探讨建筑工程深基坑基底加固施工工艺的应用

欧志鸿

0 引言

基坑是整个建筑的基础，基坑的施工质量直接影响建筑工程的安全性、稳定性与耐久性，因此在建筑工程深基坑施工期间需根据深基坑的特征特点以及周边环境情况做好深基坑基底加固施工。本文结合实际，对建筑工程深基坑基底加固施工工艺做具体分析。

1 建筑工程深基坑特征特点简析

建筑工程的深基坑支护体系属于临时结构，安全储备较小，风险性较大。在深基坑工程中必须有监测设施与应急措施，确保当有险情出现时能及时展开抢救，将事故影响降到最低。进行深基坑开挖施工时通常需要做好排水防灌工作，如果经勘查发现现场环境过于复杂就还需提前制定应急预案，以防在施工过程中发生不可控的风险。经调查研究表明，建筑工程深基坑工程的区域性特征十分明显。像软黏土地基、黄土地基等工程地质与水文条件不同的地基中基坑工程差异性很大。因此在进行深基坑施工时必须按照因地制宜的原则科学设计施工方案，选择最为合适的加固或支护形式，以保证深基坑施工的安全性、有效性。建筑工程深基坑工程的施工涉及许多内容。如进行深基坑施工时不仅要考虑施工地点的水文地质条件还需要查明施工地点地下管线位置、地下管线抵御变形的能力等，要根据施工地的实际情况来进行工程设计与施工。

2 建筑工程深基坑基底加固技术方法

2.1 土钉墙加固技术

在深基坑工程中，土钉墙加固技术起着非常重要的作用。土钉墙支护结构包括土钉群、喷射混凝土面层以及被加固的土体结构等几个部分。土钉墙具有自稳定性、符合性以及较强的承压性，可对来自土钉结构背后的水平土压力或其他压力进行有效抵挡，从而保障了深基坑工程的稳定性与安全性，大大降低了深基坑出现变形或倒塌的几率。土钉墙的施工主要包括钻孔、插筋、注浆等几项内容，施工工序相对简单。需要注意的是，土钉墙支护技术有一定的适用范围，在土质条件较差的深基坑工程中应谨慎考虑是否可用土钉墙支护技术，但如果深基坑工程以及周边土壤为粘性土、粉土，且土层位于地面水位以上，适用土钉墙技术就比较合理。进行土钉墙支护施工时，有以下技术要点需要注意：（1）控制钻机速度参数，防止出现钻深过大的情况，避免产生掉块、塌方或埋钻等质量问题。（2）要动态监测钻孔过程，及时发现施工中的质量隐患与安全隐患并进行处理，防止问题影响进一步扩大。（3）严格按照正确的施工顺序以及施工标准施工，如在拔出钻杆后就需立即于对应的孔内打入土钉并进行注浆施工。

2.2 锚杆加固技术

在深基坑基底加固施工中，锚杆加固技术主要是利用主动加强的原理来提高深基坑工程中岩土的稳定性与安全性，使深基坑内的岩土不会在施工与使用过程中出现坍塌问题。在这一技术体系中，锚杆是核心。使用该技术方法对深基坑基底进行加固时，是将锚杆的一端深入到岩土中，另一端与支护体系连接，并给整个结构体系施加一定的预应力，使锚杆产生受拉力，利用这一受拉力调动岩土深层潜能，最终达到提高基坑结构安全性与稳定性的施工目的。研究与实践证明，锚杆加固技术应用范围广，在深基坑工程中相对适用。并且由于锚杆支护结构简单、施工方便且适用性强，因此该项技术也可与深层支护桩、土钉墙等支护结构有机组合起来共同形成一个更稳定的支护体系，使深基坑结构更加安全稳定。

2.3 深层搅拌桩支护技术

深层搅拌桩加固主要是以水泥或石灰为固化剂，并通过深层搅拌机让软土与固化剂进行混合，混合固化后形成具有一定强度的桩体，从而让整个深基坑结构的稳定性、强度以及整体性等达到设计标准。深层搅拌支护桩技术也是一项比较先进且科学合理的支护技术，该项技术的适用性较高，尤其是当基坑为二、三级基坑且深度不超过7m，坑边至红线距离重组时应优先使用深层搅拌桩支护技术。

