关于高层建筑工程深基坑支护设计方案及施工技术探讨

摘要：任何建筑都必须有一个好的基础，对大型高层、超高层建筑来讲，这点尤为重要。高层建筑的发展使得工程施工中对深基坑支护技术的要求越来越高。于是深基坑的施工安全技术的重要性日益凸显。本文主要阐述在深基坑施工中支护体施工的相关内容，说明支护体施工特点和要求。

关键词：建筑工程；深基坑支护

Abstract: any construction must have a good foundation, for high-level, high-rise buildings, it is particularly important. In high-rise building makes the development of engineering construction of deep foundation pit supporting technology demand is higher and higher. Hence the importance of deep foundation pit construction safety technology is increasingly highlighted. This article mainly elaborated during the construction of deep foundation pit support system construction of the related content, support system construction characteristics and requirements.

Keywords: building engineering; The deep foundation pit support

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

引言

建筑工程深基坑支护工程是一项复杂的系统工程，其施工质量的好坏直接关系到基坑开挖、降水等。虽然其作用重大，但是深基坑支护工程作为一项临时性建筑，被业主、施工单位所轻视。为了节省施工投资额度、降低施工成本和减少施工工期，往往置深基坑支护施工的重要性、复杂性和风险性而不顾，而只看到其临时性，从而导致高层建筑的深基坑施工工程安全事故时有发生。由于深基坑工程引发的工程安全问题越来越引起重视，基坑支护的重要性已愈显突出。

1.建筑工程深基坑的特点及流程

1.1建筑工程深基坑的特点

深基坑工程的支护体系常由两部分组成：一部分为支护结构，常在基础打设连续密排的灌注桩、预制桩或钢板桩挡土，当土质较软、基坑深度较大而对变形限制严格时，还应对支护桩设置水平支撑或拉锚；另一部分为止水体系，常采用连续密排的水泥搅拌桩、高压旋喷桩等形成阻断地下水向坑内流动的隔水帷幕。深基坑工程一般有如下特点：

深基坑的支护系统属于临时性的，安全很难得到保障；深基坑工程具有很强的区域性、很强的针对性，必须因地制宜；深基坑的施工的综合性较强，既涉及结构力学问题，又涉及水力学等问题，计算过程比较复杂；深基坑的深度和平面形状、土体是蠕变体等使得深基坑工程具有较强的时空效应；深基坑工程是涉及支护体系设计、土方开挖、检测、监测等信息化施工的系统工程；深基坑的开挖对相邻建筑物的影响较大。

1.2深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。在施工整个流程中中，需要对工程进行实时监测，随时掌握工程情况，确保安全并对后来工作提供决策指导。

2. 建筑工程深基坑支护的设计

基坑支护体设计要根据实际施工需求，结合基坑侧壁安全等级及重要性系数科学严谨的制定设计方案，应充分做到以下几点：

2.1充分利用新技术、新理念，具体事物具体分析，不要生搬硬套传统的设计理念。在现今的深基坑支护结构的设计领域，还没有公认的、权威的的计算公式，基本上都是摸着石头过河。深基坑支护结构的设计要区别其他设计领域，要改变传统观念，利用施工监测反馈动的态信息指引设计体系。

2.2重视支护结构理论和材料的试验研究，实践是检验真理的唯一标准。正确的理论必须建立在大量试验研究的基础之上。在深基坑支护结构的实验方面，我国与发达国家有较大距离，还有大量的路要走。不过，我国由于经济的飞速发展，大量高层超高层建筑拔地而起，所以积累了拥有大量的第一手施工数据，但缺少科学的测试数据，无法形成理论，我们以后一定要重视。

2.3勇于创新，设计支护结构时，开拓思路，多进行新的尝试。在施工中深基坑支护结构各元素往往是相互结合的，各结构相互结合，这就要求我们从全局出发，寻求新的设计思路，探索更好的计算方法。

基坑支护是一种特殊的结构方式，具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件，因此，要根据具体问题，具体分析，从而选择经济适用的支护结构。

3.深基坑支护施工的结构类别

高层建筑工程的发展，使得基坑的深度和体量不断得到增加，支护技术也不断得到改进和优化，目前，深基坑支护技术中常见的结构类别有以下几种。

3.1钢板桩支护

钢板桩支护技术的施工相对简单，投资经济实惠的支护方法，因此在建筑深基坑支护时得到了广泛的应用。这种支护技术是属于连续支护，应用于基坑深度超过5米的支护施工中。钢板桩支护技术用到的主要材料是带锁口或钳口的热轧型钢材，将钢板结合起来建成钢板桩墙，用于挡土、水。施工支护时，应先定位，定位后用打桩机打出第一个定位桩，而后一正一反沿放线扣合，形成对基坑有效支护。但是由于钢板桩在施工过程中会影响周围环境，其使用情况也会受到一定的制约。

3.2深层搅拌水泥土桩支护

深层搅拌支护是用水泥作为固化剂，将能进入土深层的搅拌机将水泥和地基土进行强制性拌和，使两者相互搭接，形成有效的物理化学反应后硬化、达到基坑支护墙的强度要求，这样形成的支护结构既可挡土又可隔水。对于粘土、淤泥、淤泥质土等，只要开挖深度不深，平面无论什么形状，这种深基坑支护技术均适用，施工经济。

