探析建筑工程中基坑开挖与支护施工

王平 张凤瑞

摘要：近些年来，随着科学技术的日新月异以及我国经济的迅猛发展，我国的建筑业也发展迅速，建筑业在推动我国的经济和社会发展方面，起着不可忽视的作用。建筑工程质量以及寿命成为了建筑业的重点问题。在建筑工程的施工过程中，基坑的开挖与支护非常重要，对整体的建筑工程质量起到决定性的作用。

关键词：基坑开挖支护

建筑工程施工的第一步就是打好地基。打地基看似容易，然而为了打下坚实的地基，在实际建筑施工过程中，要考虑好很多因素，比如在地基坑边界周围地面应设排水沟，对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。本文从浅地基与深地基的开挖与支护方面，阐述地基施工过程中运用的施工技术。

1、浅基坑的开挖施工技术

在对浅基坑的施工前，要先进行测量定位，通过抄平放线，确定开挖地基的长度，按照放线进行分块分层挖土。通过观察施工地的土质和水文情况，来确定是在四侧或两侧直立开挖或放坡，以确保施工操作的安全性。(1)当土质为天然湿度、构造均匀、水文地质条件良好，且没有地下水时，开挖基坑可以不必放坡，基坑长度应比基础长度稍长，确保不会发生坍方事故。(2)当开挖基坑土体含水量大，或基坑较深，或受到周围场地限制而需用较陡的边坡或直立开挖。(3)相邻基坑开挖时，应遵循先深后浅或同时进行的施工程序。(4)基坑开挖应尽量防止对地基土的扰动。当用人工挖土，基坑挖好后不能立即进行下道工序时，应预留一层土不挖，等到下道工序开始后再将地基挖至设计标高。(5)在地下水位以下挖土，应在基坑四周挖好临时排水沟和集水井，或采用井点降水的方法以利挖方进行。

2、浅基坑的支护施工技术

在对浅基坑进行支护施工时，主要采用以下支护施工技术：(1)斜柱支撑：将水平挡土板钉在柱桩内侧，柱桩外侧用斜撑支顶，斜撑底端支在木桩上，在挡土板内侧回填土。适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土时。(2)锚拉支撑：水平挡土板支在柱桩的内侧，柱桩一端打入土中，另一端用拉杆与锚桩拉紧，在挡土板内侧回填土。适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土，不能安设横撑时使用。(3)型钢桩横挡板支撑：沿挡土位置预先打入钢轨或者工字钢，然后在挖方的同时将挡土板塞进钢桩之间挡土，使横板与土体紧密接触。(4)短桩横隔板支撑：打入小短木桩或钢桩，部分打入土中，部分露出地面，钉上水平挡土板，在背面填土、夯实。(5)临时挡土墙支撑：沿坡脚用砖、石叠砌或用装水泥的聚丙烯扁丝纺织袋、草袋装土、砂堆砌，使坡脚保持稳定。适于开挖宽度大的基坑，当部分地段下部放坡不够时使用。(6)挡土灌注桩支护：在开挖基坑的周围，用钻机或洛阳铲成孔，现场灌筑钢筋混凝土桩，在桩间土方挖成外拱形使之起土拱作用。

3、深基坑的土方开挖

在深基坑土方开挖前，要认真谨慎地进行开挖的勘察，确保深地基开挖的顺利、安全进行。首先要详细确定挖土方案和施工组织；要对支护结构、地下水位及周围环境进行必要的监测和保护。深基坑工程的挖土方案，主要有放坡挖土、中心岛式挖土、盆式挖土和逆作法挖土。前者无支护结构，后三种皆有支护结构；土方开挖顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则；防止深基坑挖土后土体回弹变形过大，施工中减少基坑回弹变形的有效措施，是设法减少土体中有效应力的变化，减少暴露时间，并防止地基土浸水。因此，在基坑开挖过程中和开挖后，均应保证井点降水正常进行，并在挖至设计标高后，尽快浇筑垫层和底板。必要时，可对基础结构下部土层进行加固；防止边坡失稳；防止桩位移和倾斜；打桩完毕后基坑开挖，应制订合理的施工顺序和技术措施，防止桩的位移和倾斜；配合深基坑支护结构施工；挖土方式影响支护结构的荷载，要尽可能使支护结构均匀受力，减少变形。为此，要坚持采用分层、分块、均衡、对称的方式进行挖土。

4、深基坑的支护

4.1 排桩或地下连续墙

通常由围护墙、支撑及防渗帷幕等组成。排桩有钢管桩、预制混凝土桩、钻孔灌筑桩、挖孔灌筑桩、加筋水泥土桩等多种类型。适于基坑侧壁安全等级一、二、三级；悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m；当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙。

4.2 水泥土墙

水泥土墙，依靠其本身自重和刚度保护坑壁，一般不设支撑，特殊情况下经采取措施后亦可局部加设支撑。水泥土墙有深层搅拌水泥土桩墙、高压旋喷桩墙等类型，通常呈格构式布置。适于基坑侧壁安全等级宜为二、三级；水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kPa；基坑深度不宜大于6m。

4.3 土钉墙

土钉墙由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射的混凝土面层等组成。土钉墙是一种边坡稳定式的支护，其作用与被动起挡土作用的围护墙不同，它是起主动嵌固作用，增加边坡的稳定性，使基坑开挖后坡面保持稳定。适于用于基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地；基坑深度不宜大于12m；当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施。

4.4 逆作拱墙

当基坑平面形状适合时，可采用拱墙作为围护墙。拱墙有圆形闭合拱墙、椭圆形闭合拱墙和组合拱墙。对于组合拱墙，可将局部拱墙视为两铰拱。适于基坑侧壁安全等级宜为三级；淤泥和淤泥质土场地不宜采用；地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施。

5、结语

近年来，我国在基坑开挖与支护处理方面，结合我国的土质条件与施工特点，充分展现了基坑的加固、稳定作用，而且，随着施工方法的大胆创新，开发出具有我国特色的多种基坑加固方法，使得我国基坑支护形式呈现多样化的特点，在不久的将来，我国建筑工程会取得更大的进步。