浅析深基坑内支撑支护施工技术与控制

蔡纯维　蒋华军

【摘要】通过对三种深墓坑支护方案的比较，分析了悬臂桩、桩锚支护、内支撑支护等三种方案的优缺点，阐述了内支撑支护体系在施工过程中存在的主要问题，可为深基坑开挖施工提供参考，同时也阐明了内支撑支护时应注意的事项、工作体会、同时在施工后的工程监测由其为重要。

【关键词】深墓坑开挖 内支撑支护 悬臂桩桩锚支护

近年来，随着高层建筑的发展，基坑开挖深度越来越大，基坑开挖引发的工程事故屡有发生，引起各界对深基坑支护设计、施工的高度重视。随着我省《深基坑工程技术规定》的发布，基坑支护的设计与施工走上了规范化的道路。《深基坑工程技术规定》为基坑支护的工程安全提供了可靠的保证。

1、基坑内支护概况分析及几种主要方案应用

基坑支护的形式多种多样，方案选择应根据基坑开挖深度、地质情况、场地条件、环境条件、施工条件的不同而慎重选择，以保证支护方案的安全可靠、技术上的可行。现就商务深基坑支护，交流下本人对深基坑支护的方案优化选择方面的一些浅见。

某商务楼为一高层综合建筑，其地上二十一层，地下二层，紧邻公路大道，周围建筑物比较密。基坑开挖的深度为中间主楼部分以下11m是左右，两端的裙楼以下约为6m，地下室平面呈梯形，纵向长度约60m为，进深约30m为。场地地质情况大致为表层为一厚杂填土，其下为4m左右厚度的粘性土层，第三层为10m左右厚度的粘土夹卵石层，大约在以下为厚度较大的卵石层。基础形式是采用以卵石层为持力层的厚筏基础。在基坑支护方案选择计过程中，我们对以下三种主要方案进行了比较，以优选一种合理的方案

2、悬臂桩方案优劣分析

2.1优点

大直径悬臂桩支护结构在我国已广泛采用的一种支护结构形式，有较为可靠的经验和成熟的计算理论支撑，设计简便，方便基坑开挖施工。

2.2缺点

首先在随基坑开挖深度加大，桩身及配筋增大很多，不经济。然而，桩顶位移大，对周边环境及相邻建构筑物影响较大。同时，嵌人基坑以下的深度很大，对地基土层质量和水文条件要求较高。某商务楼基坑支护临空高度约11m为，若选择悬臂桩支护方案，经初步核算，桩距2m，桩径1.2m的人工挖孔桩，桩身受拉主筋的配置约为30 25中，嵌人基坑以下的深度约7m为，而嵌人部分均为卵石层，卵石层为透水层，地下水与清江水贯通，水位高，水量大，成孔难度相当大，且桩身配筋较大，不经济。

3、桩锚支护方案优劣分析

3.1优点

桩锚支护结构因在桩上部加设了一层或多层锚杆，从而有效降低了桩身材料和嵌人基坑以下的深度，也降低了支护桩的成孔难度。

3.2缺点

桩锚支护结构的锚杆需伸人邻地，易引起纠纷且在临近市政管、沟及建构筑物时难以施工，土方开挖工序因锚杆施工而不能连续作业，易造成误工现象。某商务楼楼正立面紧临公路大道，近处有城市下水道经过间隔为7-10m的距离，后立面与侧立面均有6-8层的住宅楼紧邻，锚杆无法实施

4、内支撑方案优劣分析

4.1优点

内支撑支护体系与桩锚支护结构相似，内支撑也有效减少了支护桩的材料和嵌人深度，较易成孔且最有效地减小了桩顶位移，最可靠地保证了临近建构筑物的安全，对场地条件和环境条件的要求最低。

4.2主要缺点

内支撑结构占用了基坑范围内的空间，影响了地下室结构的施工，机械开挖土方困难综合以上方案的比较，根据本工程的情况，我们选择了内支撑支护结构的方案，并在施工图设计过程中，采取措施减小了支撑结构对地下室施工和土方开挖的影响，取得了较好的效果。本工程选用了内支撑支护体系技术，在工程应用中，不仅很好的结合了实际情况，同时控制了成本，效益非常明显。

