土建基礎施工中深基坑支護施工技術的應用分析

(湖南恒業(yè)建設有限責任公司 湖南 懷化 418000)

土建基礎施工中深基坑支護施工技術的應用分析

龍全福

(湖南恒業(yè)建設有限責任公司湖南懷化418000)

深基坑支護施工技術是當前土建基礎施工項目中的重要環(huán)節(jié)，針對它的合理應用可以直接影響工程項目質量與安全可靠性。文中對當前土建基礎施工中的深基坑支護施工技術的常見類型、圍護體系選型原則以及基坑支護類型特征進行了全面分析。并探討了深基坑支護結構的設計技術要點與施工技術應用。

土建基礎施工；深基坑支護；維護體系選型；設計要點；技術應用

當前隨著我國土建基礎施工項目及規(guī)模的擴大，其中的深基坑支護施工技術內容與類型也越來越豐富，并在建筑工程施工中所占據的地位越來越高。從技術角度講，深基坑支護施工技術決定了土建基礎的安全穩(wěn)定性與耐久性，具體來講還要從它的技術類型與維護體系選型原則等等方面展開分析。

一、 土建基礎施工中深基坑支護的相關技術理論

(一)常見類型

在土建基礎施工中，深基坑支護的常見類型要分為5類：

首先第一類是排樁支護類型，該類型中利用到了鉆工灌注樁與鋼筋混凝土挖孔技術相結合，熙璟城深基坑支護中的擋土結構。該高檔圖結構基于柱列式間隔布置與樁樁間靜距離疏排布置兩種方式，它們保證了樁樁之間的緊密布置關系。

第二類是鋼板樁支護類型，在實際的鋼板樁支護制作過程中要選擇淺口或鎖口熱軋型材料，在鋼板樁支護完畢后還要對鋼板樁實施正確連接，形成具有完整體系的鋼板墻，基于它來滿足水土遮擋要求，體現較好的深基坑支護應用效果。雖然該鋼板樁支護類型具有較好的應用性，操作也相對簡單，但是它也存在較大局限性，例如容易受到外部環(huán)境影響等等。

第三類是地下連續(xù)墻類型，該類型中地下連續(xù)墻體本身具有較高剛度，且防水與防滲功能都相當好，可應用于地下水位之下的軟粘土層與砂土層施工環(huán)境，非常適用于深層土壤的基坑支護施工應用體系。

第四類是土釘支護類型，該類型支護方式主要應用于那些不具備放坡條件的深基坑中，當該類基坑外部一旦具有降水條件或出現地下水位偏低情況時，就要采用它，特別是在周邊沒有地下管線或重要建筑的區(qū)域，可以通過它來實現坑壁主體加固，效果明顯。

第五類深層攪拌支護類型，該支護類型的特點就是用固化劑結合水泥來在機械設備中攪拌，再配合固化劑與軟土劑進行強制性攪拌，令固化劑經過一定化學反應后逐漸硬化，這樣提高深基坑支護施工的安全穩(wěn)定性。

(二)圍護體系選型原則

深基坑支護施工技術中要考慮施工現場實際土壤土質條件工地周圍環(huán)境，根據這些因素來選擇合理的支護類型。就目前來看，深基坑支護的圍護體系建設比較常見，它的選型基本原則就是經濟合理、安全可靠、施工方便并能夠保證工期。在安全可靠方面，圍護體系選型所提供的支護方案中支護結構本身更加穩(wěn)定，且也能夠保證基坑開挖使用期間對周圍環(huán)境安全性的提升；方便施工方面是指它的圍護體系選型能夠幫助項目整體縮短工期，為施工企業(yè)帶來更高經濟效益，實現利潤最大化；最后是最重要的經濟合理原則，它在滿足安全前提的基礎上來實現，相比于其它普通支護類型，圍護體系的技術經濟效益優(yōu)勢體現在4點：首先它所推薦的支護技術類型在成本消耗方面更低，其次它不會影響到機械設備的挖土空間，第三它在施工期間對材料的轉運靈活性更高，第四它的經濟合理性決定了支護方案的合理性，整體技術思路更加清晰和有針對性[1]。

