复杂环境条件下深基坑综合支护技术的应用探析

2019-06-11黄富强

中国房地产业·下旬 2019年1期

【摘要】随着城市规模的扩大，城市人口数量也越来越多，为了解决城市的用地需求，高层建筑逐渐成为城市建筑的主要发展方向。通过深基坑综合支护技术的应用，可以有效对深基坑的侧边以及复杂的环境进行加固和支护处理，确保高层建筑的施工安全和施工质量。本文将简单阐述深基坑工程的特点，并结合实例分析复杂环境条件下深基坑综合支护技术的应用，为相关工作者提供参考借鉴。

【关键词】复杂环境条件；深基坑；综合支护技术

1、引言

近年来，在城市建筑工程建设工程建设中，受到周边复杂环境的影响，如建筑物、场地以及地质条件等，很容易出现建筑质量问题，尤其是在进行深基坑综合支护施工时，恶劣的环境条件增加了施工的难度，对施工技术的要求也相对较高。传统的单一的处理方式已经很难有效确保深基坑施工的质量，必须采用复合型、多种技术相结合的支护措施。因此，研究分析复杂环境条件下深基坑综合支护技术的应用具有重要的现实意义。

2、深基坑工程概述

2.1 基坑工程支护体系的概念

所谓基坑工程支护，就是在建筑工程进行地下结构施工过程中，为了具备安全的作业空间，且不会给周围的建筑物带来不利影响，而采取的支护措施，从实现有效控制基坑变形的目的。

2.2深基坑工程旳主要特点

相比较传统的基坑工程，深基坑工程具有以下特点：

（1）风险性更大：由于大部分针对深基坑的支护结构都属于临时搭建的结构，相对在安全性方面，不如永久性结构；再加上深基坑工程的深度较深，因此风险性更大。

（2）区域性强：深基坑工程受到周围环境的影响程度较深，不同的施工场地、地质条件和地下水的深度不同，都可能对深基坑造成不同的影响。因此，在对深基坑进行支护过程中，必须结合施工现场的实际情况，科学的选择支护方案，杜绝生搬硬套。

（3）时间效应强：随着时间的推移，土的蠕变性越来越强，对深基坑的影响也越来越大。尤其是在复杂的环境条件下，深基坑综合支护技术的选择和支护顺序十分重要，是确保深基坑工程整体质量的关键。

（4）系统性强：作为一项系统性的工程，在进行深基坑综合支护方案设计过程中，除了施工条件之外，还应充分考虑施工的组织设计，并对基坑变形值进行实时监测，查验是否超过允许值的范围。

3、工程概况

长沙高新区雷锋河截污干管工程项目，总长度达5千米，沿线主要为沟槽明挖，设计基槽深度为5-10米，部分过道路和地形较复杂处采用顶管作业。根据工程的地质勘察结果，该工程所在区域的地基土构成主要为杂填土、粉土层以及透水性较强的砂烁层，厚度大约在5m到10m。通过对地下水的地质勘察，主要为旁边农田和建筑物渗水。结合本工程的实际情况，施工环境较为复杂，因此在对深基坑（槽）进行综合支護施工时，存在以下问题：

（1）工程所跨区域较广，通过多处建筑物和道路，其中好几处还要穿过雷锋河道，需利用围堰作业，环境复杂多变，在进行基槽开挖施工过程时，如果支护施工措施不当，会对相邻建筑和街道带来巨大的安全威胁。

（2）经现场勘察，工程所在区域好多处开挖沟槽和顶管井开挖时需穿给排水管道、石油输送管道和电力电缆以及天然气管道。

（3）工程所在区域所经处多为农田、水渠，开挖作业时渗水量大，在施工过程中必须采取有效的措施进行降水排水工作。

4、复杂环境条件下深基坑综合支护技术的选择

4.1地质分析

结合本工程的实际情况，相对区域地面较为平整，且没有明显的滑坡、岩溶等不良地质以及不稳定底层，主要岩土层结构为杂填土、粉土层以及透水性较强的砂烁层，其中杂填土本身的状态相对松散，存在不稳定易松垮问题，在深基坑开挖过程中，必须采取有效的措施对其进行支护，而对于粉土层而言，相对强度和韧性较差，也是重点支护的考虑对象，再加上杂填土和粉土层的透水性较强，如果在基坑开挖过程中，未能有效对降水进行处理，可能会导致地面沉降，给周围的建筑物和道路造成巨大的影响，因此，基坑的止水问题也十分关键。

