深基坑支护技术在基础施工中的应用
时间：2022-07-19 06:08:55
【摘要】深基坑支护技术是土建施工技术中重要的组成部分，就工程项目而言，深基坑支护技术关系着工程质量、施工安全、工程经济效益各个方面，本文通过对工程实际情况的调查分析，探讨深基坑支护技术在实际应用中的注意事项，分析施工建设可能存在的安全风险，并提出完善深基坑支护技术的相关措施，为提高工程项目的安全性和效益型提供参考。
深基坑支护技术是基础、主体施工顺利完成的重要保障，所建项目的安全性和耐久性都与深基坑支护施工存在密切的联系，要做好深基坑支护施工，必须从设计和施工两方面考虑，若其中一个方面出现问题，都将很可能会影响整个项目的建设。随着经济的发展，土建施工项目的难度越来越大，其中的技术含量也越来越高。因此，施工单位必须要高度重视控制好基坑支护工程施工质量的每一个技术环节，这样才能避免建设工程对周边环境及建筑物带来位移、沉降等各种影响和麻烦，保证工程项目顺利进行。
一、工程实例简介
本深基坑支护建设的施工地点位于深圳市宝安观澜大水坑社区小区内，该小区相邻现为有人居住密集区。因此，工程安全更加重要。施工地点南侧是为已建浪漫新城A、B幢，北侧是观光路，东侧与大水坑小学相邻，两侧都是已建居民楼。基坑底面积8400㎡，长度为120m，宽度70m，地下室一层，基坑开挖深度-6.4m。
（一）场地水文地质勘查
根据地质资料显示，该施工地点自上而下地质结构主要为人工填土层，第四纪洪积层、残积层、侏罗纪粉砂岩，另外，拟建场地内地下水位主要为赋存于第四纪土层中的孔隙潜水和风化基石岩中的裂隙潜水，无强透水层。主要接受大气降水的渗透补给，地下水量、水位随季节变化而变化，地下水位主要处于3.5～8.0m 左右。综合以上勘测结果，确定施工过程应充分考虑到周边其他建筑物及道路地下管线的正常使用，就必须加强深基坑支护技术各项措施，注重排水，防止对周边建筑物的影响而产生下沉开裂等现象。
（二）确定深基坑支护方案
在全面对施工地点的地质、周围环境进行了全面调查研究之后，确定从以下几个方面制定施工方案。
1.施工地点北侧为观光路，经调查，此侧道路下2.3m左右存在地下光缆，地下高压电线及排水管道，距离地点约为12m，施工时必须确保道路地下设施不受到破坏。
2.施工场地的东侧距大水坑小学只有1.8m，是毛石砌筑墙及教学楼，南侧是已建十八层高的浪漫新城商住楼，距基坑只有5.5m，西侧是分别六幢8～12层居民楼，基坑距道路为1.5m，距居民楼为11m。东、西、南侧拟采用微型桩，预应力锚索，冠梁、腰梁及钢筋网墙喷射砼等进行支护；在施工过程中，保证小区道路及地下管道和周围建筑物不受影响破坏。
3.由于潜水是施工建设的主要影响因素，因此，一定要注重排水，降低水位以及止水工作，一旦潜水处理不当，不仅会影响施工的正常进行，很可能会累及周边建筑物、道路或者地下设施。因此，在基坑坡顶，坡底设置排水沟、沉砂池和集水井，及时将坑内的地下水抽进排水沟汇入沉淀池，经沉淀后再排入相邻市政管道。
（三）深基坑支护施工
根据施工地点的地质环境和周边条件情况，深基坑施工选择桩锚支护方式，西侧、东侧、南侧支护都采用微型桩，直径400mm，桩长16m，中心桩距为1.2m，土钉钢花管长度12m@1500mm，预应力锚索为3×7?5高强钢绞线，L=20m@1800mm，止水墙采用喷射混凝土C20，厚度100mm，内配?6@200钢筋网。北侧采用放坡，并设置?22钢筋土钉，L=6000及9000@1500mm，面层喷射混凝土100厚，根据这些资料，桩锚支护施工顺序为：
1.微型桩施工完之后，进行桩顶冠梁钢筋混凝土；
2.土方分层分段开挖，同时进行土钉钢花管，预应力锚索及注压浆，腰梁喷射混凝土等工序施工；
3.基坑底清理及排水沟系统砌筑；
4.基坑监测：为保证基坑安全，在基坑开挖至回填土期间。对基坑四周必须进行变形沉降监测。
二、深基坑支护施工及质量控制
（一）微型桩施工
1.微型桩设计桩径400mm，桩长16m ，垂直成孔倾斜度偏差不得超过1%。
2.微型桩成孔时，采用泥浆护壁，成孔后立即吊装钢筋笼（钢筋笼内侧绑扎PVC注浆管），钢筋笼安装完毕后利用注浆管立即从孔底用清水冲孔，稀释泥浆，待泥浆比重小于1.05后，在孔口放置锥形漏斗，从漏斗投入1～3cm粒径碎石，在投石过程中，可用细长钢筋在漏斗内插捣，且不得停止冲孔，如此直至孔内投满碎石，一般情况下，碎石投入量不宜小于桩孔计算体积的0.9 倍。
3.桩孔内投满碎石后，从注浆管内注入纯水泥浆，当采用一次注浆时，泵的量大工作压力不得低于1.5MPa，开始注浆时，需要1MPa的起始压力，将浆液经注浆管从孔底压出，直至浆液泛出孔口才停止注浆。
4.微型桩施工完成14天后，方能进行分层开挖。
（二）预应力锚索施工控制
1.测量定位，根据设计锚索标高，放出锚索孔位并做标记。
2.成孔
