朱國峰

（甘肅第六建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

深基坑開挖和支護(hù)技術(shù)通過深基坑施工準(zhǔn)備、地下水處理、土方開挖、支護(hù)技術(shù)以及支護(hù)變形監(jiān)測等環(huán)節(jié)保證深基坑工程施工的質(zhì)量安全。本文結(jié)合深基坑施工技術(shù)經(jīng)驗，對深基坑開挖和支護(hù)技術(shù)進(jìn)行闡述，旨在為推動建筑工程深基坑施工的創(chuàng)新和高質(zhì)量發(fā)展出力。

1 建筑工程深基坑施工準(zhǔn)備

建筑工程施工中，很多時候會用到深基坑開挖和支護(hù)技術(shù)。深基坑施工主要用于高層及超高層建筑的基坑工程，通過深基坑施工有效保證地下結(jié)構(gòu)的順利完成。在深基坑開挖和支護(hù)施工中，需要做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備工作。

（1）在施工前需要對深基坑施工區(qū)域進(jìn)行實地踏勘，仔細(xì)閱讀由具有資質(zhì)單位出具的巖土勘察報告，全面掌握水文、地質(zhì)等條件，分析各土質(zhì)巖層組成形式，合理安排施工季節(jié)、施工順序及施工方法，避免土層過大的流動性和膨脹性影響深基坑施工安全。深基坑邊坡不穩(wěn)定，容易導(dǎo)致邊坡坡面滑動，嚴(yán)重時甚至?xí)斐苫犹|(zhì)量安全事故。

（2）對國家相關(guān)的政策和指令等進(jìn)行全面了解，特別要熟悉《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》（住建部〔2018〕37號令）及住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于實施《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》建辦質(zhì)〔2018〕31號文，這兩個文件對于深基坑工程施工有著提綱挈領(lǐng)的指導(dǎo)作用，避免深基坑施工中出現(xiàn)質(zhì)量安全問題[1]。

（3）深基坑工程應(yīng)在施工前組織技術(shù)人員編制專項施工方案。專項施工方案應(yīng)經(jīng)過施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人及監(jiān)理總工程師審批，對于超過一定規(guī)模的深基坑工程還應(yīng)組織相關(guān)專家進(jìn)行論證，施工單位應(yīng)按照專家論證意見修改方案內(nèi)容，重新履行審批手續(xù)。施工準(zhǔn)備工作為基坑開挖和支護(hù)有效實施提供了可靠的技術(shù)保障，為安全順利完成奠定了堅實基礎(chǔ)。

2 建筑工程深基坑施工地下水的處理

深基坑施工中，根據(jù)周邊水文地質(zhì)條件，確定地下水水位情況，如果在深基坑工程施工深度范圍內(nèi)存在地下水，在基坑開挖過程中會出現(xiàn)地下水滲透到基坑內(nèi)部，不利于深基坑工程的開挖和支護(hù)，地下水的處理是保證基坑工程順利實施的前提保障。基坑工程施工要保證土方開挖處于干作業(yè)施工，施工降排水措施應(yīng)保證地下水位在坑底0.5m以下，因此應(yīng)利用地下水處理技術(shù)，通過降水、隔水、截水及排水等措施，解決深基坑施工地下水阻礙問題。依據(jù)場地的水文地質(zhì)條件、開挖深度、各土層的滲透性能等綜合考慮，地下水控制一般采用集水明排、輕型井點、噴射井點及降水管井等方法單獨使用或組合使用。集水明排主要解決基坑外側(cè)及基坑底部地表水，宜設(shè)置集水井和排水溝配合抽水設(shè)備進(jìn)行地表水控制。地下水控制以管井降水為例，根據(jù)地下含水層的位置及基坑降水總涌水量來計算確定降水井的深度、數(shù)量及布設(shè)方式，井管周邊濾料應(yīng)按降水施工方案要求進(jìn)行回填，在管井中安放抽水設(shè)備，抽水泵應(yīng)安裝穩(wěn)固，泵軸垂直井壁?；娱_挖支護(hù)過程中，始終應(yīng)持續(xù)將地下水降至坑底以下，保證基坑開挖的安全。地下部分施工完成后應(yīng)及時進(jìn)行基坑周邊的回填，回填完成以后方可停止降水，并應(yīng)對降水管井及時采取封井措施。基坑開挖過程中，還應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件、支護(hù)結(jié)構(gòu)類型，必要時采用截水帷幕。目前主要采用的截水措施有水泥土攪拌樁、高壓噴射注漿、地下連續(xù)墻及小齒口鋼板樁等。截水帷幕應(yīng)連續(xù)設(shè)置，強(qiáng)度和抗?jié)B性能應(yīng)滿足施工要求，當(dāng)基坑截水帷幕出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象時，宜設(shè)置導(dǎo)水管、導(dǎo)水溝組成明排系統(tǒng)，并應(yīng)及時進(jìn)行封堵。