3.3地下连续墙

地下连续墙最主要的优点是整体刚度大、止水效果好，因此被广泛应用于地下水位以下的软粘土和砂土等各种不同的复杂施工环境和条件，在施工时需要将基坑底面以下的深层软土墙体插入很深的这种情况下，尤其适用。

3.4柱列式灌注桩排桩支护

柱列式排桩支护是指利用适当的柱列式间隔形式来布置钢筋混凝土挖孔、钻孔灌注桩，用具有较好刚度的桩列式灌注桩来作挡土结构。这种排桩支护方式施工方便、造价低廉，效果明显，但由于浇筑后桩问的联系不紧，必须对浇筑大截面的连梁进行连接。同时为了保证地下水和土粒不从桩隙中流入深基坑内，还应高压注浆、设搅拌桩、旋喷桩，这就导致了其施工速度慢的缺点。

3.5土钉墙支护

土钉墙支护是一种边开挖边铺设钢筋网的施工支护技术，它通过喷射混凝土，形成加筋土重力式挡墙结构，用于挡土。这种深基坑支护技术不适用于地下水以下或未经人工降水处理的土层，而适用于地下水以上，或经人工降水后的粘性土、杂填土。

3.6内支撑和锚杆

内支撑和锚杆作为基坑墙体的主要支撑结构，刚度大、变形小的特点对于控制基坑变形，保障基坑稳定安全方面具有重要意义。它适用于较深基坑，或对环境要求高的地区，能有效控制墙体变形。

3.7旋喷桩墙支护

旋喷桩墙支护是利用旋转喷嘴钻入钻杆的端部，在地基深入上提时将水泥固化剂喷入，形成水泥土桩的基坑支护技术，它将桩体相连形成支护结构挡墙，可在较窄地区施工。

4.深基坑开挖注意事项及施工安全技术措施

4.1深基坑开挖的注意事项

深基坑的开挖宜选择分段、分层的方法进行开挖，分层开挖的土方厚度应在2m之内。深基坑开挖时应按照施工方案的部署进行施工，以免乱挖造成支护系统的受力不均匀。测量放线人员应随时对开挖深度和位置进行监测，以免施工中出现开挖深度超过基坑底标高，造成超挖的现象。超挖既浪费了人工、进度、成本，又对后续的排水工作很不利。

每一段落的基坑土方开挖，都应在支护系统前均保留一定的被动土，在基坑土方开挖施工完成后再挖这些被动土，只有这样才能减少荷载的积累和基坑支护系统的变形。为了确保深基坑底部土体的自然结构、避免坑底超挖，深基坑挖至设计底标高200mm时宜选择人工进行开挖。大面积开挖时，应统一生产力进行开挖，挖好一段后应立即对这一段铺设垫层，这样施工的目的，是为了减少基坑底部土壤的暴露时间，确保基坑的稳定。

4.2施工安全技术措施

（1）土方开挖前，应会同甲方有关人员对施工区域内的地下管道、电缆、光缆等地下设施进行确认，以便在施工时采取相应的防护措施。（2）根据地质勘察报告，如果工程的土质较好，在基坑开挖时可不考虑边坡支护。若土质情况不好，应采用边坡支护。（3）根据定位测量给出的轴线点，确定基坑的挖土施工范围，按一定的施工顺序进行分层开挖，土方及时运出，不得在基坑周围堆土。（4）挖土前，先会同甲方确定给水管道的具置、走向、埋深，以便挖土时能够有效控制，避免导致给水管道爆裂，造成严重的施工事故。在具体施工时，应在给水管道周围预留部分土方，由人工清理，直至给水管道露出。（5）施工时，新建建筑物边线与原有建筑物较近时，在施工过程中应严格观察土方的稳定情况。采取必要的防护措施，防止因土方坍塌造成原有建筑物地面下沉。在施工时，应准备草带子、石头、砖等物品，对该处边坡进行相应的加固防护，确保工程顺利施工。（6）在基坑四周严禁堆放任何物品，施工车辆严禁靠近。（7）基坑四周必须设置安全防护栏杆，安全防护栏杆应由上、下两道横杆组成，宜采用上横杆高度具地面1.2m，下横杆高度距地面0.5m，并加安全围网。安全防护栏杆宜采用 Φ48mm钢 管，防 护 栏 杆 立 柱 应 埋 入 地 下500mm，确保防护栏杆的稳定性。（8）夜间安全防护栏杆四周应设置安全照明。（9）施工人员上、下基坑应走安全通道，安全通道搭设应规范。（10）进入施工区域的施工人员应戴好安全帽。（11）做好基坑周围的排水工作，防止基坑因雨水浸泡造成塌方。

结束语

高层建筑的发展，使得基坑深度和面积越来越大，施工也越来越复杂，支护难度越来越大，对深基坑支护的技术要求越来越高，因此在工程实践中必须不断总结，提高支护技术水平，满足高层建筑的需求。