浅议深基坑支护施工应用

【摘要】随着建筑行业中的各项施工技术的飞速发展，对建筑施工质量的提高起到了积极的推动作用。其中，深基坑支护施工是一项建筑施工中的技术难点，同时也是一项基础施工内容。本文结合深基坑支护的工程实例分析，对深基坑支护施工技术进行了分析探讨，阐明了其在建筑施工中的重要作用。

【关键词】深基坑支护；施工技术；建筑行业

随着城市化进程的不断加快，对建筑物的使用功能和施工质量要求越来越高，住宅建筑以及各种办公、商场等公共场所等建筑工程大多都带有地下室，随着社会经济的发展和土地稀缺性矛盾日益特显，建筑高度不断加大，地下室工程规模也随之不断扩展。随着社会经济发展的加快，建筑工程质量与施工安全的重要性越来越明显，成为行业发展的一个重要课题。深基坑支护技术作为建筑工程中广泛使用的技术，对保证建筑物质量及周边环境和人民财产安全起到重要的作用，通过对其研究能够为建筑施工提出一些指导和参考。

一、深基坑支护技术的发展现状以及分类

随着我国社会经历飞速发展和城市化进程的加快，城市中不断涌现出了很多大型建筑，沿海发展较快的中小城市甚至一些发展较快的城镇都开始出现大型综合体建筑，对其进行施工过程中，特别是在施工技术相对滞后的一些小城镇，很多技术都不能满足现代建筑施工的要求。鉴于深基坑支护施工在建筑施工中表现出的一些优点，在实际工程中有很多值得应用的地方，为此，深基坑支护施工技术得到了广泛认可。此外，深基坑支护技术在各类建筑施工中也在深入发展和完善中，并由此形成和发展了适合不同地质条件和场地特殊要求的支护结构技术体系。

目前建筑施工基坑支护结构分为了以下几种类型：建筑地下连续墙的施工、建筑土钉的墙体支撑，建筑物桩基的支护、混合材料灌注时的支护、排水桩基的支护、锚杆或锚索支护、内撑式支护等形式。其中，5米、15米的土钉墙体技术以及搅拌桩基支护技术是较为常见的深基坑工程应用技术。如果建筑工程所处的地理位置中，地质条件、自然风貌等外在条件优越，10米左右的深基坑上可以应用土钉墙支护技术。一般来说，搅拌桩支护技术能够起到挡土、挡水等作用，而在地下水位处适宜应用土钉墙支护技术，但是这种支护技术不能够单独应用，必须与其他支护技术联合使用，如今，这种支护技术已经成为深基坑工程中的常用技术。地质条件复杂或场地周边建筑等条件局限，可以考虑钻孔桩加内撑式基坑支护技术。

二、深基坑支护技术在应用中需要注意的问题

建筑施工中的深基坑支护技术在实施中较为复杂，并且由于建筑物施工方式的不同，对地基的处理也存在一定差异，为此，深基坑支护技术在建筑工程中体现出的要求也是不同的。在建筑施工中，施工规模、建筑结构、工程中的土质情况以及场地周边建构筑物现状都是影响深基坑支护类型选择的关键因素。选择完了适合施工的深基坑支护技术以后，就要注意以下几点内容：

（一）深基坑的设计要按照建筑物的占地面积、基坑四周面积、边缘距离、地质状况以及场地周边建构筑物现状及其基础类型等进行，在确定了基坑的具体参照以后，在实施具体的支护施工工序。

（二）要能够选择适合的支护技术，适合地质状况、水文情况的支护技术是保证施工质量的前提，也是安全施工的关键。

（三）深基坑要能够确保四周地质土壤的稳定，在面对地下水或者是缓坡流水时具有一定的挡水能力。

（四）制定合理的施工方案，施工时必须严格按方案的施工顺序进行。

（五）制定完善的基坑监测方案，做到合理布设监测点，监测数据精度及检测频率应满足基坑安全要求。

三、土钉墙支护施工应用实例

（一）工程概况

某大厦建筑设计为30层，地下有2层，总体高度在70米左右，工程的外形尺寸为65.4米×38.2米，占地面积为2300平方米。施工中采用的地基类型为天然地基，建筑施工应用的土质为混合性质的粘土，这种土质状况较为柔软，此外，建筑抗震等级为丙级。在该建筑中，上层建筑大都为剪力墙架构，而建筑的基础部位大都是框架式的结构或者是筏板结构，鉴于建筑需要，还要向地下挖掘7米。参考建筑施工所处的地质特征以及周围的环境特点，基坑的开挖要能够结合地质情况，如果土质是较为松软的类型，在开挖时就要注意塌陷问题。该工程应用的是土钉墙支护技术。该技术支护深度可以达到4米，支护的断面层数为4层。