3 建筑工程深基坑施工土方開挖

深基坑土方開挖施工中，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場及周邊道路情況，提前策劃好土方開挖整體施工部署，制定出合理可行的土方開挖順序平面圖及土方分層開挖圖，平面圖能夠準(zhǔn)確反映土方開挖邊線、馬道位置及數(shù)量、進(jìn)出車輛路線、土方開挖順序、土方分段分層劃分及分層開挖厚度。

土方開挖前需要按照圖紙確定挖掘范圍和深度，在挖掘過程中需要分階段和步驟實施。一般來說，建筑工程的深基坑土方挖掘工作量較大，尤其是在深基坑不同的坡段，需要根據(jù)實際情況來完成土方開挖施工。施工時應(yīng)對深基坑周邊每個坡段設(shè)專人進(jìn)行巡視觀察，在確定地下水位降至安全范圍之內(nèi)時開始施工。深基坑開挖時，根據(jù)馬道位置和基坑平面位置，確定基坑開挖方向及開挖順序，逐段逐層開挖，也就是逐層完成一定深度的挖掘后，再進(jìn)行下一個層面的挖掘。在深基坑土方挖掘時，通常采用臺階狀的施工形式，可以減緩基坑邊坡幅度，避免出現(xiàn)軟土層滑動下移。深基坑施工時，需要一邊進(jìn)行土方挖掘，一邊進(jìn)行邊坡巡視檢查，如果發(fā)現(xiàn)邊坡土層出現(xiàn)滑動征兆，首先應(yīng)及時停止施工，安全組織人員疏散，其次應(yīng)調(diào)查邊坡失穩(wěn)原因，危險征兆消除后，對邊坡進(jìn)行加固處理，保證深基坑邊坡的穩(wěn)定性[2]。

深基坑挖掘完成后，及時進(jìn)行定位放線復(fù)核，通過與施工圖紙進(jìn)行對比檢查，確定是否完全滿足坑底標(biāo)高及平面位置要求，對于存在偏差的要進(jìn)行二次調(diào)整和修復(fù)。深基坑開挖應(yīng)預(yù)留一定厚度的土層進(jìn)行人工清底，保證基坑底標(biāo)高準(zhǔn)確無誤及避免機(jī)械開挖擾動原狀土層。

4 建筑工程深基坑施工支護(hù)技術(shù)

深基坑支護(hù)方式多種多樣，基坑開挖施工前，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)水文條件、周邊環(huán)境、規(guī)劃用地、開挖深度等綜合因素，選擇一種或幾種不同的基坑支護(hù)方式，根據(jù)本地區(qū)地質(zhì)條件及工程經(jīng)驗，主要采用灌注樁排樁圍護(hù)墻、土釘墻噴錨支護(hù)、鋼板樁圍護(hù)墻三種常見支護(hù)方式。

4.1 深基坑灌注樁排樁支護(hù)技術(shù)

