建筑工程深基坑支护技术的应用分析

2015-04-16英健

建材与装饰 2015年48期

英健

（江西中昌工程咨询监理有限公司）

前言

深基坑工程是不可避免的，大型的，复杂的建筑基础，运用深基坑的施工技术与质量是衡量施工队的水平的基础，而且是对一个工程总体质量预测的重要依据，特别是在今天，各种各样的建筑基坑的深度愈来愈深，应用范围也愈来愈广，应用深基坑已经是建筑行业的常识了，因此在建筑行业中，必须实施对深基坑工程的扩展技术与管理政策研究。

1 深基坑支护系统

1.1 挡水系统

当基坑的深度较深时，地下水活动可能影响到支护系统的安全。而采取旋喷桩、压密注浆、地下连续墙、锁口钢板桩、深层水泥搅拌桩等的挡水装置，其作用是阻挡外部渗水。

1.2 支撑系统

在施工时，由于受周围的环境气候、结构稳定性、土质的含水量等因素的影响，深基坑的位置容易发生位移，或着存在基坑不稳定的现象，易发生滑塌等事故，这时就需要有支撑系统来维护整体结构的受力平衡，控制结构的稳定，常用的支撑手段有钢管与型钢内支撑、钢筋混凝土内支撑、钢与钢筋混凝土配合支撑。其作用是能够支撑围护结构侧力，限制围护结构发生位移。

1.3 挡土系统

在进行深基坑施工，对基坑口周围进行开挖时，应考虑到周边土质的压力，如果压力过大，会导致周边土壤向中间靠拢，基坑就会变得越来越小，不利于工程质量，因此，需要使用挡土系统，通过设置挡土墙或者排桩来减少外部的压力，降低对工程质量的不利影响，有效缓解外部压力对基坑的压迫力。其主要采取的方式是钢板桩、钢筋混凝土桩、钻孔灌注桩、深层水泥搅拌桩、地下连续墙等。

2 深基坑支护结构类型

2.1 钢板桩支护结构形式

它是一种较为简单的，经济效益高的支护方法，主要由带钳口和锁口的热轧型钢经过加工而成的，通过连接钢板桩结构，形成钢板墙，能够用来挡水和挡土。目前，在我国深基坑支护技术应用中，钢板桩截面形式通常为Z型、U型和直腹板型等。在软土地区应用范围较广，可以反复使用。但是，钢板桩支护形式在自身结构还存在很大的缺陷，未设置支撑或支撑结构系统设置不合理都会造成周围地基和地表变形的问题，并且在施工过程中，会产生很大的噪音，在城市人流密集地区不建议使用这种支护方法。并且，对于软土地层基坑支护深度达到7m以上的基坑，也不建议使用。

2.2 土钉墙支护结构形式

土钉墙支护结构形式，是在基坑的开挖过程中，将细长的杆件密布钉置于原位土体的结构当中，与此同时，在边坡面上布置钢筋网并进行喷射，即喷锚。然后，再通过利用土体、土钉以及喷射混凝土的结构面层进行联合支护，形成复合土体。这种支护结构的原理，是利用复合土体的临时自稳力，来保证施工支护的效果。应用土钉墙支护结构形式，有一项要特别注意的是在土钉墙支护施工时，必须要从施工开始到结束不间断的进行监测工作，必须自始至终做到施工情况与现场监测相结合。通过在施工过程中监测到的即时数据，来分析问题，并且进行及时反馈，再对设计方案进行进一步的修改，作为指导下一步施工的有效依据。土钉墙支护结构形式，通常被应用于开挖深度不大、且周边相邻建筑物对沉降和位移要求不高的基坑支护。其具有施工快捷简便、经济效益高的特点，现今已得到了较为广泛的应用。

2.3 地下连续墙支护结构形式

当在软土层结构中进行深基坑开挖支护施工时，如果基坑深度如大于10m，并且周边构筑物和相邻的建筑物对于沉降和偏移要求较高时，可以采用地下连续墙作用基坑的支护结构形式。其适用于各种复杂地质条件，组合墙体结构时刚度性和整体性较好，对周边环境的造成的影响小。但是，地下连续墙支护结构形式，在坚硬的地基土体结构中，其开挖难度大，尤其是在遇到地下岩层结构时，还需要准备专门的成槽机械设备，造价较高，还有在施工过程中产生的废浆液难以处理，地下室的污染情况较为严重，需要使用废浆处理工序才能控制。由此，地下连续墙支护结构形式难以被推广。

3 深基坑支护技术在建筑施工中的应用

3.1 准备施工阶段

准备施工阶段，即在进行深基坑土方工作之前，相关部门要进行全面检查，调查周边道路建筑、地下管道的详细信息，然后制定出具体、可操作的方案计划，确保选址地址符合施工条件，在施工过程中，要对支护结构、地下水位水平等周围可能影响施工的环境进行的因素进行定时、定量的检测，保证施工的质量。

3.2 支护桩施工阶段

支护桩施工绝大多数采用的是人工挖孔桩，使用钢筋混凝土作为护壁，例如灌注桩，使用电动葫芦和吊桶作为运输方式，进行土方开挖，为了保证成桩的质量，要对配置灌注混凝土，制作安放钢筋笼，成孔以及清笼等工序的质量进行严格的控制。

3.3 锚杆施工阶段

锚杆是新型承拉杆件，其一端放在岩石地基中进行锚固，另一端连接挡土墙桩，当基坑达到锚杆要求时，开始进行钻孔、制作锚头、穿锚索、然后用水泥浆和水泥沙浆作为注浆材料，进行注浆。完成注浆后，进行连系梁的安装，穿外锚具，然后固锚，再进行锚杆实验，确认其是否满足设计方案的要求。

3.4 深基坑开挖阶段

深基坑的开挖应选择分层、分段的方法进行，分层开挖的土方厚度应不大于2m。深基坑开挖时，需严格按照施工设计方案进行施工，以免乱挖造成支护系统出现受力不均的情况。测量放线人员应随时监测开挖位置和深度，以免出现开挖深度超过基坑底标高，超挖的现象。为了避免坑底超挖，深基坑挖至设计底标高200mm时，应该采用人工挖掘的方式进行开挖。在进行大面积开挖时，应统一人员进行开挖，挖好一部门后，应马上对这一部分铺设垫层，这样能有效减少基坑底部土壤的暴露时间，保证基坑的稳定性。

4 深基坑工程的问题对策

4.1 改善深基坑工程设计的方案

①工程负责施工的一方要提前介入到确定设计工程方案的过程。②工程的施工主体要不断加强彼此之间的沟通加强理解，还要不断去提高自己本身的技术素质。③构建一个体系能让工程的设计方案之间互相加以补充、互相加以支持，并对深基坑工程的设计方案加以优化，使方案更加具有安全性、经济性并且便利性，并且对控制施工过程更加有力。