浅析土木工程深基坑支护技术的应用

翟广培（河南省铁路勘测设计有限公司，河南郑州　450000）

浅析土木工程深基坑支护技术的应用

翟广培
（河南省铁路勘测设计有限公司，河南郑州450000）

随着科学技术的不断进步，我国土木工程深基坑支护技术得到了极大的发展。深基坑支护技术作为土工工程施工的重要组成部分，其施工技术的优劣将直接影响到整个工程施工的质量。为此，施工单位必须重视深基坑支护技术的应用。本文主要对土木工程深基坑支护结构的选择、施工准备及施工流程进行了分析与探究，以期为推动土木工程事业的发展提供一份力量。

土木工程深基坑支护技术选择施工准备施工流程桩锚支护

深基坑支护的主要作用就是为挡土、截水、确保坑底稳定、承受必要的施工荷载及确保地下结构工程的顺利施工。现代土木工程建设具有较高的要求，为此，施工企业必须重视深基坑支护技术的应用，结合施工现场的具体地质情况，选择与之相适应的支护方式，在做好施工准备工作的同时，提高施工技术水平，规范施工流程，只有这样才能为土木工程事业的发展提供可靠的保障。

1　土木工程深基坑支护结构的选择

1.1自立式支护

悬臂式排桩支护与水泥搅拌桩挡墙支护是自立式支护的主要形式。其优势主要体现在深基坑内不需要支撑，为机械挖土及地下工程施工提供了便利，如基坑较深或地质情况不好的情况下，支护桩顶部的水平位移将不断增加，进而加大工程成本。一般情况下，悬臂式排桩支护都应用于坑深在6米以上及具有良好地质情况的施工场地。水泥搅拌桩挡墙支护与悬臂式排桩支护相似，在坑内也不需要进行支护结构，但其具有较大的挡墙面积，其土层含水量及有机质含量的高低将对支护强度造成极大的影响。

1.2桩锚支护

在具有良好土层性能及较薄的软土层施工场地往往选用桩锚支护。当基坑具有较大深度时，应对其参数加以控制，并在锚索锁定时施加预应力，一般控制在设计值的30%到70%之间，通常情况下预应力施加的越大，对桩顶变位限制效果越好。

1.3喷锚支护

钢丝网、锚杆、喷射混凝土是喷锚支护的主要组成部分。在地下水位以上及人工降水后人工填土、粘性土及软胶结砂土场地中往往选择这种深基坑支护方式。其施工原理就是按照施工现场的地质情况，利用高压喷射水泥混凝土和打入岩层内金属锚杆的共同作用或单独作用对岩层进行加固处理，洞室围岩的初期支护可以通过喷射混凝土进行，通过将相应围岩向自承拱转变，可以对围岩起到稳定性提升的作用。如出现破碎岩体等状况时，可通常使用丝网拉挡锚杆间小岩块的方式，对混凝土喷层不断加强，并提高喷锚支护的质量。在土层条件较差的淤泥层不能使用这种支护方式。在单层地下室使用时，应确保其具有较少的淤泥、地下水及基坑深度在12米以下。

图1　开挖支护平面示意图

1.4组合型支护

如土木工程深基坑内具有较为复杂的地质条件时，应结合施工现场的具体情况选用组合型支护的方式进行施工，进而将多种支护结构的优点充分展现出来。目前常用的组合型支护有以下几种：拱形水泥土墙+钢筋混凝土灌注桩或H型钢的组合，钢筋混凝土排桩+桩间高压旋喷桩的组合等。

2　土木工程深基坑支护技术的施工准备

（1）使施工现场达到“三通一平”，并在周围进行排水沟、集水井及降水深井及回灌观测井的设置。施工前期应做好材料准备工作，如检验钢筋、水泥、砂石等相关施工原材料的质量及数量。在材料选择中应注意质量与经济问题，一般施工原料都会选用大型厂商的材料。施工企业应选用专人在材料进入施工现场后，及时检查与审核材料数量、质检报告等，避免质量不达标材料进入施工现场，每批材料应严格遵循相关技术指标进行抽样检测，确保符合施工要求后，才能进行施工。

（2）施工机械设备应在施工前期进行全方面的彻底质量检测，确保施工过程中机械能够正常运作，在确保各项机械设备配件齐全的前提下，应做好调试与维护作业，避免机械运作中出现任何意外，造成工期延长与降低工作效率。

（3）遵循施工设计要求进行测量放线与基坑边线等位置的准确确定，并对砂浆及混凝设计配合比进行确定，做好相关试验工作。

3　土木工程深基坑支护施工流程

深基坑施工作为土木工程施工的重要环节，是提升土木工程使用性能的一项重要内容，其施工质量的优劣将对土木工程使用年限等造成极大的影响。随着市场经济体制的不断完善，人们生活水平的不断提升，对土木工程深基坑施工提出了更高地要求。在具体工作中，施工单位必须不断提高施工支护技术水平，规范施工流程，只有这样才能提升土木工程的整体质量。