深基坑灌注樁排樁支護(hù)技術(shù)是目前深基坑支護(hù)技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛、經(jīng)濟(jì)適用的一種方法，尤其適用于施工場地條件有限、巖土性能較差及周邊環(huán)境較為復(fù)雜的深基坑工程。灌注樁排樁支護(hù)技術(shù)主要有懸臂式、錨拉式、支撐式三種結(jié)構(gòu)形式，本文以錨拉式結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行研究分析。

（1）根據(jù)基坑設(shè)計方案和基坑邊線開挖圖，準(zhǔn)確進(jìn)行樁位放線定位，再進(jìn)行灌注樁施工，樁身施工質(zhì)量要滿足樁身完整性及樁身抗傾覆穩(wěn)定性驗算要求，灌注樁頂部應(yīng)設(shè)置冠梁，冠梁的寬度不宜小于樁徑，高度不宜小于樁徑的0.6倍，冠梁的鋼筋應(yīng)符合結(jié)構(gòu)設(shè)計的構(gòu)造配筋要求。

（2）深基坑支護(hù)應(yīng)與基坑開挖交替進(jìn)行，排樁樁間土應(yīng)采取有效的防護(hù)措施，主要采用內(nèi)置鋼筋網(wǎng)片的噴射混凝土面層，噴射厚度不宜小于50mm，混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C20，鋼筋網(wǎng)片的縱橫間距不應(yīng)大于200mm。然后再進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索和型鋼腰梁的施工，預(yù)應(yīng)力錨索采用一次注漿和二次補(bǔ)漿，二次注漿應(yīng)在一次注漿形成的水泥結(jié)石體強(qiáng)度達(dá)到5.0MPa（4～6h）時進(jìn)行，注漿壓力應(yīng)滿足設(shè)計要求，注漿過程應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。預(yù)應(yīng)力錨索的張拉和鎖定應(yīng)在錨索錨固體的強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定要求后方可進(jìn)行，鎖定時的錨桿拉力應(yīng)充分考慮張拉和鎖定過程的預(yù)應(yīng)力損失。型鋼腰梁應(yīng)分段焊接固定，錨具在型鋼腰梁上的固定要有一定的抗滑移措施，保證錨具和型鋼腰梁的整體性。深基坑排樁的支護(hù)性能非常強(qiáng)，在施工時保證排樁與基坑土體的銜接，通過連續(xù)樁結(jié)構(gòu)對邊坡土層起到反向作用力[3]。

4.2 深基坑土釘墻噴錨支護(hù)技術(shù)

深基坑土釘墻噴錨支護(hù)技術(shù)一般適用于放坡空間較大，且基坑邊坡土層相對穩(wěn)定。進(jìn)行土釘墻噴錨支護(hù)技術(shù)施工時，首先要設(shè)計土釘?shù)拈L度、間距、角度及相對位置，充分滿足抗拔及抗拉承載力驗算要求，保證邊坡支護(hù)的安全系數(shù)符合設(shè)計要求；其次要對施工過程進(jìn)行嚴(yán)格管控，成孔的質(zhì)量是保證土釘安裝及注漿的前提條件，尤其是成孔的傾斜角度和成孔長度，應(yīng)及時進(jìn)行過程的檢查驗收。土釘?shù)陌卜藕妥{是支護(hù)技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，注漿的過程應(yīng)持續(xù)穩(wěn)定，土釘?shù)淖{充盈系數(shù)必須大于1。土釘施工完成后，進(jìn)行掛網(wǎng)噴射混凝土，鋼筋網(wǎng)的間距、固定方式及保護(hù)層厚度都應(yīng)符合施工規(guī)范要求，噴射混凝土應(yīng)分段分層噴射，噴射順序應(yīng)自下而上，一次噴射厚度不應(yīng)大于80mm，混凝土終凝2h后，及時進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。特別是超過一定規(guī)模的深基坑工程，根據(jù)土層巖性及基坑深度，還可將土釘變更為預(yù)應(yīng)力錨索，預(yù)應(yīng)力錨索較土釘有更好的抗拉拔性能，通過對錨索的注漿及張拉，按照設(shè)計要求進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉和鎖定，能顯著提高邊坡的安全穩(wěn)定性。