5、内支撑方案施工流程

第一层土方开挖→人工修底→安装第一道腰梁、内支撑梁底模板→绑扎第一道腰梁、支撑梁钢筋→安装梁侧模→浇筑混凝土→养护→第二层土方开挖→人工修底→安装第二道支撑、腰梁底模板→绑扎支撑、腰梁钢筋→安装支撑、腰梁侧模→凝土浇筑→砼养护→开挖第三层基坑土方→人工修底平整、做坑底排水明沟。

6、内支撑支护应用中注意的问题

为了保证高层建筑的施工质量，除了选择支撑支护的方案是关键外，还必须在施工中注意以下几个方面：

6.1打桩顺序的确定要综合考虑土质、地形和桩的平面布置（數量、中心距）等因素，同时还要兼顾设备的移动方向。

6.2质量的控制，桩的人土深度是否已达到设计要求，取决于最后贯人度和标高。

6.3支护过程中如果出现以下情况，应暂停，并及时与有关单位研究处理贯人度剧变；桩基突然发生倾斜、移位或有严重回弹；桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎。

7、内支撑支护施工体会

7.1在本工程中，人工挖孔桩虽然闭合，但还是起不了完全止水作用。但在地下室开挖过程中起到比较好的稳定挡土作用。

7.2此施工技术噪音少，适宜在居民区而且施工场地狭窄、土质不太好的工程，它对邻近建筑物的影响不大，对居民的生活影响不大。

7.3由于此施工艺可以尽可能使地下室外壁贴近建筑红线进行设

计，能够尽可能地增大地下室的面积，还可以避开如地下连续墙工艺或钻孔桩工艺对地下及周边环境的污染的弊端。

7.4此内支撑基坑支护的方法造价与一般的基坑支护相比造价较高。但是对深基坑支护安全保障较为可靠，此工程由地下室施工到完成，基坑边的位移和沉降都较为稳定，达到设计和规范的要求，顺利地完成了地下室的施工，是一种值得推广的深基坑支护施工方法。

8、对内支撑支护的施工监测

8.1通过对本工程的周密监测，本项目基坑支护结构水平位移各测点位移量在-1.7～30.5mm间，大部分测点位移量小于20mm的位移预警值，从基坑支护结构水平位移变形速率看，基坑开挖至设计高程后，测点位移时间曲线趋于平缓，基坑支护结构处于相对稳定状态。基坑周边建筑物沉降观测点各测点累计沉降量在1.51～4.17mm之间，各测点累计沉降量均小于设计给出的20mm沉降警戒值，从基坑周边建筑物沉降测点的变形速率看，基坑开挖至设计高程后，测点位移时间曲线趋于平缓，周边地面变形相对稳定。周边建筑物累计沉降量较小与连续墙止水效果良好相互对应，由于止水效果好，周边沉降较小。该围护工程经受了期间的雨水天气的甚至是倾盆大雨的考验。

8.2工程效果该基础施工完毕至今已经完成近1年半多，根据沉降观测资料，最大沉降量平均值为4.50mm，符合设计及施工规范要求。竣工近半年使用情况良好，未发现基础有较大沉降。工程实践表明，通过采用内支撑支护体系，巧妙地将支护结构承受的侧向土压力、水压力转化为环形梁的轴压力，又充分发挥了环形梁受轴压力性能优越的特点，保证了基坑支护的稳定，有效地控制了基坑的位移。整个基坑施工过程中，周边的沉降位移均不算大，并未影响到周边的建筑物以及管线，提高了工效，安全可靠，确保了在城市改造密集建设区中软土地基深基坑的顺利开挖，为同类工程提供参考。

总之， 土木工程的任何一环都必须慎重对待，一栋建筑物的立起，从设计、选材、打基、外观施工，结构造型等都必须牢牢记住“质量第一”这四个字，尤其是深基坑内的“打基”是关键的关键。

参考文献：

[1] 龚晓南.深基坑工程设计施工手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.8.

[2]应惠清.基坑支护工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.（责任编辑：王雅利）

[3]袁聚云.《基础工程设计原理》.上海：同济大学出版社，2010