试论岩土工程深基坑支护施工技术

杨殿斌

（山东省城乡建设勘察设计研究院，济南250000）

试论岩土工程深基坑支护施工技术

杨殿斌

（山东省城乡建设勘察设计研究院，济南250000）

岩土工程中的深基坑支护施工技术是确保整个建设工程基础稳定的关键。在建设工程量不断加大的今天，高层次化的工程建设成为热点，这就需要高标准的地基施工技术。故此，论文分析了岩土工程深基坑支护的类型及结构体系，并探讨了深基坑支护施工技术，以供参考和借鉴。

岩土工程；深基坑；支护；施工技术

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.10.017

1 岩土工程深基坑支护的类型

深基坑施工是一项长期性、阶段性的工程，只有严格按照先后阶段顺序施工，才能确保工程的质量符合相关标准和要求。岩土工程深基坑支护按照功能划分为以下3种类型：（1）挡土工程，主要包括地下连续墙、深层水泥搅拌桩、钢板桩以及钢筋混凝土板桩等，其作用是抵御外土压力，形成支护排桩和支护挡土墙阻挡坑；（2）支撑系统，主要包括钢和钢筋混凝土的组合支撑、型管和钢管内部的支撑以及钢筋混凝土内部的支持等，其作用是限制结构内部位移，维护结构测力；（3）挡水系统，主要包括锁口钢板桩、水泥搅拌桩、旋喷桩、压密注浆等，其作用是有效阻挡外部水渗透到基坑中。

2 岩土工程深基坑支护结构体系

2.1 土钉墙

2.1.1 土钉墙的结构形式

土钉墙是原位挡土墙，由土钉、混凝土喷射面层、被加固的原位土体构成，具有较强的自稳能力，在维护开挖面稳固方面发挥着抵抗水土压力及地面附加荷载等作用。如今，人们深入地研究土钉墙，使其得到了广泛的应用，根据不同的工程条件选择与各种预应力锚索、止水帷幕、微型桩等构件结合，组成新型支护结构，也就是我们所说的复合土钉墙。根据不同的复合土钉墙构造形式，可以将其划分为7种形式，如图1所示。

2.1.2 土钉墙的特点

土钉墙支护结构具有诸多优点，包括施工设备及工艺简单、施工材料简单，施工技术要求低，工程造价不高；基坑内没有内支撑体系，在土方开挖环节很便捷；施工场地不大，能够更好地保持土体原状性能；混凝土喷射面层封闭起基坑开挖面，阻挡了地表水、雨水对基坑侧壁的冲刷。土钉墙也存在一定的不足，由于成孔时采用的是洛阳铲，所以在含水量偏高、松散程度较大的土层中不适用；土钉墙自身受力有限，所以不适用开挖深度超过12m的基坑，在位移变形要求不高或周围适合放坡的基坑工程中效果较好。

2.2 水泥土重力式围护墙

水泥土重力式围护墙支护结构是利用深层搅拌机搅拌地基土与水泥，制备高强度的水泥土，并利用连续的柱状水泥土搭接成连续的水泥土墙体，根据施工工艺的差异，分为深层搅拌桩围护墙和高压旋喷桩围护墙2种形式。一般利用高压喷射注浆机、双轴水泥土搅拌机和三轴水泥土搅拌机进行作业，根据不同的施工机械可以将该支护结构分为不同的形式。水泥土重力式围护墙的封闭性以及止隔水性能较好。但该支护形式施工要占用很大的空间，并且墙体刚度偏差极易发生变形，适用于施工周围环境要求较低的基坑工程。

图1 7种复合土钉墙形式

2.3 型钢水泥土搅拌桩

型钢水泥土搅拌桩支护技术也叫作SMW工法，其原理是将“H”型或“工”字型等型钢插入连续搭接的水泥土桩中，增强墙体受力，是一种适用于深基坑支护的地下连续墙施工技术，具有抵抗侧向土、水压力和阻止地下水渗漏的功能，适用于黏性土、砂性土、砂砾层等土层，尤其是施工场地狭窄，邻近建筑物较多的基坑工程中。型钢的作用是承受弯矩和剪力，水泥土在防渗的同时约束、围箍型钢。型钢水泥土搅拌桩内置的型钢可以收回，所以该支护形式经济性较好。当基坑附近的建筑物对基坑位移变化有着高要求时要做好收回型钢后的空隙回填作业。但型钢水泥土搅拌桩刚度偏低且极易变形，所以必须注重变形验算[1]。