4.3 深基坑鋼板樁支護(hù)技術(shù)

深基坑支護(hù)技術(shù)中，鋼板樁支護(hù)是較為常見的。鋼板樁支護(hù)技術(shù)的最大優(yōu)勢是施工較為便捷簡單，而且支護(hù)效果也較好。采用鋼板樁支護(hù)技術(shù)，要注重鋼板樁型號和材質(zhì)的選擇[4]，鋼板的剛度和強(qiáng)度對于整個支護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量有著直接影響。在鋼板樁施工過程中，首先應(yīng)合理設(shè)置導(dǎo)架，保證鋼板樁位置準(zhǔn)確，并能起到一定的導(dǎo)向作用；其次應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境選擇切實可行的鋼板樁搭設(shè)方式，并應(yīng)采用減少沉樁時的擠土與振動影響的工藝和方法；還應(yīng)有可靠的質(zhì)量保證措施，確保樁身的軸線位置、樁頂標(biāo)高、樁長及樁身垂直度滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，相鄰鋼板樁鎖口不應(yīng)出現(xiàn)變形及損壞，并應(yīng)通過套鎖檢查后方可施工。尤其對于超高層建筑而言，深基坑的支護(hù)性能要求更高，因此對施工精度和技術(shù)保證措施也提出了更高要求。

5 建筑工程深基坑監(jiān)測技術(shù)

深基坑支護(hù)施工中，需要結(jié)合科學(xué)有效的監(jiān)測，對深基坑支護(hù)技術(shù)效果和質(zhì)量進(jìn)行掌握。深基坑監(jiān)測中，依據(jù)建筑工程對深基坑施工的各項要求，重點對支護(hù)情況進(jìn)行監(jiān)測。深基坑支護(hù)技術(shù)中，異常情況包括支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂痕、位移、沉降、隆起等問題。在支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測中，需依據(jù)可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行重點監(jiān)控。在深基坑支護(hù)施工中，在基坑周邊及內(nèi)部設(shè)置多個監(jiān)測點，每個監(jiān)測點都采用專業(yè)設(shè)備來進(jìn)行監(jiān)測和獲取數(shù)據(jù)。通過深基坑監(jiān)測技術(shù)，可以獲得實時的、連續(xù)的位置信息、特征信息等，這些監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋到監(jiān)測設(shè)備當(dāng)中，通過專業(yè)的軟件進(jìn)行計算和分析，從而得到深基坑支護(hù)施工的全面情況[5]。如深基坑支護(hù)數(shù)據(jù)構(gòu)建的圖譜，對于分析深基坑支護(hù)狀態(tài)具有重要作用。如果圖譜顯示的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與基坑底部平面對比數(shù)據(jù)產(chǎn)生變化，達(dá)到深基坑預(yù)警值，則表明支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常，由此可以為深基坑支護(hù)施工安全提供依據(jù)，及時解決問題，避免對建筑工程整體質(zhì)量和安全造成影響。

6 結(jié)束語

深基坑開挖與支護(hù)技術(shù)是深基坑施工的重要環(huán)節(jié)。在深基坑施工中，開挖與支護(hù)施工交替進(jìn)行，先進(jìn)可靠的基坑開挖和支護(hù)技術(shù)是保證基坑安全施工的前提條件。在施工中，需根據(jù)深基坑實際情況，采取有效的開挖和支護(hù)技術(shù)，滿足深基坑工程的質(zhì)量要求，從而確保施工的順利開展，提高建筑施工水平。通過深基坑施工準(zhǔn)備、地下水處理、土方開挖、支護(hù)技術(shù)以及支護(hù)變形監(jiān)測等環(huán)節(jié)對深基坑施工質(zhì)量進(jìn)行控制，保證深基坑工程施工的質(zhì)量和安全。