剖析深基坑支护过程中的几个问题要点

摘要：随着经济建设的迅猛发展，大型的高层建筑在城市中大量涌现。为了确保建筑物的稳定性，建筑基础必须满足地下埋深嵌固的要求，建筑高度越高，其埋置深度也就越深。深基坑的护壁不仅要求保证基坑内的作业安全，而且要防止基坑及坑外土体移动。本文在此对于深基坑支护施工过程中应该注意的几个要点问题做了详细的研究。

关键词：深基坑支护；结构；地下水

Abstract: With the rapid development of economic construction, large high-rise buildings have emerged in the city. In order to ensure the stability of the building, the building foundation must meet a buried embedded requirements, building height is high, the buried depth is deep. Wall of deep foundation pit is required not only to guarantee the operation safety, but also to prevent the foundation and soil movement. This paper made a detailed study for some key problems should be paid attention to and support construction process of deep excavation.

Key words: deep foundation pit supporting; structure; groundwater;

中图分类号：TU74

一、基坑支护结构的基本型式

1、桩墙结构的分析

通常在基坑开挖前，沿着基坑边缘施工成排的桩，或者地下连续墙，与此同时也使其底端嵌入到基坑底面以下的结构，这就是我们所说的桩墙结构。我们在基坑的分层向下开挖的过程中，就需要在桩墙的表面设置好支点，在选择支点型式时，还可以根据工程的需要而进行确定。在这方面我们一般可以采用内支撑，当然也可以采用锚杆。因为受到桩墙结构侧壁上土的压力的作用，所以，桩墙结构的受力形式其实与梁板结构是相似的，内支撑可安装具体结构型式完成结构设计的计算。但是，锚杆一般是需要进行单独的承载力设计计算。当然，如果这种结构不用设置支点，那就是悬臂梁结构，然而悬臂结构一般只是适用于基坑深度较浅，而且周边环境对支护结构水平位移要求不高的情况。在现代建筑工程中常采用的桩墙结构型式主要有：地下连续墙一锚杆结构、排桩一内支撑结构、排桩一锚杆结构、地下连续墙一内支撑结构等。桩的类型主要有各种工艺的冲孔桩、钻孔桩、沉管桩或挖孔桩等。当搅拌桩内插入型钢时，也可以纳入这种受力结构型式。

2、土钉墙结构的分析

一般来说最常用的土钉墙结构，主要是在分层分段挖土的情况下，分层分段施做土钉和配有钢筋网的喷射混凝土面层。在这过程中需要保证每一施工阶段基坑的稳定性，与此同时需要保证挖土与土钉施工是交叉作业。一般来说，要把土钉的水平与竖向间距，要有一定的控制，而且要合理。其基本的受力特点是通过斜向土钉对基坑边坡土体的加固，来进一步增加边坡的抗滑力矩和抗滑力，以便能够完全满足基坑边坡稳定的要求，这种结构往往会采用钻孔中内置钢筋，然后在孔中注浆的土钉，坡面通常会用配有钢筋网的喷射混凝土形成的土钉墙。

3、重力式结构分析

一般来说，重力式的结构对抗滑移和抗倾覆有着较高的要求，这是因为其可以在基坑侧壁形成一个具有相当厚度而且重量的刚性实体结构，这样以来，就可以通过其重量来抵抗基坑的侧壁土压力。

4、对于拱墙结构的相关分析。

通常我们把基坑挖成弧形平面，比如圆形或者是椭圆形等，这也就是我们所说的拱墙结构。同时沿基坑侧壁的分层逆作钢筋混凝土拱墙，也可以充分的发挥拱的作用，进而把垂直于墙体的土压力进行转换，变成拱墙内的切向力。这样以来，就可以充分的利用墙体混凝土的受压强度。因为一般来说墙体内力主要是压应力，所以我们需要把墙体厚度做薄些，因为在很多的时候，不用锚杆或者是内支撑就完全可以满足承载力和稳定的要求。

5、放坡的相关分析。

我们把基坑挖成人工的边坡，这是放坡的相关要求。但是也需要全面的考虑基坑的深度，因为基坑过深的话，我们就可以考虑分级放坡，与此同时还需要保证边坡自身能够稳定。一般坡体需要选择某种形式的护面进行保护。如果坡体还存有一定的地下水，那就必须要在坡面设置相应的泄水孔，这样就能够减少水压力对边坡的负面和不利影响。总之，上述的几种支护结构的基本型式，都有着自己的受力特点和适用条件，所以这也需要设计和施工人员按照相关的技术标准和工程实际需要进行合理选择。

