工民建深基坑开挖与边坡支护施工技术探讨

于碧池

（中铁建设集团有限公司，北京 100040）

近年来，建筑行业的开发步伐较快，这就有力地促进了建筑施工水平的提高。在当前的工民建施工流程中，深基坑施工一直是相当关键的施工部分，而基坑开挖和支护等施工技术也对深基坑的工程安全、顺利地进行，有着举足轻重的影响。所以，在工民建深基坑工程建设中，往往都必须了解基坑开挖和支护等施工技术中的重点问题，以保证深基坑施工的最大效率。

1 深基坑施工技术特点分析

1.1 深度要求较高

受当前的城镇化政策限制，以及当前已城市化的农村人口数量的逐步扩大，给已城市化的土地资源使用造成了很大的负担，并由此出现了土地资源严重短缺的现象。所以，为了解决城市居民当前的发展需要，以提高建筑空间的效率，建设大型高层建筑已越来越作为当前都市工程和民用建筑项目的重中之重，以提高城市建设的效率，在解决市民基本生活空间的前提上，也逐渐增加了城市园林绿化工程及其他建筑使用空间的总容量，但事实上，随着城市建设要求的逐步提高，对建筑空间当前基坑的深度需求也将日益增加，以适应城市化支撑需要。

1.2 施工难度较大

由于中国国土面积巨大，使得在当前中国不同的地方其自身的地域空间格局也呈现了不同的特征，尤其是在当前的社会历史背景下，军工民建的建设规模正日渐扩大，而在实际开展深基坑施工活动过程中，也存在很大的技术困难，特别是由于其高新技术的广泛应用，要求施工人员必须合理地了解中国当前实际的建设现状，并对于施工现场的区域范围、性质、施工要求，以及城市建设施工条件等方面的信息作出了合理的认识。也因此，施工人员必须对于军民共建施工现场的地下道路、地下管道、通信线路，以及道路交通等方面的信息加以掌握，从而防止在实际的施工活动中产生不好的效果。另外，在具体的施工程序中，也要严格考虑当前如果开挖的区域是在周围基础设施相对密集的地方，要确保当前施工人员合理地对挖掘的力度进行控制，从而增加了其对周围基础设施的明确，从而导致了其开挖难度加大。

1.3 技术种类较多

因为受到目前的地理环境的影响，我国的地形类型有很多，不同的地形特征在进行施工时，其所采用的施工技术也有很大的差别，这就造成了目前的技术种类也有很大的差别，技术种类也是五花八门。所以，在工程实践中，要根据工程的要求，灵活地选取最佳的工艺参数。

2 深基坑开挖施工技术

2.1 明挖技术

规划的基坑为主要施工范围，可以从地表上施工并向内推移。明挖法的应用优势在于作业简易、实施方便，缺点就是扰动的效果明显，且实施过程具有粉尘危害、噪声污染等现象，需采用更合理的控制措施。

2.2 暗挖技术

按照基坑开挖的范围，合理设计若干个开挖地点，从此处有序向下开挖，当各点的实际开挖深度超过设计值时，再改用纵向开挖的方法，逐渐沿坑底层向前推移。这种暗挖方法的运用，能有效克服明挖方法使用期间可能产生的噪声污染现象。依据场地施工状况，共确定四处开挖地点，配合保护与蓄水措施，为基坑的施工带来了保证。进行开挖施工后，立即进行回填，减少中途的间隔时间，避免坍塌事件。

3 深基坑支护施工技术要点

3.1 土钉支护技术

（1）目前比较常用的砼板支护技术，指的是采用混凝土模板实施基坑边坡的保护施工。该方法优点突出，在对基坑的山体滑坡实施保护后，没有对建筑物主体结构的安全性产生损害，所以获得了普遍的运用。砼板支护技术在具体运用时，一些需要把握的重点。砼板支护技术的使用有效性，在较大程度上有赖于砼板发挥的拉拔能力。为保证工程技术的顺利实现的有效性，施工必须在开始实施前，对砼板的拉拔能力进行试验，以保证能自如地控制混凝土模板。在试验过程中，重点注意试验结论的准确性。施工人员首先应设计好适宜的注浆材用量，并设定了最大的注浆材料压力，并且要有专门的技术人员负责参加，以使试验工作符合设计要求。（2）由于钻孔的深浅又和支护作用密切有关，所以钻孔深浅应合理，并在综合考虑多种原因后设定了最大范围。（3）砂浆的制作质量同样也不容忽视，特别注意砂浆的原材料选用。由于各种种类的阻锈剂的加入用量，对砂浆的性能起着关键性的影响，所以，应严格按照施工条件选择最适宜的外加剂。