（二）土钉墙支护施工工艺的主要内容及技术要点

一般，土钉墙的施工工艺流程大致为：对土方进行挖掘边缘壁角的修整放线和测量钻孔钻机到达规定的深度孔缝的清理土钉插入灌浆养护工作。首先，参考工程图纸上的基坑尺寸，做好桩位的标记和测量，并用滑石粉标记出明显的位置，对基坑进行深度挖掘，要在基坑周围构建出一个积水沟或者是积水坑，要在每间隔20米处构建出一个排水设施，以此确保排水的及时和顺畅。应用水品钻机进行钻孔，孔径保持在一百米以内，土钉在施工中使用前，要对其进行除锈处理，还有各种顽固的焊油物质，将混凝土等液体灌注到打好的孔中，要确保其全部灌入到了孔底位置。应用土钉对托架进行焊接，土钉的位置要居中，并要增加钢筋以及砂浆液体的密实度。浆液应用的较为广泛的是水泥浆，水泥浆的凝结剂使用量要控制在一定范围，是水泥浆用量的百分之四左右，压力也要控制在0.2MPa～0.3MPa。在对水泥浆进行灌注过程中，要对注浆管进行适当的拉动，这样能够确保注浆的顺畅；砂浆的配比要能够按照一定的比例进行，一边进行灌浆一边进行搅拌，在水泥浆凝固前要完成注浆，并且为了确保注浆管的清洁，要每隔三十分钟进行更换。注浆完成的3个小时以后布设钢筋网，钢筋网是应用钢筋架的焊接或者是使用铁丝捆绑的方法完成。支护可以沿着水平的方向开展，预埋的直径在40毫米左右，支护外罩有一个PVC管道作配水管，管口密封应用的是水泥浆液。钢筋网在完成了布设以后，就可以在其表现上增加一层混凝土层，土钉要紧密贴合混凝土层。土钉的弯头周围要应用长度约200毫米的钢筋进行焊接固定。

四、混凝土灌注桩与锚杆支护技术的应用

同样是以一个实际工程为例，对混凝土灌注桩与锚杆支护的应用进行分析。该建筑工程建设的大厦地下有3层，总面积为35261平方米，基坑的深度为15米。工程中有剪力墙结构和钢筋混凝土框架结构，地下建筑结构为预应力钢筋结构。

该工程的地质条件为：按照初期的地质勘测显示，该工程的开展地点位于河流冲击面的附近，地面标高在40～45米之间；施工地点的土质为黏土层，局部一些部位为粉质的黏土层，大厦的承重指标在221kPa，地下没有非常多的软土层。

该工程的水文情况为：按照考察报告显示，该工程区域有三个地下水层。第一层是滞水层，水位在1～3米左右，水位的标高在3～35米之间；第二层是潜水层，水位深度在8～11米之间，水位的标高在36～38米之间；最后一层是间水层，水位深度在22.02～25.04米。

混凝土灌注桩工艺流程为：对钻孔场地进行平整处理对放线和布孔的位置进行测量和放线开挖排水沟准备好灌注的泥浆钻机进行钻孔清洗孔缝使之保持清洁布设钢筋笼浇注混凝土。在钻孔前，首先要对轴线进行定位和测量，在位置和放线的长度都确定了以后，就可以进行放线。准备好了桩机以后，对孔口进行检查和清理，并用特殊的仪器对孔口进行检测，以确保位置准确。在实施钻孔过程中，要时刻倾听钻孔时的声音，如果发现了钻孔机出现了异常的声响，则可以断定地质发生了突变情况；在钻孔的深度达到了规定的位置后，就要开展维护工作。所有钻孔工序都已经完成了以后，就可以进行钢筋笼的布设，可以在钢筋笼上安装定位的钢筋环，以便控制好钢筋孔的布设位置。

