探讨高层建筑工程深基坑支护施工技术

王巍

摘要：随着社会的进步，经济的发展，高层建筑日益增多。目前，我国国民经济日益蓬勃发展，建筑正向着大型化、高层化快速发展，大量大型建筑、高层建筑拔地而起，日益增多。随着高层建筑的不断建设，高层建筑的基坑的支护施工技术就越加凸显其重要性。基坑支护施工是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施的施工。文章从分析深基坑支护结构设计、施工过程中存在的问题出发，阐述了高层建筑工程深基坑支护的安全施工技术，并对不同深基坑支护结构进行了总结，仅供参考。

关键词：高层建筑；深基坑支护；施工技术

深基坑施工的特点决定了深基坑施工的技术要求。主要包括：首先，施工时技术手段要先进可靠，确保基坑受力可靠以及支护的保护作用完全体现；其次，大型高层建筑通常都建在城市中心，周围建筑物繁多复杂，地下市政管线众多，所以施工必须充分保证不能影响周围相邻的建筑物的安全和稳定，不能破坏周围的地下管线等。再次，基坑开挖期间，地下水控制也属于基坑支护的一部分。因此，必须合理运用明排、降水、截水和回灌等形式控制地下水。保证基础施工安全。最后，根据实际工程需要选取经济合理的施工方案，实现工程最优化。

1深基坑支护结构设计、施工过程中存在的问题

1.1在深基坑支护结构设计中很难选择一个适宜的土体物理力参数

深基坑支护结构的安全性能的好坏很大程度是受所能承受的土体压力大小影响的，但是在实际工程中由于地质情况变化无穷，存在很多的不确定性，这使得要选择一个适宜的土体物理力参数来精确计算实际土体压力，以目前的技术来看还是一个大难题，尤其内摩擦角、含水率和粘聚力这三个重要参数在深基坑开挖后更是一个可变值，这样就提高了准确计算支护结构实际受力的难度。除此之外，土体物理力学参数的选择还受支护结构形式及施工工艺等因素的影响。

1.2不能做到对基坑土体取样完全

设计前对地基土层进行取样分析是深基坑支护结构设计的必要步骤。由于地质情况变化无穷，随机取得的土层样本不可能准确地反映土层的真实情况。故支护结构的设计并不能完全符合基坑的实际地质情况。

1.3不能全面地考虑基坑开挖后的空间效应

大量的深基坑开挖实例表明：基坑的四周朝内侧发生水平位移，且常常是中间比两边大，这种情况使得深基坑边坡失稳，故深基坑开挖还存在一个空间的问题。

1.4理论计算受力与实际受力不符

在很多实际工程中，设计人员按极限平衡理论来确定安的，但这样会加大支护结构的建设成本，且不一定就完全适应工程；而有的工程虽然选择规范中较小的安全系数来设计支护结构，但却能满足实际工程的要求。

2高层建筑深基坑支护安全施工技术

2.1基坑支护的设计

（1）充分利用新技术、新理念，具体事物具体分析，不要生搬硬套传统的设计理念。在现今的深基坑支护结构的设计领域，还没有公认的、权威的计算公式，基本上都是摸着石头过河。深基坑支护结构的设计要区别其他设计领域，要改变传统观念，利用施工监测反馈动的态信息指引设计体系。

（2）重视支护结构理论和材料的试验研究，实践是检验真理的唯一标准。正确的理论必须建立在大量试验研究的基础之上。在深基坑支护结构的实验方面，我国与发达国家有较大距离，还有大量的路要走。不过，我国由于经济的飞速发展，大量高层超高层建筑拔地而起，所以积累了拥有大量的第一手施工数据，但缺少科学的测试数据，无法形成理论，我们以后一定要重视。

（3）勇于创新，设计支护结构时，开拓思路，多进行新的尝试。在施工中深基坑支护结构各元素往往是相互结合的，各结构相互结合，这就要求我们从全局出发，寻求新的设计思路，探索更好的计算方法。

基坑支护是一种特殊的结构方式，具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件，因此，要根据具体问题，具体分析，从而选择经济适用的支护结构。

2.2深基坑支护工程施工

（1）施工前，必须完成降水排水工程，检查其满足达到预期要求后，方可进行深基坑的土方开挖工作。同时基坑内应在合理的位置布设排水沟和积水井，并及时抽出积水，保障深基坑工程不受积水的影响。在深基坑周围的地域应采取相应的防排水措施，避免地表水渗入基坑周围而流入基坑内。

（2）高层建筑工程深基坑开挖时应遵循“自上而下，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则，同时应保持施工的连续性，使基坑无支护暴露的时间尽可能少。