3 建筑工程中深基坑基底加固施工常见问题分析

3.1 施工设计与现实不符

在建筑工程深基坑基底加固施工中，有时会出现施工设计与现实情况偏差较大的情况，并造成工期延后、工程成本增加、深基坑施工难度进一步加大。研究表明，导致设计图纸与实际情况偏差较大的主要原因是在工程勘察未做到位。由于未对施工场地进行详细、深入的勘察与研究，设计人员无法掌握施工地点水文地质、土壤性质、岩石特征等各项信息，因此会导致设计出的方案与实际情况存在较大偏差。另外是在深基坑施工期间受一些人为因素影响，深基坑现场施工不够规范与严谨。一些施工人员在施工期间不重视图纸，按照自己的主观经验进行操作，使深基坑施工质量与施工安全得不到保障。

3.2 基坑开挖不规范

调查发现，在建筑工程深基坑基底加固施工中有时会出现无序施工的情况。施工时部分单位与人员不严格按照设计要求、按照标准顺序施工，现场施工顺序混乱，深基坑施工质量也达不到标准要求。一些单位为了赶进度、降成本而私自修改图纸、减少工序。这些行为使深基坑工程的安全与质量得不到保障，导致房建工程存有较大的安全隐患。

3.3 边坡整修不达标

建筑工程深基坑基底加固施工中也容易出现深基坑边坡整修不规范、不合理的问题，这类问题使整个工程的施工质量都受到影响。由于深基坑地质条件以及周边环境比较复杂，再加之工程规模较大，因此许多单位都采用“机械整修+人工辅修”的方法对边坡进行处理。机械施工虽能提高施工效率，但也难控制施工精度，难保证边坡的平整度、平顺度，容易造成边坡整修质量不达标。另外在深基坑施工中还会出现基坑开挖不足或超挖问题。部分施工人员在施工时不能严格按照设计图纸与测量数据控制开挖深度与宽度，使边坡修整更加困难，也导致基坑施工质量难以达标。

4 建筑工程深基坑基底加固施工工艺与优化措施

某建筑工程结构为框架剪力墙结构，建筑基础形式为“长螺旋钻孔注浆桩+筏型底板”组合形式。建筑基坑开挖深度-7.89m，局部最大开挖深度为11.23m。对于该建筑，深基坑基底加固施工应按照以下方法进行。

4.1 加固施工设计

建筑工程深基坑基底加固施工设计要以国家以及行业发布的规范性文件依据，在文件与法律允许的范围内做好选型、取值等各项工作，从而保证最终的设计效果。设计时，工作人员需要进行实地的勘察勘测，全面了解施工区域各项情况，对工程施工中可能会出现的各项阻碍因素、意外事件进行预测，并及时制定预防与处理方案，确保施工活动能顺利开展。同时还需通过勘测初步确定地基埋深深度，在此基础上确定出探点的实际范围，为后期工程的开展奠定基础。工作人员要通过实地勘察掌握地下水的类型与特性，了解其范围、水压、水位以及渗透系数等各项信息，然后选择最合适的加固方法，实现对基底加固施工质量的有效控制。

4.2 加固施工工艺选择

选择深基坑基底加固施工工艺时，要以国家以及行业相关标准与规范为依据，以实地勘测的工程数据为依据，结合工程实际情况科学选择最合适的加固形式，确保最终的加固施工效果能达到预期水平。在选择加固方法或工艺时，要通过实地勘察掌握地下水的类型与特性，了解其范围、水压、水位以及渗透系数等各项信息，保证工艺方法选择的科学性与有效性，确保深基坑基底施工活动能顺利开展。另外在这一阶段还需分析掌握基坑边坡、坑底抗隆起、坑底和侧壁的渗透稳定性等参数，并根据有关部门对基坑施工的环保性要求进行基坑基底加固方法选择。选择基坑基底加固形式时也需对施工时的天气情况、季节特征等进行考虑；最根据基坑的实际深度对工程成本预算、单位对工期的要求等进行考虑分析，要在综合考虑各项影响因素的基础上选择最合理的加固形式。