4.2 深基坑工程支护设计依据

（1）结合本工程的实际情况，在满足机械作业的基础上，当基坑作业深度约为13.2米，距离设计深度约为4.8米时进行CFG桩的支护施工，然后再对剩余高程的基坑进行开挖施工。

（2）对于深基坑上部7.2米到9.4米的范围内，进行放坡处理，坡度设计为1：0.7，并采用土钉墙进行支护，对于深基坑的下部5米，则采用锚索和钢筋混凝土灌注桩相结合的支护方式。

（3）为了避免在施工过程中对周围的建筑物和道路产生不利的影响，本工程在无桩作业面，开展护桩和搅拌桩的施工。

（4）为了避免地下水对深基坑施工造成影响，通过设置排水管网络，实现地下水的降水排水工作。

5、本工程深基坑综合支护技术分析

5.1钢筋混凝土灌注桩支护

本工程对于深基坑的下部5米采用钢筋混凝土灌注桩和锚索结合的支护技术施工。在深基坑每间隔1.4米设置一个桩位，直径为70cm，呈单排排列。

（1）钻进成孔：为了确保成孔的质量，在钻进过程中必须时刻注意地层的变化情况，并对相关施工参数进行及时调整。如果发现异常情况，应当立刻停止施工，同时查明异常的原因且采取有效的措施，避免孔壁坍塌等事故的发生。

（2）抽渣清孔：当钻进到指定的深度后，应当在钻孔结束后立刻进行清孔作业，避免长时间的间隔，导致孔底沉渣增多，影响后期的工作开展。

（3）钢筋笼制作：本工程的钢筋笼采用分节制作的方式，孔口对接位置采用电弧搭接焊连接。钢筋笼的主筋要求处于顺直状态，通过模具对主筋与箍筋之间的距离进行有效的控制。

（4）混凝土灌注：选择200-250mm的导管，保持其底部与孔底的距离为400mm左右。在导管安装之前，应对其进行全面的清理工作，确保其内壁保持洁净，且密封状态良好。其次进行混凝土的灌注施工时，应注意跟踪导管的深度以及混凝土的高度，确保导管的埋深符合规范要求。混凝土灌注施工完毕后，缓慢的拔出导管，并对护筒进行及时的拆除。

5.2 土钉锚索支护施工技术的应用

（1）土钉支护：该项支护施工的相关施工要点如下：

①施工采用人工施工为主，要求钻孔的直径至少为110mm，深度应在5.3米到15.8米左右；

② 将土钉设置在钻孔的中心位置，为了确保土钉位置的准确性，应在钢筋的表面每间隔1.5米设置一个钢筋定位器。

③ 土钉支护的注浆管选用PVC管，将其固定在锚杆上，安装在距离孔底10cm左右的位置。

④ 本工程采用的灌浆液的水灰比，控制在0.5左右，并添加了一定量的速凝剂，同时结合相关试验结果，在注浆过程中，将注浆的压力控制在0.6MPa。

（2）锚索支护：在锚索施工过程中，采用直径为160mm以上的钻孔，同时设置的锚索张拉力高于150kN，并将偏差率控制在3%以内。相关施工要点如下：

① 在进行钻孔过程中，确保钻孔的深度超过锚索设计值的20cm，为了确保成孔的质量，应根据不同的底层条件进行适当地调整。

② 为了方便锚索的张拉，采用专业的设备进行钢绞线的拉直，并确保其长度应高出设计要求长度的1米。

③ 在注浆的过程中，将注浆管固定在锚杆上，并通过设置土工织布袋进行封口。

④ 当混凝土的强度达到设计的90%以上时，进行预应力张拉，本工程采用隔二拉一的方法，确保张拉达到设计要求的100%之后，进行锁定。

5.3 施工过程中对边坡变形的监测