（3）原则上，基坑的边缘不应堆放施工建筑材料和开挖的土方，如果场地有限，其堆放物应距基坑边缘2m开外，土方不得高于1.5m，要在设计荷载之内。

（4）深基坑挖土施工时，要安排好挖土次序，布置好挖土机械设备和运输车辆进场次序和位置，同时支护好深基坑的坡道部位，必要时要进行加固，保障机械设备和车辆的出入安全，机械车辆行驶停放时要保证平稳可靠。

（5）在深基坑的周边要设置必要的安全围护栏杆，并设立相应的安全警示标识，严禁向坑内抛掷物品。坑内必须设立安全通道，以便应对紧急情况下人员的安全疏离。

（6）施工人员在清底、平整场地、修整坡面时，需要配合机械作业时，应保持在机械回转半径之外。如果在机械回转半径之内，则必须停止机械，待回转并制动好后，确认安全后方可进行施工。

（7）在离电缆线1m的范围内严禁进行土方机械运行。在机械运行过程中不得进行检修，在修整时，必须停机降到最低位置，悬空部应垫土。

（8）挖掘机施工时，应在机械本身性能的规定下作业，其最大开挖高度和深度不得超过机械本身。

3深基坑支护施工的结构类别

高层建筑工程的发展，使得基坑的深度和体量不断得到增加，支护技术也不断得到改进和优化，目前，深基坑支护技术中常见的结构类别有以下几种。

3.1钢板桩支护

钢板桩支护技术的施工相对简单，投资经济实惠的支护方法，因此在建筑深基坑支护时得到了广泛的应用。这种支护技术是属于连续支护，应用于基坑深度超过5米的支护施工中。钢板桩支护技术用到的主要材料是带锁口或钳口的热轧型钢材，将钢板结合起来建成钢板桩墙，用于挡土、水。钢板桩的截面为梯形，形状类似于U型钢。钢板一般长6m~9m，宽3m，厚25mm。施工支护时，应先定位，定位后用打桩机打出第一个定位桩，而后一正一反沿放线扣合，形成对基坑有效支护。但是由于钢板桩在施工过程中会影响周围环境，其使用情况也会受到一定的制约。

3.2深层搅拌水泥土桩支护

深层搅拌支护是用水泥作为固化剂，将能进入土深层的搅拌机将水泥和地基土进行强制性拌和，使两者相互搭接，形成有效的物理化学反应后硬化、达到基坑支护墙的强度要求，这样形成的支护结构既可挡土又可隔水。对于粘土、淤泥、淤泥质土等，只要开挖深度不深，平面无论什么形状，这种深基坑支护技术均适用，施工经济。

3.3地下连续墙

地下连续墙最主要的优点是整体刚度大、止水效果好，因此被广泛应用于地下水位以下的软粘土和砂土等各种不同的复杂施工环境和条件，在施工时需要将基坑底面以下的深层软土墙体插入很深的这种情况下，尤其适用。

3.4柱列式灌注桩排桩支护

柱列式排桩支护是指利用适当的柱列式间隔形式来布置钢筋混凝土挖孔、钻孔灌注桩，用具有较好刚度的桩列式灌注桩来作挡土结构。这种排桩支护方式施工方便、造价低廉，效果明显，但由于浇筑后桩间的联系不紧，必须对浇筑大截面的连梁进行连接。同时为了保证地下水和土粒不从桩隙中流入深基坑内，还应高压注浆、设搅拌桩、旋喷桩，这就导致了其施工速度慢的缺点。

3.5土钉墙支护

土钉墙支护是一种边开挖边铺设钢筋网的施工支护技术，它通过喷射混凝土，形成加筋土重力式挡墙结构，用于挡土。这种深基坑支护技术不适用于地下水以下或未经人工降水处理的土层，而适用于地下水以上，或经人工降水后的粘性土、杂填土。

3.6内支撑和锚杆

内支撑和锚杆作为基坑墙体的主要支撑结构，刚度大、变形小的特点对于控制基坑变形，保障基坑稳定安全方面具有重要意义。它适用于较深基坑，或对环境要求高的地区，能有效控制墙体变形。

3.7旋喷桩墙支护

旋喷桩墙支护是利用旋转喷嘴钻入钻杆的端部，在地基深入上提时将水泥固化剂喷入，形成水泥土桩的基坑支护技术，它将桩体相连形成支护结构挡墙，可在较窄地区施工。

4结语

高层建筑的发展，使得基坑深度和面积越来越大，施工也越来越复杂，支护难度越来越大，对深基坑支护的技术要求越来越高，因此在工程实践中必须不断总结，提高支护技术水平，满足高层建筑的需求。

参考文献

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