①移机就位并调整锚杆机的方向及角度，锚索垂直于坑壁，锚索方向应按设计图纸测定，锚索倾角用地质罗盘进行测定。
②土层部分采用螺杆钻进，一般土层采用直接钻进，并将钻渣排出孔外。
③预应力锚索成孔直径为150mm，锚索长度按满足大于设计长度0.5m进行控制。
3.护壁
在粉质粘土，粘土中钻进，孔壁可以自稳，当钻孔遇杂填土及砂层时，首先应考虑采用泥浆护壁，必要时采用套管护壁。
4.锚索制作
①预应力锚索采用3×7?5高强钢绞线，间距1.5m，锚索按设计长度长1.2～1.5m，确保其有足够长度安装千斤顶以及便于张拉锁定。
②预应力锚索注浆管采用?32mm高压软管，在锚杆制作中将注浆管穿过定位支架固定于锚索上，注浆管端部距锚杆底部约30cm，在下入锚索同时将注浆管带入孔底。
③预应力锚索的自由段钢绞线表面涂防锈环氧保护漆，两端100～200mm长度范围内用黄油充填，外绕工程胶布固定后采用波纹管套住，使之与锚杆固结体分离。
5.清孔及注浆
①为了提高固结体早期强度，缩短龄期，所有锚索的注浆体均掺入适量的早强减水剂，掺入量为水泥用量的0.5%；
②锚索成孔后将加工完成的锚索连同注浆管一起下入孔底，通过注浆孔向孔泵入大泵量的清水清孔直至孔口返出清水为止。
③锚索采用二次注浆工艺，注浆固结体水灰比为0.45～0.5的32.5R纯水泥浆，先以0.4～0.6MPa灌浆至满孔口。然后改用小泵量送浆同时缓慢向外拉出注浆管，当注浆管拨出孔后，用压浆塞或止浆袋封堵孔口，二次注浆在一次注浆完成后6-8h进行，注浆压力应达到2～5MPa ；
④锚索固结体终凝后会产生收缩，应在孔口补浆，直至充满整个钻孔。
6.预应力锚索张拉锁定
预应力锚索固体及腰梁混凝土强度均应达到设计强度的70%（一般为8～10天）即可进行张拉锁定，预应力锚索张拉采用分级加载法，锁定以拉至设计荷载的1.1倍后并用锚具锁定。
（三）钢筋土钉或注浆钢管施工控制
1.本基坑部分采用钢筋土钉及注浆钢花管，土钉必须由上而下分层分段施工。每层开挖深度对该层土钉标高向下0.5m.严禁超挖或欠挖。钢筋土钉如因土层原因无法成孔时，采用同长度注浆钢花管。
2.钢筋土钉锚筋采用?22二级钢。钢管土钉采用?48壁厚3.5的焊缝钢管，采用机械冲击器打入。
3.钢筋土钉成孔直径为不少于?100mm，成孔时采用机械干法成孔，成孔深度应超过设计深度0.3m，成孔后及时放置钢筋并进行注浆，以防孔内泡水或塌孔。
4.钢筋土钉注浆时采用常压注浆，注满全孔，注浆第二天应从孔口补浆，注浆管应与锚筋一起放入钻孔，注浆管内端距孔底500mm。
5.钢筋土钉打入后及时从钢管端部使用压浆帽进行压力注浆，注浆压力不少于1.0MPa。每米水泥用量不少于20公斤。
6.钢花管制作：土钉头用2?25与钢管双面焊接，土钉每500mm对开出浆孔，孔径5mm，并焊L30*3角钢盖在出浆口之上。角钢长50mm.管端敲扁以利打入土层。
7.注浆：用42.5R普通硅酸盐水泥浆。水灰比0.5～0.55采用常规注浆，当水泥浆自管外侧流出土体或注浆达一定量后，即可停止注浆。
（四）喷射混凝土施工控制
1.喷射混凝土厚度为100mm，施工前应先人工修坡至坡面平整，修坡后及时喷射第一素混凝土厚度30～40mm；
2.坡面初喷后绑扎钢筋网和焊接加强筋，钢筋绑扎和搭接必须符合有关规范和设计要求。然后再复喷至设计厚度；
3.喷射混凝土终凝2小时后，应喷水保养，保养时间不少于7天。
（五）土方开挖控制
1.严格按照设计施工图纸施工，并按钢筋土钉、锚索层分层分段开挖，在微型桩及冠梁完成7天后方可开挖第一层土方。每层开挖深度比该层土钉标高低0.5m，该层土钉或锚索完工满足强度要求并锁定后，方能挖下一层土方；
2.开挖土方后及时施工喷射混凝土封闭土体，及时施工土钉墙并进行下道工序施工。
3.土方开挖过程中，严禁挖掘机挖斗触碰支护结构，机械较难开挖部位应采用人工开挖，基坑开挖完成后，基底周边清理砌筑排水沟等排水系统，除此之外，深基坑支护在施工中注意事项还有许多，需要各方面去认真思考，仔细调查，在技术上力求精益求精，严格按照有关规范规定进行施工，确保工程项目的质量和效益，保障施工安全。
结论：
深基坑支护工程在一些环境复杂或周边条件较差地点的工程建设中起着很大作用，但是可以肯定，任何一项工程建设中都会存在着许多风险和隐患，对于深基坑支护施工建设中，必须通过勘察、分析、调查等环节来谨慎确定施工方案，并且在实际施工过程中要考虑周全，严格遵守施工规范和施工方案，确保施工安全，保证施工建设不会产生破坏作用。深基坑支护技术在土建施工中十分常见，支护施工是否安全、合格，关系非常重大，必须加以高度重视。在以后的发展中，土建施工技术会越来越健全，深基坑支护技术也会越来越完善，土建工程的发展会继续为社会的发展而服务。
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