土建基础施工中深基坑支护施工技术的应用分析

(湖南恒业建设有限责任公司 湖南 怀化 418000)

土建基础施工中深基坑支护施工技术的应用分析

龙全福

(湖南恒业建设有限责任公司湖南怀化418000)

深基坑支护施工技术是当前土建基础施工项目中的重要环节，针对它的合理应用可以直接影响工程项目质量与安全可靠性。文中对当前土建基础施工中的深基坑支护施工技术的常见类型、围护体系选型原则以及基坑支护类型特征进行了全面分析。并探讨了深基坑支护结构的设计技术要点与施工技术应用。

土建基础施工；深基坑支护；维护体系选型；设计要点；技术应用

当前随着我国土建基础施工项目及规模的扩大，其中的深基坑支护施工技术内容与类型也越来越丰富，并在建筑工程施工中所占据的地位越来越高。从技术角度讲，深基坑支护施工技术决定了土建基础的安全稳定性与耐久性，具体来讲还要从它的技术类型与维护体系选型原则等等方面展开分析。

一、 土建基础施工中深基坑支护的相关技术理论

(一)常见类型

在土建基础施工中，深基坑支护的常见类型要分为5类：

首先第一类是排桩支护类型，该类型中利用到了钻工灌注桩与钢筋混凝土挖孔技术相结合，熙璟城深基坑支护中的挡土结构。该高档图结构基于柱列式间隔布置与桩桩间静距离疏排布置两种方式，它们保证了桩桩之间的紧密布置关系。

第二类是钢板桩支护类型，在实际的钢板桩支护制作过程中要选择浅口或锁口热轧型材料，在钢板桩支护完毕后还要对钢板桩实施正确连接，形成具有完整体系的钢板墙，基于它来满足水土遮挡要求，体现较好的深基坑支护应用效果。虽然该钢板桩支护类型具有较好的应用性，操作也相对简单，但是它也存在较大局限性，例如容易受到外部环境影响等等。

第三类是地下连续墙类型，该类型中地下连续墙体本身具有较高刚度，且防水与防渗功能都相当好，可应用于地下水位之下的软粘土层与砂土层施工环境，非常适用于深层土壤的基坑支护施工应用体系。

第四类是土钉支护类型，该类型支护方式主要应用于那些不具备放坡条件的深基坑中，当该类基坑外部一旦具有降水条件或出现地下水位偏低情况时，就要采用它，特别是在周边没有地下管线或重要建筑的区域，可以通过它来实现坑壁主体加固，效果明显。

第五类深层搅拌支护类型，该支护类型的特点就是用固化剂结合水泥来在机械设备中搅拌，再配合固化剂与软土剂进行强制性搅拌，令固化剂经过一定化学反应后逐渐硬化，这样提高深基坑支护施工的安全稳定性。

(二)围护体系选型原则

深基坑支护施工技术中要考虑施工现场实际土壤土质条件工地周围环境，根据这些因素来选择合理的支护类型。就目前来看，深基坑支护的围护体系建设比较常见，它的选型基本原则就是经济合理、安全可靠、施工方便并能够保证工期。在安全可靠方面，围护体系选型所提供的支护方案中支护结构本身更加稳定，且也能够保证基坑开挖使用期间对周围环境安全性的提升；方便施工方面是指它的围护体系选型能够帮助项目整体缩短工期，为施工企业带来更高经济效益，实现利润最大化；最后是最重要的经济合理原则，它在满足安全前提的基础上来实现，相比于其它普通支护类型，围护体系的技术经济效益优势体现在4点：首先它所推荐的支护技术类型在成本消耗方面更低，其次它不会影响到机械设备的挖土空间，第三它在施工期间对材料的转运灵活性更高，第四它的经济合理性决定了支护方案的合理性，整体技术思路更加清晰和有针对性[1]。

(三)深基坑支护类型施工技术特征

近年来，城乡土建基础施工越来越多，深基坑支护施工工程也随之大量出现，在实际工程应用中会采用到多种支护方法，如果基于支护技术原理与应用作用来进行划分应该分为放坡开挖、地下连续墙支护、土钉支护、岩层及土层锚杆、钢板桩、逆作法等等多种类型，以下主要介绍其中的4点施工技术特征。

1.放坡开挖技术特征

放坡开挖施工工艺特征清晰且简单，整体施工工期较短，对工程造价要求也不高。选择该类深基坑支护技术类型要保证施工场地足够开阔且土质要良好，由于它的开挖深度在5m以内，所以在放坡开挖过程中必须注重对坡面的实时保护，确保所放坡坡面稳定。再一点，放坡开挖过程中也要在工地周围设置井点进行降水配合处理地下水。

2.地下连续墙支护技术特征

在地下连续墙支护技术中，主要采用现浇钢筋混凝土连续墙以及预制钢筋混凝土连续墙两种。就目前来看选择现浇钢筋混凝土的连续墙更多，因为它对于槽壁稳定性的保证很到位，且会采用特制泥浆护壁，在挖取沟槽之后才放入钢筋笼，最后形成支护体系。例如上海金茂大厦，它拥有19.65m的深基坑和88层的建筑高度，其支护施工技术就采用到了地下连续墙。另外，地下连续墙还具备挡土、截水、防渗、沉重等特征，可以实现一墙多用。在实际的施工过程中，甚至可以不用支模和放坡，因为它的墙体刚度较大，稳定性良好，所以整体上对于周边环境与地层的扰动性也较小。就当前技术发展来看，像预应力这样的先进技术也已经被运用于地下连续墙中，它提高了墙体强度与刚度，同时也减少了对材料与成本的消耗，对深基坑支护施工技术体系优化具有促进作用。

