深基坑支护技术在实际工程中的应用研究

摘要：随着城市的发展，建筑可用的土地也在日益减少，呈不断下降的趋势。而且随着土地资源饿稀缺，低价也在不断的上涨之中。这就不得不让人们对于土地资源进行重新的规划和整体的考虑。更加充分的去利用这些土地。高层建筑的基坑的支护施工技术就越加凸显其重要性。本文在此以某工程为例对深基坑支护施工技术要点做了详细的研究。

关键词：深基坑；支护；结构；地下水

Abstract: With the development of the city, building the available land are dwindling, showed a downward trend. But as the land resources are scarce, prices are soaring. This makes people have to re - Planning and overall consideration for land resources. More fully to use the land. Foundation of high-rise building supporting construction technology became more and more important. This article takes a project as an example of deep foundation pit construction techniques are studied in detail.

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

中图分类号：TU74

前言：随着当前我国城市高层建筑的兴起，地下空间的迅速开发，我国的基坑在数量、开挖深度、平面尺寸及使用领域等方面都得到高速的发展，深、大基坑已经非常常见，加上有些地方土质情况差，周边环境紧张，简单的放坡开挖或少量的钢板桩支护已经难以保证地下结构施工及周边环境的安全。

一、工程概况

某建筑工程，建筑高度92m，地下2层，地上23层，建筑面积约11.8万m2。基坑呈长方形，东西长约145.00m，南北宽约78.00m，总面积约11000m2，采用两道钢筋混凝土内支撑。地面相对标高-1.6m，平均开挖深度14.30m，局部开挖深度16.30m，土方开挖方量约157100m3。基坑周围空间狭小、环境复杂。

按建设单位要求，土方开挖施工和地下室建设过程中，必须确保基坑周边建筑物和管线的正常使用。

二、深基坑支护结构选择

深基坑支护结构选择，一般应先考虑本单位现有施工机构，优先考虑本工程基础桩相同类型桩作为基坑支护结构，如工程桩采用钢筋混凝土灌注桩，则基坑支扩结构应尽量选用这种桩型，其直径可相应选用较小直径，这样可减少进退场费用。当基坑较深围护桩布置允许时，应尽量选用两排支护桩，这种布置方式力学性能较好，前后排桩与桩顶圈梁形成刚架结构，桩间土参与协同工作。改善围护桩的受力状况，达到减少桩的配筋量。当围护桩要求达到防渗要求，基坑深度小于7m，地表杂填土中砖瓦碎片含量较多时，不宜单独选用水泥搅拌桩，搅拌桩改为水泥注浆。北方粘土地区，基坑较深，可选用钢筋混凝土桩加锚杆支护形式，但南方一般不适用，可选用大直径钢筋混凝土灌注桩，桩顶加钢筋混凝土圈粱，转角处加斜支撑。凡是地基土为淤泥，且基坑又较深时，不宜选用钢板桩，选用钢筋混凝土地下连续墙。工程造价较高，可选用大直径两排钢筋棍凝土灌桩，中间加水泥搅拌桩(互相重叠150mm以上，以便形成防渗幕墙，且参加灌注桩协同工作，具有良好力学性能，当条件允许时，用井点降水作为辅助手段)。围护桩的选用应经过多方案比较，根据实际情况，包括周围环境和地质条件，选用经济效益最佳的支护方式。

三、基坑支护的施工流程

深基坑支护的施工流程一般包括：施工前准备、支护桩的施工、联系梁等的施工、锚杆的施工、土方开挖。支护桩一般采用人工挖孔桩，然后用钢筋混凝土做护壁。联系梁施工时，先开挖基槽，经验收合格后，进行抗渗墙混凝土的浇筑，最后再对联系梁施工。基坑挖至锚杆标准高度后，开始进行钻孔、制作锚头、穿锚索、注浆，安装连系梁，穿外锚具，然后锚固，最后进行锚杆试验。土方开挖要采用分层开挖，对挖出的土方要随时挖出随时运走，把土清理干净。

四、土方试开挖

为确保基坑安全稳定、缩短土方开挖工期，开挖控制参数必须科学合理。为优化开挖控制参数，进行了局部试验开挖。试开挖点位于东侧食堂监测点J6处，开挖宽度约15.00m， 标高－1.60ｍ至－8.50m。一层开挖深度3.40m，二层开挖深度3.50m，沿坑壁面垂直开挖，两层开挖间隔时间 1d。经监测，一层开挖 24h后围护桩深层水平位移增加0.7ｍｍ， 二层开挖24ｈ后围护桩深层水平位移变形增加1.7mm，3d累计增加至3.1mm时稳定。故 3.50mmｍ的开挖深度可作为分层开挖的控制深度。

五、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。

六、基坑监测技术

坚持信息化指导施工，土方开挖与基坑监测紧密配合，根据监测结果随时调整土方开挖方案。基坑围护桩布设15个深层水平位移监测点，在土方开挖期间，经监测发现：①开挖后24h内，侧向位移发生较大的增长，随后增长幅度会明显减小，3～5h内基本稳定;②超挖1.00m后，侧向位移达到正常位移的1.5～2.0倍， 且随超挖深度的增加位移大幅增加; ③随开挖深度的加大，发生最大侧向位移的位移慢慢下移，并且均位于开挖面以上附近位置; ④分段开挖可比连续开挖控制约1mm的位移。

七、在施工过程中各主要工序质量控制

1、严格控制每层开挖深度。施工应遵循分段开挖、分段支护的原则，在前层工作面开挖结束而土钉尚未设置时, 很容易出现局部的塌方甚至导致整个围护结构的破坏,因此在每层土体开挖结束后,要尽快设置土钉。在基坑开挖过程中,测量员要现场架立水准仪进行跟踪监测,把每层开挖深度控制在210m 以内,保证围护结构的稳定。

2、基坑按1：0.2 放坡,在结构开挖后,辅以人工修整坡面,坡面平整度允许偏差为±20mm，在喷射第一层混凝土前应清理坡面。

3、钻孔前进行土钉放线，确定钻孔位置并做出标记。孔深允许偏差为±50mm，孔径允许偏差为±5mm，孔距允许偏差为±100mm。本工程土钉成孔设计倾斜角为8°，在施工中主要采用机械钻孔。

4、混凝土面层分两次浇筑完毕, 第一层混凝土要保证40mm～50mm的厚度。根据提前埋设的混凝土厚度控制标志,将混凝土墙面层总厚度控制在100mm ,并且要保证所有的钢筋网片被覆盖,且钢筋有25mm 的保护层,每一层混凝土在终凝后,要及时予以养护。

八、结束语

综上所述，经过科学合理的施工，在较少的时间内完成了支撑梁下土方的开挖工作。监测结果显示，基坑周边建筑物安全稳固，均能正常使用。在土方开挖中，不仅要根据工程实际情况，灵活合理确定开挖方式，缩短施工工期；科学确定分层开挖深度，严格执行，严禁超挖及坚持分段开挖的原则利于变形控制；而且要加强监测，指导土方开挖。这样才能施工技术水平及保证工程的质量。