3.2 钢板桩支护技术

在施工中，所采用的钢板桩支撑工艺主要是通过将热轧型钢和锁口或者钳口等加工方式进行合理的衔接，来构成桩墙结构。在目前工民建施工中，已经普遍运用了较深基坑U 深基坑形、Z 深基坑形和直腹层形的钢板桩，而之所以运用得如此广泛主要是因为坑U 深基坑形、Z 深基坑形和直腹层形的钢板桩不但安装方便，同时还具备了很好的阻挡水土的作用。但是，钢板桩支护也有自己的缺陷与不足，具体的表现主要有以下几点：（1）钢板桩的材质十分松软，且很容易下沉。（2）钢板桩支护在军工民建工地中也很易造成噪声污染，严重干扰了人类的正常生活。

3.3 排桩支护技术

排桩的支护方法主要是采用相离或相切的方法，将灌注桩按队列的方式排布出来，再利用对有一定间距的灌注桩以及对钢筋砼帽粱的方法对灌注桩进行牢固结合，从而达到了增加排桩支护力量的目的。此外，为有效减少混凝土体颗粒中地下水通过灌注桩内部的裂隙流进入地基中的可能性，施工时，还需采用高压灌浆的方法对灌注桩缝隙与桩背进行防水，直至将灌注桩风险与桩背构成了搅拌桩的保护墙。

3.4 土层锚杆支护技术

（1）在采用红土地层中的锚杆支护技术前，要对锚杆进行精确的定位，从而保证锚杆的设置以及锚杆钻机的工作可以在具体的项目建设中进行高效的进行，在锚杆钻机工作到了规定的工作地点后，必须按照体具项目建设的需要，进行有针对性的调整，同时，也不能因为任意的操纵而影响钻孔建设的正常进行。（2）在实际钻井过程中，当锚杆钻机出现故障时，必须立即停止钻井，并且将故障准确地报告给有关部门，直到故障被解决后，才能进行钻井工作。

4 工程与民用建筑专业的地基开挖及边坡支护的技能要求

某建筑包括一座塔楼和二座附属楼，总建筑面积约为1.74 万平方米。由于基坑是主要浇筑部分，受施工场地的制约，并无足够的土方存放场地，在地基施工阶段形成的土地应及时往外运送，否则，很容易引起施工土地的堆放问题；地基安全性较差，需迅速进行施工操作。同时，由于基坑在施工现场的西南东侧还设有构筑物，在施工期间的噪声污染容易影响附近住户的正常生产和生活，应进行积极降噪防治。

4.1 施工准备

（1）认真熟悉和理解绘图，强化绘图会审。（2）对所有的建筑工人进行技术指导，让他们理解施组的设计和施工方案的细节。（3）认真做好测量、布置、位置等工作，在基坑堤坝的上端，对沉降、变形等状态，进行实时观测。（4）勘测现场区域的地下障碍，并按照勘测结果制作出相关的位置标识。（5）对于土方、地下水、边坡支护等工程，需在深基坑开挖前，进行特别审批。（6）征得周边住户的意见，并做好有关的预防和干扰工作。

4.2 挖土工程

（1）从北往南挖，挖出一个高程为-1.5m 的台面，然后，在台面上打锚、喷浆。（2）进行第二阶段的土方挖掘，这一阶段依旧是从西北角到东南角，所挖出的平台必须稳定而平坦，打上土钉，挂上钢筋网，如果没有问题，就喷上混凝土。（3）由于土方工程的扰动较大，所以，在施工的全过程中，必须严格控制，不能触碰到支座。（4）在基坑挖到指定深度后，应在基坑内浇注水泥，并辅之以振捣，以增强水泥的压实效果。（5）对于工程建设中产生的大块废石，必须尽可能快地转移到指定的堆场，并且必须把堆场的荷载严格限制在10kPa 以内，以免对结构的稳定造成影响