3.逆作法技术特征

在土建基础施工中，深基坑支护施工技术还可以采用逆作法，该逆作法的技术特征优势明显且具有多个技术特征，例如全逆作法、半逆作法、部分逆作法以及分层逆作法等等，按照所选择施工程序的不同，也要基于不同逆作法技术特征来展开施工过程。根据逆作法的相关技术原理，例如它在高层建筑地下结构施工过程中就采用到了自上到下的逐层施工技术特征，通过建筑地下结构与深基坑所产生的支护作用来为建筑各层钢筋混凝土梁板设置水平支撑点，加大基坑支护强度。从技术效果来看，逆作法所花费工期更短，能够在一定程度上节省工程造价，且基坑对于周边的环境变形也提出了相当严格的技术要求，整体技术表现严谨。

4.钢板桩技术特征

采用钢板桩支护是看中了它的经济适用效果，且施工简单，对于某些变形要求偏低且深度不超过8m的基坑可以采用该技术。从技术特征来看，钢板桩本身具有较大柔性，如果支撑与锚拉杆的设置数量得当就能发挥较好的支护效果。但是对某些软土层及深度大于5m的基坑则不建议采用该技术。

(四)深基坑支护的设计要求及设计内容

在设计要求方面，它要求深基坑支护体系满足以下4点：

第一，深基坑的支护体系在应用期间不能发生以任何形式出现的失稳现象，它要求技术达标保证基坑支护的安全稳定性。

第二，在维护结构选型方面要求基坑沉降量与基坑结构变形都在允许规范内。

第三，也要保证建筑工地临边建筑与道路所发生的地基位移与沉降量在规范要求范围内。

最后，要保证深基坑地基承载力满足要求。

在设计内容方面，主要要根据深基坑的选型来展开设计。一般来说可以结合现场实际土质性能与周边自然环境来确定工程施工特点与支护体系类型。一旦支护类型选定后就要进行相应的深基坑支护结构模拟与计算，主要计算基坑支护体系的刚度、抗渗性能与稳定性能，满足深基坑支护技术基本要求。最后要考虑相应的降水与监测方案，同时做好施工现场及周边生态环境保护工作[2]。

二、 案例分析

(一)案例项目工程概况某广场规划用地10万，计划在其中建设一幢高层综合建筑，其中包括地下11.9万，地上38.2万。在深基坑开挖与支护方面，其基坑的总面积为3.2万，深度在8.4～17m范围内，主要开挖深度还要以承台台底为基准。另外采用灌注桩配合两道预应力锚索支护方式，配合比例为1:0.4的放坡开挖技术来进行土钉墙支护。

(二)项目深基坑支护施工技术应用

该高层建筑项目在深基坑支护施工技术中应用到了多种技术，例如旋挖灌注桩技术、高压旋喷桩技术、预应力锚杆技术、土钉墙技术等等。这其中预应力锚杆是近年来深基坑支护技术应用中的新元素，本文也参考该工程该技术应用进行了深入分析。

1.预应力锚杆技术的基本施工流程

锚杆制作——放样定位——钻机成孔——洗孔——一次注浆——安防锚杆——二次注浆——养护——张拉锁定

2.预应力锚杆技术的施工方法

按照该工程地质土层的基本条件(以粉质粘土为主)，要结合土层锚杆基本长度与安放定位技术来进行钻孔。工程中采用到了风动潜孔锤冲击与回转钻进结合的方法来实施钻进。在成孔钻井过程中要注意以下几点。

第一，在开孔过程中要复核钻机轴线倾角与方位角，保证角度正确。

第二，要检查钻杆受损状况，避免出现任何意外状况。

第三，在钻孔施工过程中应该准备3～4个钎头，且每个钎头都要打10～20m距离，并保持勤更换，保证钻孔直径与实际孔径差别越小越好。

第四，可以考虑采用干法成孔方法，其钻孔顺序应该基于间隔钻孔展开，这样能够避免邻孔受到干扰。

另外一点重要技术应用就是锚杆注浆。该工程中锚杆注浆所采用的是纯水泥浆，它的首次注浆水灰比设定为0.5:1，而第二次注浆水灰比则调整为1:1，这样设计能够提高注浆早期强度。可以考虑在注浆过程中掺入一定量的早强剂，并对浆体进行为期20d的长期养护。

预应力应用方面，该工程所采用的是预应力土层锚杆张拉锁定技术，它在浆体养护20d后展开，其中每一根锚杆的预应力要加载到设计拉力值的1.1倍左右，同时观察3～5分中左右，记录下锚头的位移位置，然后卸荷保证其保持在设计拉力值的0.5倍状态下被锁定。如果发现预应力锁定后损失超过所设计张拉应力的10%～15%时，就要进行相应的张拉力补偿，保证锚杆最大张拉力不会超过预应力值的75%为最佳[3]。

总结：

本文对当前工程项目土建基础施工中的深基坑支护技术进行了应用分析，凸显了它建设成本消耗低、支护效果良好、占地范围小且适用范围广的特点。就当前建筑项目来看，如果能够合理利用深基坑支护施工技术不但能为建筑本身带来更高安全稳定性，也能为施工企业创造更大经济效益，值得被进一步推广和深入研究应用。

[1]胡勋耀.土建基础施工中深基坑支护施工技术的应用探析[J].中华民居,2014(9):290-290.

[2]孙丽锋.深基坑支护技术研究与工程应用[D].安徽理工大学,2013.63-71.

[3]李筱斌.郑州会展宾馆深基坑支护方案优化研究[D].西安科技大学,2008.18-27.