随着经济的发展和社会的进步，人们对居住环境要求的大大提高，城市基本建设规模逐渐加大，高层建筑、地下建筑和隧道等工程大幅度增加。建筑在向高空发展的同时，地下空间的利用也成为一个重要方向。从建筑定义上来说，开挖深度超过5米(含5米)的基坑为深基坑，深基坑工程是岩土工程、结构工程以及施工技术相互交叉一起的、多种复杂因素相互影响的系统工程，这就使得深基坑工程施工问题在技术和经济上对整个建筑施工起着举足轻重的作用。

　　1.深基坑工程内容及施工特点

　　1.1深基坑工程的主要内容

　　深基坑工程的内容主要有：岩土工程勘察与工程调查、支护结构的设计、基坑开挖与支护的施工、低层位移的预测与周边工程的保护和施工现场的测量与监控。其中支护结构设计中考虑的主要内容有当地经验，土体和地下水状况，四周环境安全所允许的地层变形限值，可提供的施工设施与施工场地，工期与造价等。

　　1.2深基坑工程施工的特点

　　目前，我国深基坑工程施工特点有以下几个方面：

　　⑴基坑深度不断增加。城市的发展使得建筑物成本中土地费用的比例增加，同时为了满足国家对于建筑物地下室及人防的要求，建筑投资者不得不向地下空间发展。过去建1～2层地下室，在大城市也不普遍，中等城市则更为少见。现在的基坑开挖深度往往多在10m以上。

　　⑵工程地质条件不可选择。基坑周边环境复杂化。城市建筑物的选址受到整个城市整体规划的制约，不可避免的会遇到地质条件差的情况，这在某些沿海经济开发区更为突出。城市中，高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方，并紧靠重要市政公路。而一般情况下，这些地方的原有建筑结构陈旧，地上与地下管线密布。因此，基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定，也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。

　　⑶基坑支护形式多样化。常见的基坑支护型式主要有：混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩、地下连续墙、锚钉墙等;还有各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护，及以上各种支护形式的综合使用。

　　⑷基坑支护工程的事故多。引发基坑事故频发的原因很多，具体体现在设计、勘察和施工等方面。如计算模式的选择、计算方法的选择、钻孔资料不详细、管理不善和技术不到位等。这需要靠各方面的共同努力来进行，确保工程质量的安全，减少事故的发生。

　　2. 深基坑支护的类型及特点

　　目前国内常用的深基坑支护方式有：放坡支护、挡墙支护、桩排支护(分悬臂式、单层或多层锚固式、单层或多层内支撑式)、地下连续墙及土钉支护等。以下简单介绍了几种常见的深基坑支护技术的特点。

　　2.1深层搅拌水泥桩支护

　　深层搅拌水泥围护墙是利用水泥作为固化剂，采用深层搅拌机就地将软土剂和水泥浆强行搅拌，形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。优点是具有挡土、止水的双重功能，施工中无振动、无噪音、污染少。主要缺点为：位移相对较大、厚度较大，只有在红线位置和周围环境允许时才能采用，而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。

　　2.2钢板桩支护

　　这是一种发展较早的、简易的基坑支护方式。钢板桩的形式主要有U型、Z型、H型、直线型、冷压薄板型和组合型等，使用时常与内支撑型钢或外拉锚垫板结合形成围护结构。其优点为：钢板具有良好的耐久性，基坑施工完毕回填土后可将钢板拔出循环使用;施工方便，工期短。缺点为钢板桩的一次性投资大，不能挡水和土中的细小颗粒，在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱，支护刚度小，开挖后变形较大。

　　2.3地下连续墙支护

　　近几十年，地下连续墙支护技术在地下工程和基础工程得到了广泛的应用。这种支护方式不会对邻近的建筑物及基础产生影响，可以在建筑物和构筑物密集的地区施工。而且这种支护方式的刚度大，能够承受较大的侧压力，基坑开挖时变形小，周围地面沉降小。如果与锚杆配合拉结或用内支撑、地下结构支撑，则可以抵抗更大的侧压力。

　　2.4锚杆支护

　　在锚杆支护中，锚杆作为技术的主体，一端锚入稳定的土体或岩体中，另一端与各种形式的支护结构联结，通过杆体的受拉作用，调用深层土体的潜能，达到基坑和建筑物稳定的目的。锚杆适应性强，基本不受基坑深度和土层的限制。

　　2.5钻孔灌注桩

　　这种支护方式在软土地区使用的最为广泛。其优点为：灌注桩的刚度比钢板桩大，造价比连续墙低，施工设备简单。当工程桩也为灌注桩时，可以同步施工，从而施工有利于组织、方便、工期短;施工时无振动、无噪音等环境公害。主要缺点为整体防水性能不如连续墙，施工中需要水泥浆循环，对环境有一定的污染性。

