高层建筑深基坑支护施工技术应用

吴 锋

（广西威龙建筑工程有限公司，广西 北流 537400）

1 基坑工程支护类型选择的原则

1.1 基坑开挖深度和面积要合理

每种基坑支护类型大多都有最优开挖深度，开挖较深或是较浅，都有可能造成财力、人力、物力的浪费。因此，要根据设计施工图和基坑的实际情况选择最优的开挖深度。

1.2 要根据场地条件合理选型

基坑周边管线密集时，不应采用土钉墙支护、锚杆支护等，避免穿过原位土体，造成不必要的经济损失；基坑较深时，要合理分层，严格控制点、线、面的分层位置；能放坡的尽量放坡，坡度选择是适当。

1.3 从勘察报告上的地质条件考虑

土层分层情况要分清，否则会影响选型判断。对于硬塑、可塑、软塑、松散、密实等不同土质状态，要根据各自支护类型的特点进行恰当选型。

1.4 从基坑工程总体上考虑

土体种类接近的或是相同，尽量选择同一类型的支护结构，土体种类和分层不一样的，要从总体考虑，该分段的应严格分段，最好即能达到基坑支护要求，又能与周边环境条件相适应。

1.5 选型要遵循区域问题

一定的区域地质条件从大的方面有许多相似之处，可参考已建工程的有关经验进行设计和施工，但不能完全采取“拿来主义”，否则容易犯致命错误。

2 常用的基坑支护类型施工方法分析探讨

2.1 土钉墙边坡支护技术

土钉墙施工放法相对其他支护结构较简单，但应用广泛，尤其是北方地区比较受欢迎。土钉墙支护系统有土钉群、被加固的原位土体和混凝土面层三部分组成，主要是靠土钉自身的抗拉强度和土体之间的相互摩擦力来稳定边坡。土钉墙本身结构轻，柔性较大，施工机械简单、方便，工程总价低，能合理利用原位土体的自承能力等优点。

施工顺序：测量→基坑开挖→钻孔→放入土钉→注浆→边坡面层焊接钢筋网→浇筑混凝土面层。

（1）测量是在基坑开挖之前，首先要确定整个工程的基准控制点，然后确定基坑工程永久控制点，并测量放线。

（2）基坑开挖是在放线完成之后，按照轴线进行机械开挖，到设定边坡顶30cm左右采用人工开挖，应严禁超挖，保护原有土体的承载力等，开挖后立即进入下一道施工程序。

（3）钻孔要根据边坡地质条件选取施工机械和成孔方法，常采取钻机、洛阳铲等工具。对局部地质条件较差的土层应采取相应的措施，如用人工抹面等，保证边坡面层有一定的强度。钻孔时注意钻杆的角度、深度控制，要符合土钉施工方案规定。

（4）放入土钉前要把孔内清理干净，确保能混凝土粘结牢固，充分发挥土钉的作用。同时要注意土钉位置是否正确，如果发现土钉没有在钻孔中央，要及时调整固架。

（5）注浆就是预先按设计配合比规定的混凝土浆体注入孔内，浇筑时要注意速度控制，确保孔内的气体能迅速排出，否则会出现蜂窝、麻面、空洞、断面等。

（6）边坡面层焊接钢筋网就是注浆完成后按设计要求迅速铺设钢筋网，并绑扎或是焊接，确保钢筋网的强度和稳定性。

（7）浇筑混凝土面层是在所有工序完成后，预先湿润边坡，按实验室配合比浇筑面层，要注意控制浇筑厚度，以及混凝土养护问题。

开挖之后要及时做好排水措施，在坑底设置降水井、挖排水沟，地下较丰富的要结合其他降水施工方法，确保边坡面处于较干燥状态。边坡周边顶设置简单的排水措施，一旦有下雨或是下雪等，是地表水能够排到基坑外的排水系统中。

