深基坑支護(hù)施工技術(shù)要求及合理選擇

李洪慶

【摘 要】隨著現(xiàn)代高層建筑的日益發(fā)展，人們對(duì)地下空間的開發(fā)利用更加廣泛，深基坑施工已經(jīng)越來越普遍?；又ёo(hù)施工是為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對(duì)基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)措施的施工。

【關(guān)鍵詞】深基坑支護(hù)；技術(shù)要求；設(shè)計(jì)方案；合理選擇

0.前言

近年來，隨著建設(shè)用地的日趨緊張，出現(xiàn)了越來越多的高層和超高層建筑，建筑高度增加，基礎(chǔ)埋深也隨之不斷增加，從而產(chǎn)生了大量的深基坑工程。有的深基坑深度達(dá)十多米， 為降低成本、加快施工進(jìn)度，業(yè)主、施工單位往往采用簡單、廉價(jià)的基坑支護(hù)方案，而忽略了基坑支護(hù)方案的適用性、復(fù)雜性和安全性，致使深基坑施工時(shí)安全質(zhì)量事故時(shí)有發(fā)生，不僅延誤了工期，還造成了人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

各種支護(hù)方案都有它們的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)綜合考慮各種因素，經(jīng)比較后最終確定合理的支護(hù)方案。

1.深基坑施工的技術(shù)要求

深基坑施工的特點(diǎn)決定了深基坑施工的技術(shù)要求。主要包括：首先，施工時(shí)技術(shù)手段要先進(jìn)可靠，確?；邮芰煽恳约爸ёo(hù)的保護(hù)作用完全體現(xiàn)；其次，大型高層建筑通常都建在城市中心，周圍建筑物繁多復(fù)雜，地下市政管線眾多，所以施工必須充分保證不能影響周圍相鄰的建筑物的安全和穩(wěn)定，不能破壞周圍的地下管線等。再次，基坑開挖期間，地下水控制也屬于基坑支護(hù)的一部分。因此，必須合理運(yùn)用明排、降水、截水和回灌等形式控制地下水，保證基礎(chǔ)施工安全。最后，根據(jù)實(shí)際工程需要選取經(jīng)濟(jì)合理的施工方案，實(shí)現(xiàn)工程最優(yōu)化。

2.基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)

基坑支護(hù)體設(shè)計(jì)要根據(jù)實(shí)際施工需求，結(jié)合基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹贫ㄔO(shè)計(jì)方案，應(yīng)充分做到以下幾點(diǎn)：

（1）充分利用新技術(shù)、新理念，具體事物具體分析，不要生搬硬套傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。在現(xiàn)今的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，還沒有公認(rèn)的、權(quán)威的的計(jì)算公式，基本上都是摸著石頭過河。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要區(qū)別其他設(shè)計(jì)領(lǐng)域，要改變傳統(tǒng)觀念，利用施工監(jiān)測反饋的動(dòng)態(tài)信息指引設(shè)計(jì)體系。

（2）重視支護(hù)結(jié)構(gòu)理論和材料的試驗(yàn)研究，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。正確的理論必須建立在大量試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)之上。在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方面，我國與發(fā)達(dá)國家有較大距離，還有大量的路要走。不過，我國由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，大量高層超高層建筑拔地而起，所以積累了擁有大量的第一手施工數(shù)據(jù)，但缺少科學(xué)的測試數(shù)據(jù)，無法形成理論，我們以后一定要重視。

（3）勇于創(chuàng)新，設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，開拓思路，多進(jìn)行新的嘗試。在施工中深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)各元素往往是相互結(jié)合的，各結(jié)構(gòu)相互結(jié)合，這就要求我們從全局出發(fā)，尋求新的設(shè)計(jì)思路，探索更好的計(jì)算方法。

3.深基坑支護(hù)的施工

3.1基坑支護(hù)的施工流程要求

①深基坑支護(hù)的施工流程一般包括：施工前準(zhǔn)備、支護(hù)樁的施工、聯(lián)系梁等的施工、錨桿的施工、土方開挖。支護(hù)樁一般采用人工挖孔樁，然后用鋼筋混凝土做護(hù)壁。聯(lián)系梁施工時(shí)，先開挖基槽，經(jīng)驗(yàn)收合格后，進(jìn)行抗?jié)B墻混凝土的澆筑，最后再對(duì)聯(lián)系梁施工?；油谥铃^桿標(biāo)準(zhǔn)高度后，開始進(jìn)行鉆孔、制作錨頭、穿錨索、注漿，安裝連系梁，穿外錨具，然后錨固，最后進(jìn)行錨桿試驗(yàn)。土方開挖要采用分層開挖，對(duì)挖出的土方要隨時(shí)挖出隨時(shí)運(yùn)走，把土清理干凈。 在施工整個(gè)流程中，需要對(duì)工程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，隨時(shí)掌握工程情況，確保安全并對(duì)后來工作提供決策指導(dǎo)。

②施工單位必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙施工，并根據(jù)勘察報(bào)告和設(shè)計(jì)圖紙的要求，預(yù)先編制施工方案和施工組織設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)單位要切實(shí)做好技術(shù)交底工作，并深入施工現(xiàn)場，當(dāng)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與勘察報(bào)告不相符時(shí)，應(yīng)會(huì)同建設(shè)、勘察、施工、監(jiān)理和監(jiān)測單位研究解決，必要時(shí)應(yīng)提出補(bǔ)充勘察要求和修改設(shè)計(jì)。

