高层建筑深基坑施工的影响要素及问题

摘要：随着我国经济的发展，城市建设规模的日益增高，高层建筑、地下建筑、隧道等工程大幅度增加。为了节约地上空间，节省土地，充分利用地下空间的深基坑工程随之增加，而在高层建筑中得到了广泛的应用。文章主要介绍了高层建筑深基坑施工的主要特点，从中针对高层建筑深基坑施工中存在问题进行了分析，并提出了相关的应对措施。旨在为类似的工程提供参考。

关键词：高层建筑 ， 深基坑 ， 影响因素，问题

Abstract: with the development of our national economy, the city of the construction scale rising high building, underground building and tunnel projects increased substantially. In order to save the ground of space, save the land, make full use of underground space of the deep foundation pit engineering will increase, and in high-rise buildings have been widely used. This paper mainly introduces the high-rise building the main characteristic of deep foundation pit construction, for high-rise buildings from the deep foundation pit construction of existing problems were analyzed and corresponding measures. Aims to provide a reference for the similar projects.

Keywords: high buildings, deep foundation pit, influence factors, problem

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

深基坑支护工程是近二十年来发展成新的一门学科，由于深基坑支护为临时建筑，不在建筑主体施工的范围内，为节省投资、降低成本及加快进度，业主、施工单位往往只强调基坑支护施工的临时性，而忽略了基坑支护施工的重要性、复杂性及风险性，致使深基坑施工时安全质量事故时有发生，不仅延误了工期，还造成了巨大的经济损失。本文主要结合笔者多年的工作经验，分析了高层建筑深基坑支护施工过程的影响因素及问题，并提出相应的解决措施。

1 高层建筑深基坑施工的主要特点

（1）基坑深度增大。为了使用方便、节约土地，为了符合城市管理规定及人防需要等，建筑不断向地下发展。过去建l~2层地下室，在大城市也不普遍，中等城市则更为少见。现在大城市、沿海地区尤其是特区，地下34层已经很平常，5-6层也很多见。因此，基坑开挖深度多在lOm~16m之间。

（2）地质条件差，基坑环境复杂。在某些沿海经济开发区，建筑工程所处的地质条件差的问题较为突出。城市中，高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方，并紧靠重要市政公路。而一般情况下，这些地方的原有建筑结构陈旧，地上与地下管线密布。因此，基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定，也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。

（3）基坑支护方法多。目前，深基坑支护的方法越来越多，如混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩、地下连续墙、锚钉墙等，还有各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护。

（4）基坑支护工程的破坏性大。深基坑支护工程技术较复杂，而且当基坑支护失效时，会造成邻近房屋、地下管线及道路的开裂，引发工程纠纷，甚至出现严重的破坏，造成重大的经济损失及人员的伤亡。因此，在具体的工程实践中，科学设计和处理深基坑支护结构，并采用安全合理的支护技术措施保证深基坑施工至关重要。

2 基坑开挖稳定性影响因素分析

基坑支护的目的是为了保证基坑周围土体的稳定，若基坑较浅土质好，放样后就可以直接竖立开挖，基坑周围土体往往能够自己稳定。

（1）基坑过深, 出现坍塌现象。基坑过深时，如不采取一定的支护措施就要产生坍塌。早期方法是采用砌石块挡土结构，但这种方法仅适用于土质好基坑不太深的情况。高层建筑基坑仅在开挖施工基础过程中起作用，回填土后就不起多大作用，所以它服务时间短，都采用砌石挡土就不经济，改用其他简易方法是可行的，如草袋、蛇皮袋装砂石、土工布裹体压实等。

（2）基坑支护传统方法受到限制，促进新方法出现。随着城市对高层或超高层建筑的需要，传统方法受到了局限。如场地环境、挡土承载力不足等，也就相继出现了灌注桩、搅拌桩、挖孔桩、沉管桩、地下连续墙等基坑支护结构。这些支护结构承载力大为提高，桩径可达4m以上，承载力也达到 1000kN以上。