土钉墙主要应用于地下水以上或是经人工降水、截水后的较密集人工填土、粘性土、粉土、胶结性较好的砂土等，基坑深度一般小于12米，对软土场地的原位土体并不太适应。

2.2 钢板桩支护技术

钢板桩支护是利用较厚的热轧钢板，通过机械连接或是焊接将其组合在一起，既起到挡土墙的作用，又能起到隔水、截水的效果。钢板桩的优点是能重复利用，止水效果好，自身材料刚度大，整体性能较好。缺点是自身材料具备一定的柔性，当坑壁侧身土压力、水压力和上部荷载变化较大，自身会产生一定蠕动和变形，因此，基坑支护高度、深度受到一定限制，超过7米时，国内用此法较少，而且基坑施工接受后，将钢板取出较困难。

施工方法常采用打桩机将一块一块钢板植入基坑土体内，边植入边连接，形成一个整体性较好的支挡结构。钢板桩支护适用范围受到自身柔性因素的影响，应用有一定的局限性，对于支护等级为一级的并不适合，仅适用于基坑深度不深，地下水不丰富，一些软土地质条件。在城市构筑物过多，要考虑谨慎适用，在钢板植入过程中噪音较大，对周边的构筑物等可能会引起一定变形。因此，要多考虑环境因素的制约。

2.3 锚杆挡土墙支护技术

锚杆支护结构在国内应用较广泛，施工方法和技术较完善，主要由支挡结构、原位土体、受拉力锚杆等共同组成的一种围护支挡结构，共分为两大类：地面拉锚围护结构和锚杆围护结构。

锚杆式支护的优点：施工方便，工期比其他支护结构有一定的优势；施工机械作业空间较小，对基坑的场地适用性较强；锚杆的设计拉力一般由实验室测试得出，可靠性有保证；施工时噪音较低，对周边居民生活影响较小。但是缺点也不少，尤其是对地质较差的淤泥、淤泥质土、软塑粘性土、松散砂土等并不太适应，当基坑周边建筑物和构筑物较多时，应尽量做好勘察和排查工作。

2.4 地下连续墙支护技术

地下连续墙施工方法是在基坑开挖之前，利用特殊的施工机具进行开挖成槽，并用泥浆对坑壁防护，再将预制好的钢筋笼放入槽内，浇筑混凝土，并养护使结构达到设计要求的一种支挡围护方法。

施工工艺流程为：铺设轨道、组装挖槽机、挖槽；挖导沟、筑导墙；泥浆拌制和护壁；吸泥清底；钢筋笼制作、吊装、放入槽内；浇筑混泥土；养护、监测、后期质量控制。

地下连续墙具备很多特点。优点如下：施工方便、经济、安全有保证；地下连续墙即能作为上部结构承重的一部分，又能作为临时支挡围护结构；地下连续墙属钢筋混泥土结构，因而强度、刚度、稳定较好，围护结构蠕动、变形较小，使用寿命较长；地下连续墙最早应用于防渗工程，对地下静动水截获能力较强，对防渗要求较高的基坑支护工程，此法优先考虑；此法在城市人口密集地区易于使用，污染较小，施工声音很低。与土钉墙和锚杆支护相比，对周边构筑物和环境破坏较少；混凝土成型模具较多，根据基坑工程支护的特点，可做成多种形状。

地下连续墙适用范围较广，尤其是对软土边坡、深基坑和变形要求较高的支护工程更经济。

3 结语

基坑支护是一项复杂性较强的系统工程，在工程实践应用中的支护种类繁多，组合形式各有各的优点，也各有各的缺点，选择一种合理的支护形式和和结构类型对基坑工程至关重要。当然，优化设计、优选方案是基坑支护的重中之重，它不但能达到良好的社会效益和经济效益，而且还能使基坑工程朝着安全性、环保性、可靠性、节约性的方向良性发展。

［1］逄铁铮，方勇生，覃卫民.厦门梧村隧道明挖深基坑施工监测分析[J].岩石力学与工程学报，2013（z1）

［2］杨敏，卢俊义.上海地区深基坑周围地面沉降特点及其预测[J].同济大学学报：自然科学版，2010（2）.

［3］杨志银，张俊.深圳地区深基坑支护技术的发展和应用[J].岩石力学与工程学报，2006（z2）.