4.3 基底加固施工工序

4.3.1 土方开挖

在基坑开挖施工阶段，要采用分层分段开挖的方法。开挖过程中根据加固设计方案合理控制开挖深度，避免出现开挖过度的情况。开挖时，按照边开挖边加固的方法，每挖开一层后就做好一层加固施工，然后再开始开挖下一层。为保证基坑开挖深度，施工人员可在正式开挖前结合工程勘察资料以及设计方案、测定的轴线控制网等进行防线，在基坑边钉轴线控制木桩，以保证基坑开挖深度、开挖宽度等达到设计要求。开挖时采用机械挖掘+人工修理的方式，避免机械一挖到底。

4.3.2 基坑降水

深基坑基底加固施工中，基坑排降水是一项十分重要的工作，必须给予高度重视。进行加固施工时，施工人员首先要结合有关资料将各井位准确测定出来，之后在基坑四周设置截水沟，将截水沟与城市排水管网对接起来形成一个完善的降排水系统，便于基坑内及周边的水能及时排出。降水过程中要做好水位监测工作，并根据监测结果做好调控，防止地基变形。监测时借助专业仪器设备来完成大部分监测工作，同时为保证监测结果精准有用，监测单位在制作生成文字记录与图表等资料的过程中，要确保文字信息、数字信息的准确性以及图表信息的清晰度，从而使技术人员与施工人员能准确了解基坑水位变化情况。

4.3.3 加固处理

正式加固前工作人员要先根据控制点测量放孔，保证孔位准确无误，同时将一定数目的固定点设在基坑设计范围外，使用红油漆标注清晰以便后续各项施工能顺利进行。使用孔位检测技术使锚杆钻机就位，矫正钻杆倾斜角度以及高差，确保各项参数精准合理后启动钻机进行钻孔。钻孔时操作钻机缓慢匀速进行，并根据实际情况不断调整钻孔角度、钻孔方向等，严格控制钻孔深度，确保最终形成的锚杆支护孔洞能满足施工要求。钻孔结束后使用清水对孔洞进行清洗并对孔的实际深度进行检测，确保孔深、孔的偏斜度等都在合理范围内。孔的施工结束后开始进行浆浆。在这一施工环节要合理控制各原材料的添加比例，保证水泥浆的强度、和易性等达到设计标准。在灌浆过程中使用注浆泵一次完成，关注到的孔口流出水泥浆时停止灌浆。之后进行二次注浆施工，施工时采用孔底反向注浆的方式，使用注浆管将浆液向内部灌入，气体排出。二次注浆要使水泥浆液从锚杆底部顺着已扰动的底层填充与包裹锚杆。加固流程如图1 所示。

图1 深基坑加固施工流程

4.3.4 加固监测

深基坑基底加固施工期间，精准、全面的监测十分重要，做好监测就能及时发现基坑变形、渗漏等一系列问题，能将事故影响降到最低。所以在基底加固施工期间必须采用现代监测手段对深基坑做动态监测，通过监测随时掌握施工进度、及时发现基坑施工问题，以便能迅速调整施工方案，确保深基坑施工质量与安全。在开展监测工作时，要能根据项目实际情况科学布设监测点、合理确定监测内容与监测技术，从而保证监测结果的精准性与可靠性。目前深基坑监测作业多由专业仪器设备来开展，为此在监测过程中还要注重对监测设备的维护与调试，保证仪器的精密性，确保监测数据能真实反映工程问题。施工监测过程中，施工单对报警值、监测方法等作出统一规定，以保证监测工作的规范性与合法性，保证相关监测数据能客观反映出深基坑的安全现状。在施工过程中，通过监测数据，如果发现基坑出现不合理的沉降、变形以及开裂等情况，施工单位就必须迅速采集、整理已经分析有关数据并形成监测报告，制定出具体的处理方案技术对基坑异常做出处理。检测系统如图2 所示。

图2 深基坑监测系统

5 结语

综上所述，深基坑基底加固施工是建筑工程建设活动中的一项重要内容，深基坑基底加固施工效果直接影响整个建筑工程的建设质量。为提升建筑工程的安全性、稳定性与耐久性，施工单位需根据深基坑具体情况以及国家、行业规定的有关技术标准合理制定加固方案，合理选择加固技术，不断优化加固工艺，确保深基坑基底加固施工质量达到标准要求。