浅析深基坑支护的技术要点

摘要：随着近几年我国经济的高速发展，越来越多的大型化、高层化的建筑拔地而起。而对于高层建筑来说，基础深度往往都在十几米或是几十米。这样施工中就不可避免的要遇到深基坑，本文针对深基坑的技术特点结合笔者自己的经验，对深基坑施工过程中应该给与重视的技术要点进行了细致的讨论。

关键词：深基坑 支护技术 安全

中图分类号：TU74文献标识码： A

0、前言

随着建筑行业施工技术的不断发展，各类工业与民用建筑以及市政地下工程中都越来越多的涉及到基坑支护，而且大部分是深基坑支护，深基坑支护施工技术与上部结构一样重要，近年来，深基坑支护的工程技术也有了很大的发展，本文通过对国内外深基坑支护的方法的讨论，总结出了一些自己的看法，并重点从“技术”和“安全”这两个角度来着重论述深基坑支护的这个技术要点。

1、深基坑常见支护形式

1.1地下连续墙

地下连续墙一般指通过挖槽机械进行开挖，形成狭窄而且有足够深度的沟槽，在此过程中采用泥浆护壁，来保证成孔质量，而后在沟槽内浇筑填充材料（一般为混凝土），使该填充墙具有防渗水、挡土和承重功能的连续的地下墙体。

按地下连续墙的成墙方式一般可分为：①桩排式；②槽板式；③组合式；按地下连续墙的使用功能可分为：①防水抗渗墙；②临时挡土墙；③永久挡土墙④承重挡土墙；⑤作为基础用的地下连续墙；按开挖情况可分为：①地下连续墙（开挖）；②地下防渗墙（不开挖）。

1.2混凝土灌注桩

这是一种较为简单且施工快捷的支护方式，一般情况下直接在既定桩位处采用机械或是人工直接成孔，而后在孔内浇筑素混凝土或是先安放钢筋笼再浇筑混凝土或是先浇筑混凝土再安防钢筋笼，而形成具有支护作用的桩。此类支护形式分类较为简单一般按照其成孔方式不同，可分为钻孔灌注桩，沉管灌注桩、人工挖孔桩和人工挖孔扩底灌注桩等。

1.3土钉墙

是一种较为常见的适用于开挖深度一般，坡度较小的原位土体加筋支护技术。用钢筋制成土钉在需要支护的边坡用钢网覆盖与土钉连接，而后对上述边坡区域进行混凝土喷射使喷射混凝土与边坡土体形成一体的支护做法。

1.4止水帷幕

这是一种深基坑的防水处理办法。往往采用连续搅拌桩也称水泥土搅拌桩，单管或三管旋喷桩形成结构，此结构即为止水帷幕。此处讲的止水与主体结构的防水是有较大区别的，是工程主体止水，也就是相对的从总量上对压力水给与控制。

2、深基坑支护形式的适用范围

对于地下连续墙而言，施工过程中噪音小，成型结构刚度大，有较好的抗渗性能，较好的保护周围建筑，对地基扰动较小，在强度及构造上给予设计可以与原结构基础合为一体。在很多类型的土壤中都可以施工，如软弱的冲积层、密实的砂砾层等土层，可发挥出其他形式无法比拟的作用。对于常见的深层地下室、地下停车场、地铁等地下工程都可使用。土钉墙采用坡度应小于10：1，对于这种施工方法的使用范围较为宽泛。止水帷幕适用于基坑尺寸较小，压力水量一般，施工时间较长的基坑。

3、深基坑支护的施工工艺

3.1地下连续墙的施工工艺

地下连续墙一般先施工保护基槽上口的导墙，一般都为砼结构，也是保证地下连续墙的几何尺寸的必要步骤，而后要采用泥浆护壁，通过压力泥浆的作用形成沟槽形状，泥浆的预制采用膨润土、水、化学处理剂，可在侧壁上形成较为稳定的且有不透水作用的临时侧壁。如周边条件较差对泥浆的污染较大，可采用振动筛、旋流器等净化装置来过滤泥浆，如污染严重必须换用新浆。为了保证墙段间的联系，必须使用锁口管处理或是直接采用刚性接头，保证两个墙段的整体性。

