建筑工程中深基坑支护技术研究

摘要：在建筑施工过程中，基坑设计和开挖的适当与否将会对整个建筑工程的实施造成深远的影响，特别是深基坑工程，是建筑工程危险性较大的分部分项工程，要引起工程建设参建各方的关注，认真做好基坑支护设计与施工工作。本文在此以土钉墙支护施工技术为例对深基坑支护技术要点做了详细的分析。

关键词：深基坑；技术；研究；分析

一、深基坑支护技术的安全性和必要性

在工程项目的开发管理中必须加强安全的管理，特别是对建筑行业来说，安全问题和质量问题更加显得重要。深基坑支护技术作为一项系统性和科学性高度结合的技术，对于建筑行业的发展而言具有重要的意义，在工程的建设过程中，深基坑支护技术是对地下机构的一个重要维护，对后续的工程建设起着重要的保护作用。

在现在建筑工程中，基坑支护是施工的一个重要的保证。首先的一点就是保证地下结构施工及基坑以及周边环境的安全的主要防护工程，其主要是对基坑侧壁采取的支挡、加固与保护措施。在近年来，随着建筑技术的不断发展，支护技术也相应的需要在安全、经济、工期等方面达到更高的要求，在实际工程中采用的支护结构型式也越来越多。所以，施工方在施工中为了能够在基坑支护工程中采用最先进的技术，在经济合理的条件下，一定要全面的进行考虑，进一步确保基坑周边建筑物、基坑开挖深度、基坑边坡、道路和地下设施的安全，就必须要在综合考虑场地工程地质与水文地质条件、降排水条件、地下室的要求、施工季节、支护结构使用期限、周边环境和周边荷载等因素，因地制宜采用合理的支护形式和施工技术。

通过深基坑支护技术的分析，并在实际的建设过程中进行有效的运用，这对于整个建设工程的发展来说意义重要，可以说为后续的整个工程建设打下了良好的基础，提供了可靠的保障。也在一定程度上保证了工程建设的质量，进而实现了安全生产和安全管理。由此可见进行深基坑的相关技术分析具有重要的意义，对于整个工程建设来说是十分必要的。

二、深基坑支护施工方法

土钉墙是由天然土体通过土钉就地加固并与喷射混凝土面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力，从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙.地下连续墙是在泥浆护壁的条件下分槽段构筑的钢筋混凝土墙体.随着技术的发展和施工方法及机械的改进.地下连续墙发展到既是基坑施工时的挡土围护结构，又是拟建主体结构的侧墙.如支撑得当，且配合正确的施工方法和措施，可较好地控制软土地层的变形.土钉墙是一种边坡稳定的支护适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土。常用在单层地下室、且淤泥层较薄、地下水较少的基坑。

1、土钉在土钉墙中的作用

土钉在土钉墙复合体中所起的作用实际是土钉的拉、剪、弯拉共同作用的结果。土钉的抗拔能力是最主要因素，起着主导性作用，伴随着土钉抗拔承载力的发挥，荷栽向土钉的集中、剪切变形的增加，土钉的抗弯、抗剪作用随之持续发挥出来，但作用有限，并且此时一般土钉已接近或达到抗拔破坏临界状态。因此，工程应用中为了简化计算，一般不再考虑土钉的抗弯和抗剪作用，这是偏于安全的。尽管如此，土钉的弯、剪作用对于限制或约束土体开裂面的连续开展及变形剧增、土坡突然失稳的作用是不可低估的，应进一步开展对其定性、定量方面的研究，使土钉墙的设计方法更加合理。

2、土钉的布置设计：土钉的布置设计包括土钉的分布密度、长度及倾斜度设计。土钉的密度设计主要是根据开挖土体的原状力学性能、开挖深度、变形要求等因素确定。随土钉的密度增加，土钉墙的工作性能愈接近重力式挡土墙的特征，破坏时明显带有平移及转动的特性。土钉长度除按一般要求进行设计计算外，还应根据土体实际受力特征一般从上至距基坑底一定距离（约1/3坑深），表现为随深度增加而增加，然后随深度增加而减少的现象进行钉长设计，同时还应考虑下段土钉对提高土坡稳定贡献大于上段、并随开挖深度的增加而明显增加的特征确定各部分的土钉长度。

