建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理策略

2019-01-23于学生

智能城市 2019年22期

于淼于学生

（1.沈阳工学院，辽宁抚顺 113122；2.辽宁省安全科学研究院，辽宁沈阳 110004）

1 深基坑支护施工概述

深基坑支护施工是为保证地下结构的安全以及基坑四周的稳定，采用支档施工和加固处理等方法实现对基坑侧壁和四周环境的保护。随着我国建筑工程规模的扩大、建筑高度的增加，建筑工程地基开挖难度加大，如果无法保证地基的质量就会对整个建筑物质量产生影响，尤其对于高层建筑来说只有保证基坑牢固才能提升建筑物的整体安全性能。当前在一些管道复杂、地形地质条件险峻的地方进行基坑开挖难度很大，而使用深基坑支护技术施工，首先大部分为临时工程，周期长；其次深基坑支护施工工程规模大且形式多样；此外因受地质地形条件的影响，施工难度大、对技术要求高。采用基坑支护技术是为提升边坡的稳定性，从而可减少塌陷等事故，以保证建筑工程的安全可靠。

2 深基坑施工技术应用现状和遇到的问题分析

在深基坑施工中，首先深基坑的施工环境非常复杂，所以施工难度很大，因此在前期如果没有做好详细的准备工作，比如水文勘察、测量放样等，就无法全面了解该施工区域的水文地质情况，从而会影响后期的设计施工。在勘察阶段，一方面会受到地质环境本身的影响，另一方面勘察技术也有待提升，因此得到的数据并不能完全保证其完整性和准确性。同时，不少地区会出现基坑失稳的问题，这和基坑设计不合理、地下结构质量整体不高、缺乏施工监管等有关。在实际施工时如果搅拌桩水泥土掺量不足就会影响水泥桩的支护效果，裂缝等问题十分常见。加上在施工时偷工减料使设计和实际不符就可能会出现变形的现象。另外，超深基坑传统设计以平面为主，在实际施工时出现问题后要在平面基础上进行结构的调整，这样会使设计和实际施工出现不相符的问题。最后，在开挖工作中也可能会出现欠挖、超挖的问题，导致支护结构水平不一协调性差，在雨季时土层的开挖可能无法保证挡土支护的施工，而且还会引起边坡失稳、不平整的问题，给施工带来安全性问题，最终会影响的可靠性。

3 深基坑施工关键技术

3.1 土层锚杆支护施工

土层锚杆支护结构的特点是该结构的稳定性高，且对施工技术要求高，能提高整个超深基坑结构的稳定性。在设计时要先确定好钻孔的深度和具体位置，采用锚杆钻机钻孔，将水泥灌注到孔内。要求施工人员做好施工前的充分准备，包括水文勘察和测量放样工作，必须保证钻孔位置准确这样才能避免出现设计和实际的深度、位置等发生较大偏差。其次要求清除周围障碍物，只有保证周围无障碍物时才能施工。此外要求在灌注时根据工艺要求配置，按照流程合理开展，可采用多次灌注的方式以提高结构整体性能。最后要注意的是钻孔和注浆的细节问题，比如注意做好对隐蔽工程的处理。

3.2 土钉支护施工

土钉支护结构是利用土钉的强度和抗拉力来进行设置的，在设计前要先做好拉拔力实验，并结合土钉实验的结果确定拉拔力。其次确定好钻孔的深度，便于后期灌浆开展，也为了保证灌浆质量。此外要控制好水灰比，可适当加入添加剂来提高稳定性，要注意控制好灌浆的压力和水泥浆液的用量。在灌浆后做好对质量的检查，对需要调整或修补的地方进行优化改善，做好边坡的加固处理。

3.3 地下连续墙、连续桩施工

地下连续墙结构是施工中最为常见的一种，但是其施工要求较高，且施工内容多、工序繁杂，在设计时必须要保证设计坑侧壁单圈等级，控制好软土地基的结构，注意地下水位标高不能超出基坑地面。地下连续墙结构可以起到控制水侵蚀、防止水渗漏的作用，但施工难度较大且成本高。目前连续墙结构主要被应用在复杂地形中，比如周围建筑物密集的或者软土地基范围大的区域，在施工时对技术人员要求很高。在施工时必须保证支护的刚度，使结构可以承受上部压力，另外还要保证该结构可起到保护和支撑的作用。

4 深基坑施工经验和技术管理要点分析

4.1 选择合适的支护方案

首先从技术角度来讲，支护方案的选择将关系到边坡的稳定性，影响变形量的控制质量。所以要结合当地地形地质条件、周围环境情况等合理选用。当地质条件较好且四周情况稳定、对技术要求不高时可选择柔性支护，比如土钉墙和锚喷等。而对于四周环境复杂、对技术要求较高时，一般选择刚性支护方案，比如排桩或地下连续墙等方式可减少水平位移。但是这种方案的造价较高且工期较长。一般来说，可将排桩和工程桩结合起来以便缩短工期、有利于施工组织；而地下连续墙适合用在地质条件很差很复杂的地区，尤其是基坑深度较大且对周围环境要求较高的基坑支护施工中。同时，在地质条件较差时宜采用内支撑形式，在特别差时可采用连续增加逆作法的方式，尤其在有多层地下室的情况下，地下室结构体系可代替支撑体系，受力和工期均较为合理，在保证质量的同时还能实现经济效益。

4.2 做好基坑降水技术管控

基坑降水常用的有明沟设置加集水井降水和轻型井点降水法，在实践中如果地下水位较高，为避免地下水对深基坑支护的影响，应在对周围环境进行综合分析的基础上结合地质条件和水文资料制定合理的降水方案。在降低地下水位时要避免连续抽水，严格控制好出水的含砂土量，避免发生地下砂土流失的现象。此外要合理设置水位监测井和沉降位移观测点，及时掌握水位和周围建筑物的动态变化情况，同时要在基坑周围设置好截水沟来排除地表水，避免出现地表水渗入基坑和地面冲刷的问题。

4.3 做好土方开挖技术管控

在土方开挖施工中，首先必须清楚了解施工区域地下管道等地下设施的情况，并了解管道的标高和走向，在此基础上确定开挖方案。其次保证出土坡道设置合理，必须保证边坡支护体系受力均匀才能避免发生边坡失稳现象。再次要合理控制好土方开挖量，当开挖量较大时必定会对周围环境产生不利影响。在深基坑支护中如果遇到软土地基，则需先处理后再开挖且要控制好开挖的深度。此外在爆破时要严格控制炸药量，设置减震缓冲沟来保证岩面的完整性。最后尽量避免在雨季施工，如果深基坑支护施工时遇到下雨则需在坡面上覆盖防雨材料以免雨水冲刷。

4.4 其他控制管理措施

在对基坑周围环境进行监测时，需要监测的内容包括地下连续墙是否出现明显的变形，周围建筑物承重墙体是否出现开裂或剥落、周围地表情况、基坑边坡情况等。可根据基坑开挖区域和周围环境参数建立数值计算模型进行数值模拟计算，同时通过对地下连续墙、周围建筑物沉降、地表沉降等现场数据监测和收集，了解基坑开挖中数据的变化趋势，积累基坑开挖经验。为避免超深基坑施工对周围建筑物构筑物、生态环境、地下管线等造成破坏，还要做好安全防护措施，同样可利用模拟计算的方式对保护技术进行验证。此外还要注意提高超深基坑的防水效果，避免超深基坑受到地下水位的影响，这也是提升基坑承载能力和稳定性的关键。