(三)深基坑支護類型施工技術特征

近年來，城鄉(xiāng)土建基礎施工越來越多，深基坑支護施工工程也隨之大量出現，在實際工程應用中會采用到多種支護方法，如果基于支護技術原理與應用作用來進行劃分應該分為放坡開挖、地下連續(xù)墻支護、土釘支護、巖層及土層錨桿、鋼板樁、逆作法等等多種類型，以下主要介紹其中的4點施工技術特征。

1.放坡開挖技術特征

放坡開挖施工工藝特征清晰且簡單，整體施工工期較短，對工程造價要求也不高。選擇該類深基坑支護技術類型要保證施工場地足夠開闊且土質要良好，由于它的開挖深度在5m以內，所以在放坡開挖過程中必須注重對坡面的實時保護，確保所放坡坡面穩(wěn)定。再一點，放坡開挖過程中也要在工地周圍設置井點進行降水配合處理地下水。

2.地下連續(xù)墻支護技術特征

在地下連續(xù)墻支護技術中，主要采用現澆鋼筋混凝土連續(xù)墻以及預制鋼筋混凝土連續(xù)墻兩種。就目前來看選擇現澆鋼筋混凝土的連續(xù)墻更多，因為它對于槽壁穩(wěn)定性的保證很到位，且會采用特制泥漿護壁，在挖取溝槽之后才放入鋼筋籠，最后形成支護體系。例如上海金茂大廈，它擁有19.65m的深基坑和88層的建筑高度，其支護施工技術就采用到了地下連續(xù)墻。另外，地下連續(xù)墻還具備擋土、截水、防滲、沉重等特征，可以實現一墻多用。在實際的施工過程中，甚至可以不用支模和放坡，因為它的墻體剛度較大，穩(wěn)定性良好，所以整體上對于周邊環(huán)境與地層的擾動性也較小。就當前技術發(fā)展來看，像預應力這樣的先進技術也已經被運用于地下連續(xù)墻中，它提高了墻體強度與剛度，同時也減少了對材料與成本的消耗，對深基坑支護施工技術體系優(yōu)化具有促進作用。

3.逆作法技術特征

在土建基礎施工中，深基坑支護施工技術還可以采用逆作法，該逆作法的技術特征優(yōu)勢明顯且具有多個技術特征，例如全逆作法、半逆作法、部分逆作法以及分層逆作法等等，按照所選擇施工程序的不同，也要基于不同逆作法技術特征來展開施工過程。根據逆作法的相關技術原理，例如它在高層建筑地下結構施工過程中就采用到了自上到下的逐層施工技術特征，通過建筑地下結構與深基坑所產生的支護作用來為建筑各層鋼筋混凝土梁板設置水平支撐點，加大基坑支護強度。從技術效果來看，逆作法所花費工期更短，能夠在一定程度上節(jié)省工程造價，且基坑對于周邊的環(huán)境變形也提出了相當嚴格的技術要求，整體技術表現嚴謹。

4.鋼板樁技術特征

采用鋼板樁支護是看中了它的經濟適用效果，且施工簡單，對于某些變形要求偏低且深度不超過8m的基坑可以采用該技術。從技術特征來看，鋼板樁本身具有較大柔性，如果支撐與錨拉桿的設置數量得當就能發(fā)揮較好的支護效果。但是對某些軟土層及深度大于5m的基坑則不建議采用該技術。

(四)深基坑支護的設計要求及設計內容

在設計要求方面，它要求深基坑支護體系滿足以下4點：

第一，深基坑的支護體系在應用期間不能發(fā)生以任何形式出現的失穩(wěn)現象，它要求技術達標保證基坑支護的安全穩(wěn)定性。

第二，在維護結構選型方面要求基坑沉降量與基坑結構變形都在允許規(guī)范內。

第三，也要保證建筑工地臨邊建筑與道路所發(fā)生的地基位移與沉降量在規(guī)范要求范圍內。

最后，要保證深基坑地基承載力滿足要求。

在設計內容方面，主要要根據深基坑的選型來展開設計。一般來說可以結合現場實際土質性能與周邊自然環(huán)境來確定工程施工特點與支護體系類型。一旦支護類型選定后就要進行相應的深基坑支護結構模擬與計算，主要計算基坑支護體系的剛度、抗?jié)B性能與穩(wěn)定性能，滿足深基坑支護技術基本要求。最后要考慮相應的降水與監(jiān)測方案，同時做好施工現場及周邊生態(tài)環(huán)境保護工作[2]。