3 深基坑支护施工技术分析

3.1 土钉支护施工

岩土工程基坑支护一般会利用土钉与土体相互作用来加固边坡，提高土体的稳定性与整体性。土钉支护施工由于受到弯矩和拉力的相互作用，土体易出现变形，所以必须结合施工场地的具体情况，以及相关规定标准测算好土钉的拉力与强度。施工时需要注意：（1）根据施工要求进行严格的土钉拉拔实验，保障土钉的拉拔力符合施工要求，同时准确把握注浆量以及注浆力度，确保墙体的稳固性；（2）根据钻机的总长度精确测算土钉的实际孔深，并明确标注各个孔口的深度来满足施工的需求；（3）根据施工设计要求严格控制浆液中的水灰比例以及外加剂的数量和类型。整个注浆操作利用的是重力作用，直到把浆液注满为止。另外，在浆液初凝之前要进行1～2次的补浆作业[2]。

3.2 土层锚杆施工

锚杆施工是在完成钢筋混凝土桩、灌注桩或地下连续墙等围护结构后配合基坑开挖进程，在土层内部进行的施工环节。在预定的锚杆设计深度进行施工，主要包括在土层中成孔、插入锚杆、灌浆、张拉锚固等操作步骤。

3.2.1 成孔

一般利用螺旋式、旋转冲击式、冲击式钻孔机进行成孔作业，采用压水钻进法成孔工艺一次完成成孔过程中的钻进、出渣、清孔等工序。当土层无地下水时也可用螺旋钻干作业法成孔。

3.2.2 安放拉杆

使用拉杆前要除锈，钢绞线要清除油脂。土层锚杆的全长一般大于10m，有的长达30m。在安放拉杆时要注意平衡力度，将误差控制在合理的范围内。

3.2.3 灌浆

灌浆是关键工序，一般用普通硅酸盐水泥，若地下水有腐蚀性应用防酸水泥。水灰比应控制在±0.4，其若达到需泵送的流动度，一般掺加0.3%的木质素磺酸钙，避免泌水、干缩和降低水灰比。常利用压浆泵将水泥浆经胶管压入拉杆内后由拉杆管端注入锚孔，灌浆压力为0.4MPa。待浆液流出孔口时，用水泥袋纸塞入孔内，用湿黏土堵塞孔口，严密捣实，再以400～600kPa的压力进行补灌，稳压数分钟。

3.2.4 张拉锚固

预应力锚杆在灌浆后要进行张拉锚固，通常是在锚固体及台座的混凝土强度大于15MPa时进行作业。锚杆张拉前应选取0.1～0.2倍的设计轴向拉力值，并进行1～2次的锚杆预张，以拉紧锚杆各个部位来达到杆体完全平直的状态。

【1】邢光辉.岩土工程深基坑支护施工技术的实践应用[J].江西建材, 2016(20):71.

【2】王连东.关于深基坑支护技术在岩石工程施工中的措施分析[J].低碳世界,2016(22):175-176.

Discussion on the Construction Technology of Deep Foundation Pit Supporting in Geotechnical Engineering

YANG Dian-bin
（ShandongUrban&RuralConstructionSurveyandDesignInstitute,Ji'nan 250000,China）

Theconstructiontechnologyofdeepfoundationpit supportingingeotechnical engineeringisthe keyto ensure the stabilityofthe wholeconstructionproject.Nowadayswiththe increasingconstructionprojects,thehigh-riseconstructionhasbecomeahottopic,whichrequires highstandardsoffoundationconstructiontechnology.Therefore,thispaperanalyzesthetypeand structureofdeepfoundationpitsupportingin geotechnicalengineering,anddiscussestheconstructiontechnologyofdeepfoundationpitsupporting,forreference.

geotechnicalengineering;deepfoundationpit;supporting;constructiontechnology

TU753

B

1007-9467（2016）10-0038-02

2016-09-12

杨殿斌（1969～），男，山东郓城人，高级工程师，从事岩土工程研究。