　　3、深基坑支护设计的基本要求

　　3.1充分利用新技术、结合新理念，做到具体事物具体分析，确保基坑围护体系能起到挡土作用。深基坑支护结构的设计必须要区别于其他的设计领域，彻底改变传统观念，利用施工监测反馈的动态信息指引设计体系。

　　3.2通过排水，降水，截水等一系列措施，使基坑施工在地下水位以下进行，保证经济上合理。

　　3.3重视支护结构理论和材料的试验

　　正确的理论必须建立在大量试验研究的基础之上。在深基坑支护结构的实验方面，我国与发达国家有较大距离，还有大量的路要走。目前，我国大量高层超高层建筑拔地而起，虽然积累了大量的第一手施工数据，但缺少科学的测试数据，因此我们以后一定要重视。

　　3.4基坑支护方案要经过专家论证，由行业资深专家的把关，这样对保证工程安全、人身安全和施工质量都会起到非常大的作用。

　　3.5勇于创新，开拓思路，多进行新的尝试

　　在施工中深基坑支护结构各元素往往是相互结合的，这就要求我们从全局出发，寻求新的设计思路，探索更好的计算方法。深基坑支护是一种特殊的结构方式，不同的支护结构适应于不同的水文地质条件。因此，要根据具体问题，具体分析，从而选择经济适用的支护结构。

　　4、建筑深基坑支护施工中的质量控制要点

　　4.1土方开挖的控制要点

　　基坑的开挖过程就是原状土的平衡被破坏，相应的会导致基坑开挖的风险和事故。而且风险随着开挖的进展不断加大，因此在开挖前的监测工作尤为重要。基坑开挖的基本原则：开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖。基坑开挖能否利用好现场的条件进行有效的组织管理和计划安排，对施工的质量、安全、进度、造价等都起着非常大的影响。总之，严禁在施工中任意更改方案，盲目施工。

　　由于基坑面积较大，基坑开挖时，必须分层分段开挖，还要减少每步开挖后未支撑前基坑暴露时间，基坑底面暴露时间过长也会导致基坑的事故发生。基坑边壁严禁出现超挖或边壁土体松动，如有异常应采取措施放慢施工速度，待恢复正常后继续施工。基坑开挖后要加强现场管理，各类土方开挖机械停放位置必须严格按照设计要求和施工组织设计的要求与基坑保持距离，防止开挖过程中挖土机械碰撞支撑系统，造成支锚体系和支护结构之间的连接破坏，从而产生事故隐患。

　　4.2土钉支护的施工质量控制要点

　　土钉支护的工作原理是通过土钉与土体的相互作用，使加固的边坡成为具有整体性和稳定性的土体。在土体变形过程中，既受拉力又受弯，因此保证土钉的设计强度和满足设计抗拉力就显得尤为重要。

　　首先，施工中要求成孔工人在每个孔口都标明实际深度，根据钻机总长计算孔深，符合要求后方可同意终孔;其次，土钉成孔前按设计要求在作业面上定出孔位并做标记和编号;再次，对于土钉拉拔力的确认，最关键的是要进行拉拔试验，还要控制好注浆量和注浆力，试验应由有资质的第三方进行，保证能够满足设计要求的抗拉拔力;第四，浆液的水灰比严格按设计要求控制，外加剂品种及掺量也要按设计要求并经试验确定。对于每天注浆要按设计要

　　求制作试块，注浆采用重力方法进行以注满为止，在初凝前补浆1～2次。

　　4.3 深层搅拌桩施工质量控制要点

　　深层水泥搅拌桩是利用水泥等材料作为固化剂，通过特殊的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理和化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。

　　1) 施工前应检查水泥的质量、桩机、搅拌机工作性能等。

　　2) 桩长、桩位、桩径、桩身垂直度需控制好：尤其桩径控制要求不小于设计直径，要经常检查钻头，发现磨损超限时及时补焊。

　　3) 水泥剂量的控制：为确保桩体水泥每米掺入量以及水泥浆用量达到设计要求，现场指派专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。

　　4) 喷浆时间的控制：每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业，同时控制好钻机提长速度。

　　4.4深基坑的监测

　　在深基坑的施工中，尤其是在复杂或周围环境恶劣的基坑工程中，对工程地质和周围环境勘察的不详等都可能导致工程设计施工中的不确定因素出现，从而导致工程事故的发生，因此对深基坑工程的监测是十分必要的。监测项目应根据工程的具体特点来确定，从工程的规模、重要性程度、地质条件等着手。土方开挖前必须制定有效的监测方案，确保基坑工程的安全和质量，对基坑周围的环境进行有效的保护，为改进设计或施工技术提供有利依据。

　　5、结语

　　综上所述，深基坑的开挖与支护结构是一个多学科交叉的复杂的系统工程。严谨的设计、严格的施工和严密的监测是确保基坑工程成功的关键，也是保证主体施工顺利进行的一项非常重要的措施，直接关系到建筑的安全性、耐久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手，确保施工的质量和工期，这对于加深对建筑深基坑施工技术的研究有着重要的意义。

　　参考文献

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