二、 案例分析

(一)案例項目工程概況某廣場規(guī)劃用地10萬，計劃在其中建設一幢高層綜合建筑，其中包括地下11.9萬，地上38.2萬。在深基坑開挖與支護方面，其基坑的總面積為3.2萬，深度在8.4～17m范圍內，主要開挖深度還要以承臺臺底為基準。另外采用灌注樁配合兩道預應力錨索支護方式，配合比例為1:0.4的放坡開挖技術來進行土釘墻支護。

(二)項目深基坑支護施工技術應用

該高層建筑項目在深基坑支護施工技術中應用到了多種技術，例如旋挖灌注樁技術、高壓旋噴樁技術、預應力錨桿技術、土釘墻技術等等。這其中預應力錨桿是近年來深基坑支護技術應用中的新元素，本文也參考該工程該技術應用進行了深入分析。

1.預應力錨桿技術的基本施工流程

錨桿制作——放樣定位——鉆機成孔——洗孔——一次注漿——安防錨桿——二次注漿——養(yǎng)護——張拉鎖定

2.預應力錨桿技術的施工方法

按照該工程地質土層的基本條件(以粉質粘土為主)，要結合土層錨桿基本長度與安放定位技術來進行鉆孔。工程中采用到了風動潛孔錘沖擊與回轉鉆進結合的方法來實施鉆進。在成孔鉆井過程中要注意以下幾點。

第一，在開孔過程中要復核鉆機軸線傾角與方位角，保證角度正確。

第二，要檢查鉆桿受損狀況，避免出現任何意外狀況。

第三，在鉆孔施工過程中應該準備3～4個釬頭，且每個釬頭都要打10～20m距離，并保持勤更換，保證鉆孔直徑與實際孔徑差別越小越好。

第四，可以考慮采用干法成孔方法，其鉆孔順序應該基于間隔鉆孔展開，這樣能夠避免鄰孔受到干擾。

另外一點重要技術應用就是錨桿注漿。該工程中錨桿注漿所采用的是純水泥漿，它的首次注漿水灰比設定為0.5:1，而第二次注漿水灰比則調整為1:1，這樣設計能夠提高注漿早期強度?？梢钥紤]在注漿過程中摻入一定量的早強劑，并對漿體進行為期20d的長期養(yǎng)護。

預應力應用方面，該工程所采用的是預應力土層錨桿張拉鎖定技術，它在漿體養(yǎng)護20d后展開，其中每一根錨桿的預應力要加載到設計拉力值的1.1倍左右，同時觀察3～5分中左右，記錄下錨頭的位移位置，然后卸荷保證其保持在設計拉力值的0.5倍狀態(tài)下被鎖定。如果發(fā)現預應力鎖定后損失超過所設計張拉應力的10%～15%時，就要進行相應的張拉力補償，保證錨桿最大張拉力不會超過預應力值的75%為最佳[3]。

總結：

本文對當前工程項目土建基礎施工中的深基坑支護技術進行了應用分析，凸顯了它建設成本消耗低、支護效果良好、占地范圍小且適用范圍廣的特點。就當前建筑項目來看，如果能夠合理利用深基坑支護施工技術不但能為建筑本身帶來更高安全穩(wěn)定性，也能為施工企業(yè)創(chuàng)造更大經濟效益，值得被進一步推廣和深入研究應用。

[1]胡勛耀.土建基礎施工中深基坑支護施工技術的應用探析[J].中華民居,2014(9):290-290.

[2]孫麗鋒.深基坑支護技術研究與工程應用[D].安徽理工大學,2013.63-71.

[3]李筱斌.鄭州會展賓館深基坑支護方案優(yōu)化研究[D].西安科技大學,2008.18-27.