3.1支护桩

选用机械钻孔挖孔桩的方式进行土木工程深基坑支护桩施工。在挖孔桩施工中应将一节PVC管预埋到锚杆位置进行锚索施工。并将一块钢垫板预埋在孔口位置，将其作为张拉台座与腰梁的连接件。在外运挖孔桩土方时，只能夜间在市区进行外运，当场地面积不足时，为周转土方可在孔桩内侧开挖一条2米宽的沟，进而有利于施工。在桩顶圈梁位置锚固支护桩，并进行连接角撑铁杆预埋，同时将观测基坑变形观测点设置在圈梁顶位置。

3.2土方开挖

土方开挖应在支护桩符合设计强度75%后进行，土木工程深基坑土方开挖将破坏地面原状土的平衡状态，在开挖施工中具有极大的风险性。随着土方开挖施工进度的不断深入，这种风险也会越来越大。在土木工程深基坑土方开挖施工中应严格按照分区、分层、分段的原则进行，支撑作业应在基坑开挖前进行，开挖作业应分层分段进行，避免开挖超量等现象的出现，进而提升土方开挖的安全性。确保分段长度在25米以下，并加快施工速度，同时选用分段跳挖方式进行施工。如图1所示。

3.3锚索施工

预应力锚索施工应在土方开挖深度达到锚索标高0.5米以下时进行。首先，应进行基本试验，也就是根据施工土质情况的不同，进行其设计参数的确定，通常选用的试验为破坏试验。

其次，钻孔与清孔作业。遵循设计要求，通过钻孔直径为140毫米的地质钻机合金钻头进行施工，并选用泥浆护壁，随后经清水在成孔后进行冲洗施工。再次，加工锚杆及入孔作业。除锈作业应在锚索插入钻孔前进行，防锈层施工应在孔外部分进行，其做法为进行热沥青的涂抹及利用两层沥青麻布进行包扎，同时将塑料管套在自由端位置，每间隔1.5米沿锚索长度进行一对定位支架的设置。

然后，进行水泥砂浆灌注施工。在搅拌机内遵循施工设计配合比均匀搅拌砂、水泥与水，通过滤网向储浆桶内倒入，在使用前应快速搅拌桶内的水泥砂浆，避免砂浆离析情况的出现。选用砂浆泵进行压浆施工，灌浆施工时选用重力灌浆结合压力灌浆的方式进行。其施工流程为：同时将胶管（内径50毫米）和锚杆向与锚孔底位置相距100毫米的地方送入，将水泥砂浆通过压浆泵向锚杆孔位置压入，并伴随浆液灌入其内，随后从孔底位置匀速缓慢地将灌浆管拔出，应确保管口始终埋入砂浆1.5到2米。当灌浆到孔口位置时，应及时进行减压施工，确保压力为0，避免喷浆现象出现在孔口位置。拔出灌浆管后，及时进行封孔作业，一般用封口板进行密封。为防止孔内出现气垫等情况，应确保压浆泵内具有相应的砂浆量，各个孔都要进行一组砂浆试件的制作。

最后，锚索张拉。锚索张拉施工应确保锚索孔内浆液及锚外锚墩混凝土强度达到设计强度70%，张拉施工前应标定张拉机械选用0.1到0.2倍设计吨位进行预应力张拉施工，次数为1到2次，确保每个部分都处于密切联系的状态，锚索应全部平直。分6级进行锚索张拉，也就是设计张拉力的10%、25%、50%、75%、100%、110%，但110%时应先进行20到30分钟的稳定，其他级别需要稳定的时间为2到5分钟。完成全部锚索工作后，应进行验收试验，一般选取总数的5%以上，选用锚索向极限值N做为最大试验荷载，破坏标准为锚头相对位移与拉断。当达到N没有出现破坏情况，则可卸载到锚定值锁定。

4　结语

综上所述，土木工程是关系到国民经济增长的重要工程，随着我国土木工程事业发展建设要求的不断地提高，深基坑支护施工技术作为土木工程施工中的重要技术之一，其施工工艺选择的科学性、合理性将直接关系着整个工程的质量，关系到人们的生命安全。在各种因素的长期影响下，往往会出现各种质量问题。深基坑支护施工技术作为土木工程建设的主要技术，只有确保其施工工艺的规范性，充分掌握其技术要点，才能有效提升其整体质量。

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［2］吴静.深基坑超前钢管桩复合预应力锚杆支护数值模拟研究［D］.中国地质大学，2009.

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［4］卫斌.山西创业大厦深基坑支护方案优选方法研究［D］.中国地质大学（北京），2013.

［5］李鸿翼.锚杆支护技术在深基坑工程中的应用研究［D］.中国地质大学（北京），2013.

［6］王伦康.分析土建基础施工中深基坑支护技术的应用［J］.门窗，2015（01）.

翟广培（1986—），女，河南漯河人，大专，工程师 研究方向：结构。