二、深基坑工程的开挖

深基坑开挖施工前，施工单位应根据地质勘探的资料和水文气候情况，结合自身深基坑工程施工的经验和现场条件编制施工组织设计。施工组织设计的主要内容包括：基坑的支护、 基坑的开挖、施工平面布置图、降水措施、施工监测布置等。开挖要综合考虑开挖过程中基坑的受力特点，不能局部一次开挖到基底，使开挖区土体侧压力急剧释放，引起坑壁侧向位移。除此之外还要有专项施工方案和突发事件的应急预案。基坑的开挖施工是一个循序渐进的过程，应尽量做到一边施工一边监测，并遵循“分层开挖，先撑后挖，随挖随撑，对称均衡，限时限量”的施工原则，杜绝野蛮施工和盲目施工，并对施工过程加强控制，保证基坑支护安全顺利地完成。承担施工的单位要严格按照经过审批的施工组织设计及相关的施工规程和技术规范进行开挖，同时要加强施工过程中的监测。在土方开挖施工前要充分掌握工程所在地的地质勘测报告、周围建筑物和地下管线等设施的情况。对特殊土质更是要根据土质的不同进行施工组织设计，比如在膨胀土地区施工应避开雨季施工，在开挖过程中要充分关注膨胀土的特点，确保土体含水量的变化不大，从而使基坑支护尽可能受到土体膨胀压力的影响。在软土地区开挖时，分层深度不宜太大。这是因为如果挖土高差太大或挖土进度过快，就会打破土体原有的力学平衡，使其抗剪强度降低，使土体容易出现水平滑移，增大支护设施的额外压力，最终可能导致支护发生破坏而出现坑壁坍塌。

三、施工过程中严格组织管理的几点措施项目部自经理到现场管理人员对本基坑的施工难度及安全要求有着高度统一的认识，并取得了公司高管的认同和支持，确定了保障基坑安全为第一目标，进度必须完全服从于安全，发现安全隐患必须立即无条件停止施工，分析改进，落实保障措施后再继续施工，避免了盲目赶进度而忽视安全的做法，而良好的质量管理和严密的监测反馈是保障基坑安全的最根本保障措施：第一，项目部分工明确，责任到人，充分调动监理、设计、监测单位等各方资源，并在孺子牛公司人员更换频繁、组织不利的情况下，项目部全力督促、深入各班组进行协调，保障施工顺利进行。第二，专业工程师与监理人员对原材料、配比、技术参数、设计规要求范进行充分理解和严格把控，对每一道工序严格检查，关键工序全过程旁站监督，对关键参数、施工数据进行详细记录；第三，对基坑监测过程进行跟踪，分析理解监测数据，及时预警。主动与周边小区单位协调，出现问题及时解决，减少矛盾。

四、地下水治理

1、明排水治理法

在填土、浅层黏性土中开挖基坑，经计算和现场试验判断不可能发生坑底突涌或侧壁渗漏、流土，可采用明沟盲沟排水方法。

2、井点降水治理法

降水治理方法适用以下条件：①地下水位较浅的砂石类或粉土类土层;②周围环境容许地面有一定的沉降;③止水帷幕密闭，坑内降水时坑外水位下降不大;④基坑开挖深度与抽水量均不大，或基坑施工期较短;⑤有有效措施足以使邻近地面沉降控制在容许值以内;⑥具有地区性成熟经验，验证降水对周围环境不产生大的不良影响。填土、粉土及含薄层粉砂的粉质黏土含水层涌水量不大时，适用轻型井点降水。黏性土、淤泥质土和粉土，适用电渗井点降水。砂土、粉土地层适用喷射井点降水。砂土、碎石土和岩石地层适用管井井点降水。管井降水可根据水文地质条件，水位降幅要求和环境保护要求采用完整井或非完整井。

3、隔渗治理法

采取隔渗措施治理方法适用以下条件：①开挖深度以上或坑底以下接近坑底部位分布有粉土、粉砂，有可能产生流土时;②邻近基坑有地表水体(湖塘、渠道、河流)，与基坑之间没有可靠隔水层时;③有承压水突涌可能，且无降水措施时。

4、减小降水不良影响的措施

①充分估计降水可能引起的不良影响;②设置有效的止水帷幕，尽量不在坑外降水;③采用地下连续墙;④坑底以下设置水平向止水帷幕;⑤设置回灌系统，形成人为常水头边界。回灌系统适用于粉土粉砂土层。

五、结束语

基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分，特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。深基坑施工的安全可靠，直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手，确保质量。良好的基坑支护施工技术，是整个工程施工顺利的前提与保证，是整个庞大工程的重要开端。因此，加强对建筑深基坑施工技术的认识与研究意义重大。