3、土钉墙技术在软土及高水位地层中的应用

由于在软土地层应用土钉墙技术往往使得土钉设置的又密又长，造成支护方案不经济，并且由于软土地层徐变与流变的影响，软土地层一般不宜采用土钉墙技术支护。随着软土加固技术的发展，采用多向土钉支护及土钉墙与土体加固组合技术已使土钉墙技术成功应用于软土地层，目前国内基坑支护深度已达10米以上。采用止水与土钉墙结合技术，使土钉墙技术在非降水的高水位地层得到成功应用，从而拓宽了土钉墙技术的应用范围。但今后若想使土钉墙支护技术在深基坑支护中的水平得到提高和发展，仍需对土钉墙机理做更深入的探讨和研究。

4、土钉墙支护技术优点：在深基坑施工中采用土钉墙支护技术与其他支护形式相比在经济上较为低廉，施工上较为简便，只要在施工中采取全面的质量、安全保证措施，就能达到既保证工程施工安全又降低工程造价的目的。

三、基坑工程分析与评价

1、有关基坑设计、施工岩土计算参数：①杂填土；②粘土；③-1淤泥为基坑围护深度内的地层，在基坑深度范围内这些土层的施工所需的岩土和基坑设计参数建议

2、地下水。地下水属潜水，在场地第四纪地层，它的水位受地表水、降雨等因素影响而有所变化，水位根据地区经验变动幅度小，钻孔的地下稳定水位经勘察测得埋深为0.1～2.2m。该场地风化基岩裂隙、砾砂混卵石、粘性土中的砂夹层、杂填土带透水性强，通常粘性土层透水性微弱。对区域水质资料进行分析，地下水对混凝土以及建筑材料没有侵蚀性，无环境污染。

四、基坑支护施工控制

1、高层建筑基坑工程的施工

高层建筑基坑施工以土方开挖、挡土施工、加拉围拦、防水处理为基础，其施工过程是一项复杂且技术含量较高的系统工程。在施工中要把握好技术实施的各个环节，严格的按照设计规范和施工规程进行施工，同时抓好各环节的施工质量，控制好施工的技术措施，强化施工过程的质量监督，把工程质量放到第一位。例如：基坑施工前需对土方施工进行分析，首先要根据地质勘测报告来分析施工基坑周围的地质情况，尤其在特殊的地质情况下，施工时更应注意；其次，土方开挖过程中要注意开挖深度和开挖速度，避免因开挖而引起的土体变形或抗剪强度下降；再次，土方施工中要加强质量控制，避免人为坍塌事故的发生。

2、高层建筑基坑土体的水控制

在地下水位较高的地区，地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的。根据地质勘察部门提供的地质资料，深入分析地下水的成因，了解深基坑周围环境，对周边有建筑基坑，宜采用以堵为主，抽水为辅，否则会导致基坑周围土体与水体的流失，使建筑物不均匀沉陷，甚至发生坑底流沙、管涌等现象，增大了处理难度，拖延了工期，反之，以降水为主。

3、高层建筑基坑支护的监测

高层建筑的基坑支护的质量控制措施主要是通过施工中基坑支护的质量监测来提高基坑的刚度和稳定性。在高层建筑基坑施工，如果施工方法不当，施工质量存在问题会引发一些不必要的事故，例：基坑结构发生变形，土体结构发生沉降现象，支护产生隆起或裂缝；这类质量问题都会对高层建筑的整体结构产生深远的影响。所以，在基坑支护施工时需要专业人员进行质量监测，根据基坑开挖期间监测到的数据来对比岩土变化，设计预期性变化，全面系统的对数据进行动态分析，并掌所致移位变化的方向、大小、变化幅度，做好警戒标准，以防止事故的发生。

五、结语

我国基坑工程的设计理论有了很大发展，建立了许多新的计算理论和方法。但在工程具体应用中，仍要坚持理论与实践相结合的原则，根据实际，选用合理的支护方法。这样才能发挥更大的价值。