五、多种支护技术综合应用实例

对于场地周边建构筑物现状复杂的深基坑支护，可以根据实际状况选择内撑式基坑支护技术。

例如中山某发展较快一个镇区的一个金融商业大楼工程，用地面积25680.4平方米，总建筑面积平方米87420.3，地上19层，地下2层，基坑开挖深度约为12.0米，局部15.0米，基坑平面为140米×100米长方形，支护周长约480米。该工程东侧临河涌及镇政府机关大院，基坑边距离河涌约4-5米，距离镇政府大院建筑约15-28米；南侧邻近19层高城建大楼，该大楼为管桩基础而且无地下室，基坑边距离城建大楼约3.0-6.0米；西侧紧临3幢22层民安大厦，基坑边距离民安大厦约为6.0-15.0米，民安大厦为管桩基础，局部有一层地下室，其余均无地下室；北侧临新华中路，基坑边距离路侧约4.0-8.5米，基坑临道路侧沿道路人行道均有市政污雨水管道分布、电力电信管沟及煤气管，埋深在0.7-1.5米，环境较为复杂。考虑该工程自身的结构特点和确保场地周边现有建筑物的安全因素，设计采用“桩撑+桩锚 +桩间旋喷桩与搅拌桩组合帷幕止水”相结合的支护形式。

该工程的水文地质条件为：人工填土、淤泥、粉砂、粉土、砾砂等海陆交互相沉积层、震旦系片麻岩层，其中淤泥、粉砂、粉土、砾砂各层厚度较大，地下水位高，为微承压水，且砂层透水性强。

鉴于软弱土层锚杆的锚固性能差，周边建筑物的管桩基础及地下室也使得锚杆施工难度大，施工质量不易控制，故拟选用以内撑式为主的支护结构。为方便挖土并充分利用基坑平面形状接近长方形的有利条件，基坑中间设两个环形钢筋混凝土支撑梁，根据地下室结构的设计现状设一道内支撑。为有效限制坡顶位移，在支护桩顶设一道较短预应力锚索。支护桩采用钻孔或旋挖灌注桩，支撑立柱采用下部灌注桩上部钢构柱的结构型式。对于基坑底仍有深厚软弱土层分布的基坑区段，则对被动区采用水泥搅拌桩进行加固或支撑下一桩一锚增设预应力锚索。

支护桩桩径1.2m，桩间距1.5，设一道钢筋混凝土支撑，环形支撑梁直径分别为60m和70mm，环形支撑梁截面尺寸为2.0×1.0m，桩顶冠梁截面尺寸1.2×0.8m，腰梁截面尺寸分别为1.2×1.0m，其他支撑梁截面尺寸分别为1.0×1.0m和0.8×1.0m，桩与梁均采用商品砼C30浇筑而成，预应力锚索水平间距2.0m，长度25-30m。

针对强透水性砂层该工程采取专门的止水措施，采用支护桩外侧水泥搅拌桩帷幕、桩间单管旋喷与支护桩形成组合帷幕进行联合止水，搅拌桩和旋喷桩桩长均以穿透强透水层不小于1.5m为准。在基坑施工及使用过程中沿基坑周边设置排水系统拦截坡顶雨水、排泄坑内积水。沿坡顶和坡脚设排水沟，沿坡脚于基坑转角处每隔约50m设一集水井，积水排入市政管道前设置三级沉淀池，确保达标排放以免污染环境。

通过对该工程的实际特点进行仔细分析论证，选择了合适综合支护技术，并且在施工过程中严格按施工方案执行，基坑周边建筑物沉降、周边道路沉降、基坑坡顶位移沉降、支护桩桩身深层水平位移（测斜）、地下水位、锚索应力、支撑轴力和支承立柱沉降等项目的施工监测数据都在设计安全指标值范围内，切实保障了大楼的基础施工和项目周边建筑物的安全，受到建设方和当地建设管理部门的好评。

结 语：

本文结合具体深基坑支护工程实例，主要对建筑施工深基坑支护技术进行了分析探讨，并表现了深基坑支护在具体施工中的应用广泛性和必要性，突显深基坑支护施工技术在建筑施工中所起到的重要作用。

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