地基施工中深基坑支护技术的应用

摘要：随着城市建设的发展,基坑及其支护工程已经成为一个涉及结构工程的复杂岩土工程问题。对于高层建筑来说，必须要有一个好的基础。因此，在施工中，深基坑支护施工就越来越来普遍。本文简明的介绍了深基坑技术的发展历程，以及深基坑支护技术的常见类型及其使用范围，并对深基坑支护中存在的安全隐患提出改进事项。

关键词：深基坑 支护类型 发展历程

前言

随着经济社会的发展，工程中的技术也得到了突飞猛进的进展，深基坑支护技术做为一种新型技术逐渐得到人们的广泛关注，应用范围急剧拓宽，建设部门近年大力推广应用的新的地基施工技术，其在现代化高层建筑的应用十分广泛。大型建筑和高层建筑剧增，为了能够更加合理的应用空间，许多建筑物都会建设地下室等地下设施，因此，深基坑技术变得越来越重要，但因其周边环境的复杂性，深基坑支护技术难度很大。经过近几年的发展与创新，技术工作人员积累了宝贵的经验，根据技术的不断创新，使得大量的新结构、新工艺出现。但由当前的城市空间规划得知，城市建筑物间的距离很近，部分基坑的边缘距仅有十几米或者几米，传统的地下建筑技术已不能适应建筑需求，因此急需发展新的深基坑支护技术，为大型或高层建筑带来安全建设的保障。

深基坑支护技术发展

深基坑技术属于岩石工程课题，它的发展可以追溯到远古时代，在20实际90年代以来，我国在改革开放的政策下，社会主义经济发展迅猛增长，随之而来的建筑业发展也持续快速增长，高层建筑数量急剧增加，为了保证建筑物的稳定性，就必须满足地下埋深嵌固的要求，对基坑工程技术的要求就越来越高。在欧洲、美国等发达国家，为了节省占地面积解决城市拥挤问题，开展了大量的地下铁路、地下交通隧道、地下商场等工程，这极大地促进了深基坑支护技术向大深度大规模的方向发展，这一切都使得深基坑支护技术的难度日益增大，也使得对深基坑理论与施工工艺计算要求更加精准，深基坑工程是一项复杂的系统工程，虽然国内一些学者专家对深基坑支护技术做了一定的研究工作并进行了大量的试验，取得了一些成功经验，但是和发达国家相比还有一定的距离，对于实际的问题有待进一步的完善。

3. 深基坑支护的类型

（1）钢板桩支护

钢板桩支护应用于基坑深度超过五米的深基坑支护,它属于一种连续支护,钢板桩的形状类似于U型钢但比U型钢宽和深。钢板桩支护结构由打入土层中的钢板桩和必要的支撑或拉锚体系组成，以抵抗水、土压力并保持周围地层的稳定，确保地下工程施工的安全。从使用的角度可分为永久性结构和临时性结构两大类，永久性结构主要应用于码头、船坞坞壁、河道护岸、道路护坡等工程中；临时性结构则多用于高层建筑、桥梁、水利等工程的基础施工中，施工完成后钢板桩可拔除。根据基坑开挖深度、水文地质条件、施工方法以及邻近建筑和管线分布等情况，钢板桩支护结构型式主要可分为悬臂板桩、单撑（单锚）板桩和多撑（多锚）板桩等，此外常见的围护（挡土、挡水）结构还有桩板式结构、双排或格型钢板桩围堰等。图1为钢板桩支护示意图：

图1 钢板桩支护示意图

深层搅拌支护

深层搅拌支护是利用水泥、石灰等材料等固化剂和软土之间所产生的物理化学反应，利用搅拌桩作为基坑的支护结构。水泥搅拌桩适应于各种成因的饱和粘性土，例如淤泥、粘土等，加固深度可从数米至50～60 米。由于其抗拉强度远小于抗压强度, 故常适用于基坑深度不大( 5～7 米) 、可采用重力式挡墙结构形式的基坑。这种支护结构防水性能好,可不设支撑, 基坑能在开敞的条件下开挖, 具有较好的经济效益。 图2为深层搅拌支护示意图：

