建筑工程中基坑支护施工技术探讨

摘要：随着城市建设的快速发展，高层住宅建筑拔地而起，深基坑工程项目也越来越多，本文对基坑支护类型、基坑工程水效应和支护设计计算进行了分析，并对存在的问题提出了建议。

关键词：深基坑，支护，类型，建议

中图分类号：TD35文献标识码： A

1基坑支护类型

1.1自立式支护

（1）水泥搅拌桩挡墙支护。水泥搅拌桩主要适用于淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土、素填土等土层。基坑开挖深度不宜大于8m。如某深业新岸线一期、后海湾维商峰住宅楼等软土基坑支护，大多在主动区施做三排以上的水泥搅拌桩，有的还在被动区施做数排水泥搅拌桩；采用格栅式平面布置。其水泥掺量在10%~20%之间。

（2）悬臂式排桩支护。悬臂式排桩支护一般采用冲、钻孔或人工挖孔灌注桩，个别采用预制桩，如预应力管桩。

这种支护型式的优点是基坑内无支撑，便于机械化挖土和地下室工程施工，其缺点是支护桩顶水平位移较大，当坑深较大或地质条件较差时，工程造价较高。一般都用在地质条件较好的场地；若存在厚软土层，采用此支护型式的，其基坑深度一般不大于6.0m。

1.2 排桩内支撑支护

排桩大多为冲、钻孔灌注桩（桩径Ф800~1200）；个别工程采用地下连续墙或预应力管桩。内支撑系统根据平面形状有角撑式、角撑对撑式、水平拱圈式等多种布置方式；水平拱圈支撑发挥混凝土抗压强度高，抗拉强度低的特点，既经济又可提供较大的施工空间。竖向大多为单道内支撑，也有两道内支撑。支撑材料有钢梁和钢筋混凝土梁两种。这种支护型式大多用在软土层较厚、且基坑深度较深的工程；目前，基坑深度在6~10m 之间的多采用单道撑，基坑深度大于10m 的采用两道以上支撑。

1.3 桩锚支护

这种支护方式主要适用于场地土层性能较好或软土层较薄的场地。对基坑深度较大的工程，岩土锚杆的一些参数如下：与水平夹角在15°～40°之间；长在35m 以内；设计轴向抗拔力一般小于600kN；锚筋材料有钢筋或3~4 条钢铰线；大多采用二次高压注浆工艺，第二次注浆压力一般大于2MPa。锚索锁定时都施加预应力，施加预应力大小不等，有的达设计值的70%，有的只有设计值的30%；施加的预应力越大，限制桩顶变位效果越好，但其支护桩承受的压力越接近静止土压力。

2 基坑工程水效应

基坑工程施工对场地周边环境产生影响较为普遍，其主要表现有：

（1）建筑物倾斜，产生或大或小的裂缝，有的甚至成为危房；

（2）地面工程（如道路、绿化等）破损；

（3）地下管线，如煤气管道破裂，导致漏气，甚至起火；地下水管破裂，影响城市正常供水。究其原因，除了基坑支护结构变形过大，失稳问题及人工挖孔桩流泥外，主要是大面积深层降水引起大量沉降和严重的不均匀沉降造成的。

2.1 淤泥层排水固结的影响

沿海一带及绝大部分旧市区，大多发育有厚度、含水量大小不一的淤泥层；旧市区的淤泥在自重的作用下都有一定的固结，孔隙比及含水量相对较低；而沿海一带的淤泥，孔隙比一般大于1.5，含水量一般大于60%；淤泥的渗透系数虽小（k=10-6~10-7cm/s），但由于淤泥中夹有薄层（0.5~2cm）粉细砂，加速了水平渗透，从而导致固结沉降速度大；另外，一般基坑开挖过程及开挖后基坑暴露时间至少半年，若开挖后，再进行工程桩（人工挖孔桩）施工，则降水时间更长，有的达两年之久，长时间降水致使淤泥产生较大的固结沉降，对周围环境影响较大，且降水对基坑周边的影响往往有滞后效应。

2.2 淤泥下卧中粗砂层的影响

当淤泥下卧有中粗砂层时降水影响半径很大，可达百米以上，产生的附加沉降也较大；因该层多为承压层，其承压水头等于或大于上覆荷重；降水时，由于承压水的释放，土层的水力状态急剧改变，除了该砂层压实外，上覆淤泥层渗透固结速度将加快，从而增加了沉降量。

3 存在问题

3.1 基坑工程勘察问题

基坑工程勘察常常不能满足设计要求，土层抗剪强度指标试验方法及取值不统一。基坑工程勘察应满足规范中规定的要求，包括勘察范围、勘探点的深度及间距，场地水文地质勘察、岩土工程测试参数、基坑周边环境的勘查及对基坑工程的建议等，其中尤其重要的是岩土工程测试参数及对基坑周边环境的勘查。现有岩土工程报告中岩土的取样数量均偏少，岩土参数测试值变异较大，大部分岩土抗剪强度参数取值均为经验值，直接导致基坑工程计算结果的不够准确。如基坑工程设计计算均按岩土工程报告取值，就会出现计算结果偏差较大的情况，有的基坑计算结果偏于危险，有的则太过于保守。

3.2 施工质量问题

基坑工程特别是土钉墙和喷锚工程专业特殊性强，许多施工单位没有岩土工程专业工程经验，甚至对岩土工程专业知识知之甚少，有的甚至完全不懂；但出于利益的驱使，偷工减料的现象时有发生，特别是有的土方开挖单位，为了方便省钱，根本就没有分层开挖，基坑工程一次开挖到底，直接导致坑顶开裂、坑壁失稳。基坑工程除保护周边环境外，还要保证坑内工程桩的安全，软土基坑必须分层均衡开挖，每层高度不宜超过1m。饱和流塑状态的淤泥层，对桩周的约束效应很低，工程桩（预应力管桩）的横截面，不论是横向抗切的配筋，还是截面积都相对比较薄弱。由于土方开挖未严格按要求进行，桩移、倾斜、断裂很容易发生，类似的事故不少。某商城基坑支护结构未按要求施工，随意减少重力式挡墙之水泥搅拌桩数量，致使发生基坑侧壁滑坡，工程桩倾斜、折断。在未进行基坑侧壁支护加固补强的情况下，强行方开挖，再次导致补打的工程桩受到破坏。

4几点建议

①加强基坑支护工程设计和施工质量管理和基坑工程专门勘察工作；

②充分重视基坑监测工作，并做到因地制宜，尽量减少对周围环境影响；

③特别重视降水影响问题。在勘察时应加强收集场地水文地质资料，如抽水试验，为设计提供较为准确的设计数据；当淤泥下卧有中粗砂层时，降水影响范围大，须加以注意，做好沉降估算以及对周边环境影响的预测，并采取有效的处理措施；

④在软土基坑开挖时，须特别注意对工程桩的保护，采取边挖、边凿（工程桩）、边铺、边浇（混凝土垫层）及边砌（基槽）的施工方法；

⑤加强施工监管力度，杜绝随意更改支护设计图纸和施工组织设计；

⑥加强土压力的原位测试工作，以期得到切合实际的土压力分布情况，完善和研究支护。

5结束语

综上所述，深基坑工程项目越来越多，基坑开挖深度也越来越深。由于基坑周边地面建筑和地下设施密集，且地质条件复杂多变，深基坑支护的难度也越来越大，造成经济损失和不良社会影响。因此，研究适用地质条件的新深基坑支护技术是必要的。

参考文献:

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