3.2混凝土灌注桩的施工工艺

3.2.1钻孔灌注桩

国内施工钻孔灌注桩基本采用机械钻孔，成孔后在孔内浇筑混凝土，完毕后在孔内安放钢筋笼，进而成桩。考虑到工程的不同性质、不同的地下水位及工程土质复杂程度，钻孔灌注桩还可以具体分为冲击钻成孔灌注桩、回转钻成孔灌注桩、潜水电钻成孔灌注桩及钻孔压浆灌注桩几大类。钻孔压浆灌注桩依靠混凝土的压力即可保证孔壁的成形质量，而其他三种桩均为泥浆护壁钻孔灌注桩。此种施工方法务必注意在钻孔时要随时控制好泥浆的密度和稠度。

3.2.2沉管灌注桩

沉管灌注桩的施工过程为：确定桩位，桩机摆正机位，沉管设定垂直度，一边锤击一边震动沉管同时注入压力混凝土，其后边锤击边拔管，在这个过程中不间断注入混凝土，混凝土浇筑完成后，将钢筋笼下沉到位。由于本方法需要较大的人力机械的配合付出，所以施工作业时必须注意安全，由于为了桩机不被破坏，尽量避免在密实的中粗砂、砂砾石、漂石层中进行锤击作业。

3.2.3.套管夯扩灌注桩

套管夯扩灌注桩也称之为夯压桩，此法是近几年来在前段所述的普通锤击沉管灌注桩的基础上改进了工艺，对关键技术给予调整发展而成形的一种新的施工手段。具体区别就是在原有的桩管内增加一根管径略小于桩管，长度与桩管相同的内夯管，以此内夯管代替钢筋混凝土预制桩靴，施工时同时进行锤击，并打入至设计深度，进入持力层内夯管则成为传力装置，将桩锤击力传至持力端，形成扩大头，在此施工过程中同时完成了地基的密实度的处理；内管和桩锤的自重可以保证外管内的现浇桩身混凝土密实，此为较大的侧压力使水泥浆挤入桩周土体，增加桩周土体的密实度，使单桩的侧摩阻力大大增加提高了单桩承载力。

3.2.4.振动沉管灌注桩

相对于上述几种施工方法，振动沉管灌注桩使用的较少，一般适用于较为松散的土质。例如普通黏性土、淤泥、淤泥质土、粉土、湿陷性黄土、稍密及松散的砂土及普通回填土，一定注意避免在坚硬砂土、碎石土及有硬夹层的地基土上使用，很容易损坏桩尖，更换桩尖会大大影响工期。根据承载力及下部土质的区别，采用振动沉管灌注桩时可使用如下几种拔管方法：单打法、复打法、反插法。

3.2.5人工挖孔灌注桩

这是一种采用人工挖掘的施工方式，即人工挖掘成孔后，孔内放置钢筋笼，而后浇筑混凝土，成桩。由于施工时有可能发生孔壁坍塌及流砂的地质灾害，所以必须采取必要的护壁措施。目前国内较为常见的是现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁、砖砌体护壁、钢套管护壁、型钢或木板桩工具式护壁等。

3.3土钉墙的施工工艺

普通土钉墙采用坡度应小于10:1，土钉与钢网连接必须牢固，加强钢筋的设置是必要的，如设置承压板，应将其与土钉螺栓连接。侧壁安全等级为二、三级且为非软土基坑时，可以采用土钉墙。开挖深度也要限制在15米。

4、深基坑支护的安全控制要点

4.1 施工机械注意事项

挖掘机械施工时，其他人员严禁在回转半径内停留，有专人负责施工机械的指挥和协调。土方转运车紧张载人、超载、超速。其他施工机械禁止违章作业。 夜间施工作业必须设置警示灯光，照明亮度要够，现场出入口要有专人负责，保证安全通行。机械作业时，注意观察上空架空线缆，必须在下方施工时必须满足用电安全距离。

4.2安全施工保证措施

开挖边坡土方要严格控制边坡失稳，开挖过程中派专人看护土质情况是否有变化，如与地勘报告不符，必须采取相应的支护措施。基坑四周必须封闭，并做警示标志。基坑边线外一米内不可堆放重物，十米内禁止车辆通过。对于地下水位较高、或是水量较大的基坑，必须采用必要的排水设施，做好边坡监控，严格监控基坑的沉降观测。

5、结语

综上，深基坑工程的重要性不言而喻，其安全顺利的施工除了前期缜密的计划和严密的设计外，施工过程中的严格按照预定方案执行，严格按照安全方案进行防护都是必不可少的。希望本文对今后的深基坑支护工程做出有效地帮助。

参考文献：

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[2] 何世秀，吴刚刚，朱志政，李彩霞；深基坑支护设计影响因素的有限元分析，岩石力学与工程学报；2005-12-30。

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