图2 深层搅拌支护示意图

（3）柱列式灌注桩排桩支护

柱列式间隔布置包括:桩与桩之间有一定的净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。为减低工程造价和施工方便，柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度，但各桩之间，必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠连结。为防止地下水井夹带主体颗粒从桩间空隙流入坑内，应同时在桩间或桩背采用高压注浆，设置深层搅拌桩，旋喷桩等措施，或在桩后专门构筑防水帷幕。灌注桩施工时无振动，对周围邻近建筑物，道路和地下管线影响危害比较少。图3列举了几种常用排桩支护形式：

图3 桩排列示意图

（4）土钉墙支护

土钉墙围护结构是边开挖基坑，边在土坡面上铺设钢筋网，并通过喷射混凝土形成混凝土面板，从而形成加筋土重力式挡墙起到挡土作用。适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土，粉土，杂填上，不适用淤泥质及地下水位下且未经降水处理的土层。

图4 土钉墙边坡断面

4. 深基坑支护设计的基本要求

（1）充分利用新技术、结合新理念，做到具体事物具体分析，确保基坑围护体系能起到挡土作用。必须转变其传统的设计思想，区别于其他的设计领域。

（2）通过排水，降水，截水等一系列措施，使基坑施工在地下水位以下进行，保证经济上合理。

（3）要通过对大量的实验研究总结出正确的理论，重视试验研究，对支护结构理论与实践相结合，在研究理论的基础上不可脱离实践，从技术层面看，我国的技术与发达国家相比还存在一定的差距，还有大量的路要走，因今年我国高层建筑数量的增加，虽然掌握了大量的基础数据，但还是缺乏相应的科学分析，因此我们以后一定要重视。

（4）基坑支护方案要经过专家论证，由行业资深专家的把关，这样对保证工程安全、人身安全和施工质量都会起到非常大的作用。

（5）勇于创新，在设计的过程中，要从整体出发，因为深基坑支护结构具有其整体性，每个部分都具有相关性，寻求新的理念以及计算方法，对设计思路加以改进和创新，设计要与经济效益同时考虑，根据条件环境等具体问题具体分析，不同的支护结构适应于不同的水文地质条件，从而选择合适的支架结构。

5. 深基坑支护中存在的安全隐患与改进事项

深基坑支护工程在施工过程中会存在这样那样的安全隐患，支撑的及时性是个关键程序，必须予以重视，不能出现支撑不牢靠、无效等问题，在实际施工的过程中，可能由于施工人员不到位，技术交底不充分，部分达不到设计要求等因素，都会严重影响工程施工的质量，焊接时一定要严格遵守规则，确保质量，不要出现漏焊、不连续焊等现象。加强施工过程中的观察和监理，实行监理值班制度，并准备抢险队伍应对突发状况。

在深基坑支护过程中，需要改进的地方有很多，比如，必须要制定严格的任务表格和施工制度。对施工过程中可能遇到的困难，施工人员要做到心中有数。还需要减少基坑的暴露时间，尽最大可能减少基坑的变形。监理人员一定要恪尽职守，适时添加预应力，负起自己应负的责任，在保质保量的前提下达到快速有序的目的。在深基坑施工过程中发生安全事故，监理单位督促施工单位按照国家有关事故处理的规定，应及时如实的向负责安全监督管理的部门、建设行政主管部门或其他有关部门报告，同事督促施工单位采取措施防止事故扩大，保护事故现场。

6. 结语

综上所述，深基坑工程是一项具有很大风险性和很强系统性的工程，要从工程整体考虑问题，严谨的设计、严格的施工和严密的监测是确保基坑工程成功的关键，也是保证主体施工顺利进行的一项非常重要的措施，直接关系到建筑的安全性、耐久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手，确保施工的质量和工期，这对于加深对建筑深基坑施工技术的研究有着重要的意义。

参考文献

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[2]沈爱超，深基坑边坡抗滑桩加固的最小势能分析方法研究，中南大学，2008

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