基于高层建筑深基坑支护施工技术的探讨

姜建铭

摘 要：基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分，特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。深基坑施工的安全可靠，直接关系到高层建筑的安全性、稳定性和长久性。深基坑支护工程要从支护的设计和施工两方面着手，确保质量。良好的基坑支护施工技术，是整个工程施工顺利的前提与保证，是整个庞大工程的重要开端。因此，加强对深基坑建筑施工技术的认识与研究意义重大。

关键词：深基坑 围护结构施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A

一、深基坑支护结构选择

深基坑支护结构选择，一般应先考虑工程地质情况和周围环境因素，优先考虑本工程基础桩相同类型桩作为基坑支护结构，如工程桩采用钢筋混凝土灌注桩，则基坑支护结构应尽量选用这种桩型，其直径可相应选用较小直径，这样可减少进退场费用。当基坑较深围护桩布置允许时，应尽量选用两排支护桩，这种布置方式力学性能较好，前后排桩与桩顶圈梁形成刚架结构，桩间土参与协同工作，改善围护桩的受力状况，达到减少桩的配筋量。当围护桩要求达到防渗要求，基坑深度小于7m，地表杂填土中砖瓦碎片含量较多时，不宜单独选用水泥搅拌桩，搅拌桩改为水泥注浆。北方粘土地区，基坑较深，可选用钢筋混凝土桩加锚杆支护形式，但南方一般不适用，可选用大直径钢筋混凝土灌注桩，桩顶加钢筋混凝土圈粱，转角处加斜支撑。凡是地基土为淤泥，且基坑又较深时，不宜选用钢板桩，选用钢筋混凝土地下连续墙。工程造价较高，可选用大直径两排钢筋棍凝土灌注桩，中间加水泥搅拌桩(互相重叠 150mm 以上，以便形成防渗幕墙，且参加灌注桩协同工作，具有良好力学性能，当条件允许时，用井点降水作为辅助手段)。围护桩的选用应经过多方案比较，根据实际情况，包括周围环境和地质条件，选用经济效益最佳的支护方式。

二、基坑支护的设计

基坑支护体设计要根据实际施工需求，结合基坑侧壁安全等级以及重要性系数科学严谨地制定设计方案，应充分做到以下几点：

2.1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，利用施工监测反馈的动态信息指引设计体系。

2.2 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。虽然我国由于经济的飞速发展，大量高层超高层建筑拔地而起，也积累了大量的第一手施工数据，但缺少科学的测试数据，没有形成系统的理论体系，有待于我们今后进一步加强研究和探索。

2.3 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依存的，也是互相矛盾的，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，具有多种结构类型，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。

三、基坑支护的施工流程

深基坑支护的施工流程一般包括：施工前准备、支护桩的施工、联系梁等的施工、锚杆的施工、土方开挖。支护桩可采用机械或人工挖孔，然后用钢筋混凝土做护壁。联系梁施工时，先开挖基槽，经验收合格后，进行抗渗墙混凝土的浇筑，最后再对联系梁施工。基坑挖至锚杆标准高度后，开始进行钻孔、制作锚头、穿锚索、注浆，安装连系梁，穿外锚具，然后锚固，最后进行锚杆试验。土方开挖要采用分层开挖，对挖出的土方要随时挖出随时运走，把土清理干净。在施工整个流程中，需要对工程进行实时监测，随时掌握工程情况，确保安全并对后续工作提供决策指导。

四、施工阶段的控制要点

施工阶段是项目实施的关键阶段，监理工程师应根据地质勘探资料和当地水文气候条件，结合当地深基坑工程施工的经验和条件，确定工程的关键项目，要求施工单位制定专项施工方案报监理机构审核，如果属于超过一定规模的危险性较大的深基坑施工方案还必须进行专家论证方可实施，并强调要制定突发事件的应急预案。

4.1 深基坑工程的施工

深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节，是一项复杂的系统工程，任何一个环节的失误都有可能导致施工失败，甚至造成事故。施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工，对各施工要点要制定具体措施，并加强过程控制。例如，确定土方开挖方案时，应对周围建筑物、构筑物进行拍照和录像，对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析，对特殊土质需精心组织施工，膨胀土地区不宜在雨季开挖，软土地区分层开挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土进度过快，极易改变土体原来的平衡状态，降低土体的抗剪强度，可导致土体快速滑移，这样不利工程监控，易造成坍塌事故。

4.2 深基坑周围土体止水效果的控制

在地下水位较高的地区，地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的。地下水的来源一般为上层滞水、潜水、承压水、雨水及基坑周围的渗漏管道水，由于水的来源复杂，枯水期和丰水期水位变化的影响，在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水三个方面考虑，根据地质勘察部门提供的地质资料，深入分析地下水的成因，了解深基坑周围环境，对周边有建（构）筑物的基坑，宜采用以堵为主，抽水为辅，否则会导致基坑周围土体与水体的流失，使建（构）筑物不均匀沉陷，甚至发生坑底流沙、管涌等现象，增大了处理难度，拖延了工期，反之以降水为主。

五、深基坑围护结构安全系数

深基坑围护安全系数的确定由设计者自定，作者认为安全系数的确定应与现场具体情况而定，当基坑附近有建筑物或煤气等市政管网，工程地质报告中提供土质参数较差时，应选用较大的安全系数。作者认为不能盲目套用工程地质报告有关参数，应对现场土质情况进行全面了解和分析，合理地选用各种土质参数，特别是土的内聚力 c 值，应根据实际情况进行折减，以提高计算结果可靠性，提高支护结构安全系数。

六、结语

综上所述，由于深基坑工程在开挖过程中地下连续墙的刚度会发生变化，对于地下连续墙的非线性受力承载性问题应采用增量法进行计算。对于按变形控制原则进行设计的深基坑工程，采用本文的增量方法可以较好地分析开挖过程中地下连续墙的受力和变形特性。

参考文献：

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[2]张雪松.建筑基坑支护工程安全的影响因素分析[J].黑龙江科技信息，2007(13):262.

[3]龚晓南等著.深基坑工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.