（3）基坑内常受水的影响，产生沉降。如果基坑内有水，在施工期间应及时排除。排水与降水总会使周围土层产生沉降，沉降过大会影响邻近建筑物的使用。最为理想的方法是使基坑内的水既降低又排走，而基坑外侧的地下水位却又维持原状，这就是所用的止水帷幕法。如将挡土护坡桩的间距稍大于桩径，￠1000的灌注桩间距可选为￠1200, 相邻两桩的外侧筑一根￠400的混凝土止水桩，为预防两桩间连接不密实，可在大小桩连线上进行高压灌浆。另一种方法是回灌井点技术，在井点降水时，降水井点与原存在建筑物之间打回灌井和做回灌沟，在降水和排水的同时，将水注入回灌沟而流进回灌井中，使靠近建筑物一侧的地下水位得以减小，从而有效控制地面沉降。

3 深基坑施工中存在的问题及解决措施

3.1支护结构设计计算问题

目前, 深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论，但支护结构的实际受力并不那么简单。实践证明，有的支护结构按极限平衡理论计算的安全系数，从理论上讲是绝对安全的，但却发生破坏；有的支护结构却恰恰相反，即安全系数虽然比较小，甚至达不到规范的要求，但在实际工程中却获得成功。

极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计，而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态，也是一个松弛过程，随着时间的增长，土体强度逐渐下降，并产生一定的变形。这说明在设计中必须给予充分的考虑，但在目前的设计计算中却常被忽视。

支护结构设计时要考虑由于超孔隙水压力对土体的影响，对土的各项物理力学性质指标取值要慎重，为了使取值更加可靠，最好在工程桩结束后，对土体做原位测试，提高工程的施工水平，预防和避免事故的发生。

3.2 支护墙的渗水与漏水问题

土方开挖后支护墙出现渗水或漏水，对基坑施工带来不便，如渗漏严重时则往往会造成土颗粒流失，引起支护墙背地面沉陷甚至支护结构坍塌。例如某建筑，基坑开挖深度为-7.4m，支护桩为钻孔灌注桩￠800@ 1000，桩长13m，其后设直径0.3m的旋喷桩作止水帐幕，地下水位在地表下1m处。由于钻孔桩和止水桩质量差，未形成止水帐幕，基坑开挖后，桩间出现大量涌泥和流砂，支护桩向基坑内侧倾斜达200mm以上，桩后形成的地面裂缝达50~100mm，边坡滑移，严重开裂破坏，被迫停止拆除。

对渗、漏水量很大的情况，采取相应的措施：如漏水位置离地面不深处，可将支护墙背开挖至漏水位置下500~l000mm，在支护墙后用密实混凝土进行封堵。如漏水位置埋探较大，则可在墙后采用压密注浆方法，浆液中应掺入水玻璃，使其能尽早凝结，也可采用高压喷射注浆方法。采用压密注浆时应注意，其施工对支护墙会产生一定压力，有时会引起支护墙向坑内较大的侧向位移，这在重力式或悬臂支护结构中更应注意，必要时应在坑内局部回填土后进行，待注浆达到止水效果后再重新开挖。如现场条件许可，还可在坑外增设并点降水，以降低水位、减小水头压力。

3.3 断桩及漏桩问题

对于施工过程中已知的或怀疑可能发生的断桩或漏桩，在基坑开挖前，应先行对该桩位及桩背进行压密注浆或高压喷射注浆，保证其在开挖后不发生严重漏水，以便开挖后处理。断桩如发生在基坑底面以上，则在开挖后，可将断桩部位的泥浆、粘土、浮浆及不密实的混凝土凿干净，支模后用混凝土补浇填实。如桩发生在基坑底面以下，则应在基坑开挖前或桩后，增加2~3根桩，桩径可比原校适当减少，桩长一般与原桩相同。

对于施工过程中未知的断桩或漏桩，开挖发现后应先进行止水处理，再用混凝土补浇填实，如止水有困难，也可采用“引流一修补”的方法，先在断桩处设一引流管，再将断桩修补，混凝土修补时可将引流管埋入其中，但引流管两端不可封死，应保证引流畅通，防止压力水对引流管边修补的混凝土产生微裂缝。在混凝土达到强度后，可封住引流管。

4 结束语

综上所述，深基坑施工技术水平的不断提高与发展，应充分了解基坑施工的特点及影响因素，对结合自身的工作实践，对深基坑施工中存在的主要问题进行总结，采取有效的解决措施，从而保证工程的质量及安全，使用建筑业的不断发展与壮大。

参考文献

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[2]聂淼, 郑玉元.贵阳某深基坑土钉支护设计研究[J].山西建筑, 2009(3) .

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