4.3 土钉墙施工

4.3.1 主要施工流程

在基土成形后，先放置第一排砼板，按同样的方法进行地面施工，再放置第二排砼板。经以上所述作业后，应达到比较良好的地面施工质量，在后期阶段，则应进行大面积施工作业。（1）完成首层土方的开挖作业后，按照自西向北的方式开挖，形成宽度为6.5m 的基槽，开挖过程中由施工人员及时修整，基槽成型后搭设锚管并喷射混凝土。（2）在分段施工阶段，应采用跳槽施工的方式，以充分地检测这层混凝土的质量，在满足要求后，进行下一级土地的地面施工。在挖土的机械施工阶段，要有专人监督，对铲斗机等施工人员进行了合理的引导，从而增强了机械施工的规范化程度，以减少了重大安全事故的出现。（3）在将基坑挖至所设计的最大深度位置后，混凝土浇捣垫板。对承台部分的挖掘工作则采用了人力操作的方法，所形成的土方将利用塔型起重机运输至预定的地点。而对电梯井等部位的承台结构由于施工范围很大，为保证施工效率，应采用分层、分次的机械施工方式，在开挖工作进行期间适当地防陡坎度，在新英格利斯安装完毕后，所采用的钢桩锚固方式。砖胎膜之间如出现缝隙，则该部分利用细砂材料回填至密实处。

4.3.2 锚管支护

用壁厚φ3mm 的钢材为主要原料生产而成,端头设计为圆锥形。在管壁上设φ8 ～10mm 的孔眼,布设宽度设为30cm。应在冲击锤的辅助引导下将其放入土层中，应严密注意深度情况,与设计值的误差不得大于50mm,且各钻孔长度与设计值的误差不得大于100mm,且倾角误差不得大于5°。

4.3.3 注浆

锚管注浆施工时的准备工作,应用清水深度冲洗管体,直到从管道中渗出的水仍保持澄清状即可。采用全底压注浆料的技术,物料主要采用水泥净浆。同时，为了促使砂浆的迅速固化,在加入混合料后加入了适量早强剂,全程的灌注水压可保持在0.35 ～0.50MPa,使砂浆可充分地灌注。

4.3.4 开挖轴线和标高的控制

边坡开挖前，先检查轴线和标高,确保无误后正式开挖。引测的水准点和轴线桩至作业段外部,均采取了防护措施,以免受损。在基坑开挖期间及时设置了标识，作为施工的重要参考标准,以保证基坑实际开挖深度具有合理性。

4.4 排水施工

（1）在基坑挖掘时，要强化截流和排水，挖掘出截流的沟渠，在基坑底部和两侧每隔20m 布下一口集水井，并在此基础上安装一台污水泵，用来抽水。

（2）由于基坑挖到了泥质地层，因此要加大排水力度，保证水平面降到承台面下0.5m。在锚喷时，应尽量使管道的实际埋深不要太深，而且要确保支护结构在地下水面之上。对于部分地区的承台深比较大时，可以采用轻量的水点法进行降水。

（3）为保证在暴雨期间的工程能够顺利进行，在暴雨前，必须做好防水、排水和防水工作。并在进入风暴天气之前，准备好各类施工所需的建材和器材；并且在完成了修建排水通道的工作后，在靠近基坑的地方修建了一条排水沟渠；在建筑机械设备存放地点设置遮阳棚；与此同时，在施工过程中，要准备好与之相适应的潜水泵，在下雨的时候，要及时将其抽走，以防止雨水长时间的浸泡在地基的底部。

5 结语

综上所述，随着我国城镇化进程的加速，建筑工程的数量越来越多，而为了达到建筑质量的要求，对其施工技术的要求也在不断提高。所以，在建设重大军工工程民建项目时，要主动创新运用现有的深基坑开挖技术和支护技术，并对其进行合理的技术优化，从而充分发挥其技术优点，有效提高了工程的总体建设质量，为实施重大工程打下了坚实的技术基础。