3.2基坑支護(hù)的類型

根據(jù)場地和施工條件，深基坑可采用的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式分為兩大類：支護(hù)型和加固型。支護(hù)型基坑支護(hù)包括板樁墻、排樁、地下連續(xù)墻等；加固型包括水泥攪拌樁、高壓旋噴樁、注漿和樹根樁等。實(shí)際施工中往往將兩者結(jié)合。常見的支護(hù)類型有以下幾種。

①鋼板樁。

鋼板樁是由帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼制成，鋼板樁互相連接就形成鋼板樁墻，主要用于擋土和擋水。常見的截面形式有U形、Z形和直腹板型。

②水泥（灰土）深層攪拌樁。

深層攪拌樁（水泥土墻）是利用水泥（或石灰）等材料作為固化劑，在基坑開挖前，通過深層攪拌機(jī)械，將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的樁體（塊體或墻體）。水泥土樁的受力以墻后受拉為主，應(yīng)力大小隨深度變化，表現(xiàn)出中間大兩頭小的特征，最大拉應(yīng)力均產(chǎn)生在基坑開挖面附近。應(yīng)力隨開挖進(jìn)程逐漸增大，基坑變形穩(wěn)定后約有下降，深層攪拌水泥土樁屬重力式結(jié)構(gòu)，本身重量即可抵抗側(cè)向應(yīng)力以保持穩(wěn)定。水泥屬不透水材料，既能擋土又能擋水，具有良好的防滲效果。便于基坑內(nèi)機(jī)械作業(yè)和結(jié)構(gòu)施工，施工簡便。

③鋼筋混凝土排樁。

鋼筋混凝土排樁支護(hù)是指以柱列式間隔布置挖孔、鉆（沖）孔灌注樁作為主要擋土結(jié)構(gòu)的一種支護(hù)形式。各樁之間在樁頂澆注較大截面的鋼筋混凝土帽梁加以可靠連接。

④地下連續(xù)墻。

地下連續(xù)墻是于基坑開挖之前，沿基坑周邊已鋪筑的導(dǎo)墻，在泥漿護(hù)壁的情況下用專業(yè)設(shè)備開挖基槽，待開挖完畢后，安裝鋼筋籠網(wǎng)并澆筑混凝土形成一道連續(xù)的地下墻體。

⑤土釘墻。

土釘墻是由被加固土體、錨固用土釘和噴射混凝土面板組成的重力式擋土墻，土體與土釘共同抵擋側(cè)向壓應(yīng)力，保障土方開挖面的穩(wěn)定性；土釘間的變形則通過鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層加以約束。土釘墻的使用要求土體具有臨時(shí)自穩(wěn)能力，以便給出一定時(shí)間進(jìn)行土釘墻施工，因此對(duì)土釘墻適用的地質(zhì)條件應(yīng)加以限制?！督ㄖ又ёo(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ120-99）》規(guī)定了土釘墻適用于二、三級(jí)基坑、非軟土場地，基坑深度不宜大于12m。

⑥錨桿支護(hù)。

錨桿支護(hù)是一種巖土主動(dòng)加固的穩(wěn)定技術(shù)，錨桿一端錨人穩(wěn)定的土（巖）體中，另一端與各種形式的支護(hù)結(jié)構(gòu)連接，并施加預(yù)應(yīng)力，通過桿體的受拉作用，調(diào)動(dòng)深部土層的潛能，達(dá)到維護(hù)基坑穩(wěn)定的目的。

⑦組合式擋墻。

深基坑工程施工條件日漸復(fù)雜，當(dāng)單一類型擋墻不能滿足特定功能要求時(shí)，兩種或幾種擋墻組合使用的優(yōu)勢就顯現(xiàn)無疑，組合式擋墻因其適應(yīng)性相對(duì)較強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益較好，在實(shí)踐中得到廣泛采用。

⑧其它支護(hù)形式。

其他形式的支護(hù)結(jié)構(gòu)（如拱型、門型支護(hù)結(jié)構(gòu)等等）。門型支護(hù)和拱型支護(hù)可看作樁支護(hù)的變異和創(chuàng)新，他們都能夠更有效的利用土體與支護(hù)結(jié)構(gòu)之間的相互作用。

深基坑支護(hù)實(shí)質(zhì)上就是如何保證基坑的整體剛度和穩(wěn)定性，即基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是否會(huì)發(fā)生變形、是否會(huì)產(chǎn)生沉降及水平方向的位移或傾斜、支護(hù)結(jié)構(gòu)是否有裂縫以及基坑底是否產(chǎn)生隆起和變形，若發(fā)生這些問題都將導(dǎo)致基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的失效。深基坑的支護(hù)，不僅要保證基坑內(nèi)正常作業(yè)安全，而且要防止基坑及坑外土體移動(dòng)，保證基坑附近建筑物、道路、管線的正常運(yùn)行。

4.結(jié)束語

基坑工程是建筑工程的一個(gè)重要組成部分，特別是深基坑工程施工的成敗往往事關(guān)工程全局。深基坑施工的安全可靠，直接關(guān)系著建筑的安全性、穩(wěn)定性和長久性。深基坑的支護(hù)工程要從支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工兩方面著手，確保質(zhì)量。良好的基坑支護(hù)施工技術(shù)，是整個(gè)工程施工順利的前提與保證，如何合理選擇深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下盡量選擇費(fèi)用低、周期短、對(duì)周邊環(huán)境影響小的支護(hù)方案。支護(hù)結(jié)構(gòu)的選用應(yīng)經(jīng)過多方案比較，根據(jù)實(shí)際情況，選用最佳的支護(hù)方式。