浅谈深基坑支护施工技术

姜涛

【摘 要】 深基坑工程是随着城市建设事业的发展而出现的一种较新型的岩土工程，不同的地质情况存在不同的施工方法，关系到上层建筑的稳定性，且工艺较复杂。

【关键词】 深基坑支护、信息化管理

随着社会的进步，经济的发展，高层建筑日益增多。目前，我国国民经济日益蓬勃发展，建筑正向着大型化、高层化快速发展，大量大型建筑、高层建筑拔地而起，日益增多。随着高层建筑的不断建设，高层建筑的基坑的支护施工技术就越加凸显其重要性。基坑支护施工是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施的施工。常见的基坑支护型式主要有：土钉墙支护、搅拌桩支护、柱列式灌注桩、排桩支护、内支撑和锚杆支护、钢板桩支护、地下连续墙；基坑内支撑等等。伴随着目前建筑发展趋势，深基坑施工也向大深度、大广度方向发展。基坑施工的规模的加大也直接导致了施工周期变长，施工难度加大。对深基坑支护的方案选择工作要给予足够重视。应建立深基坑支护结构的专家审查制度，通过专家论证，各方案对比，使其既能满足基坑支护工程技术规范的要求，避免事故发生，又可以合理地节约工程费用。

深基坑施工的特点决定了深基坑施工的技术要求。主要包括：首先，施工时技术手段要先进可靠，确保基坑受力可靠以及支护的保护作用完全体现；其次，大型高层建筑通常都建在城市中心，周围建筑物繁多复杂，地下市政管线众多，所以施工必须充分保证不能影响周围相邻的建筑物的安全和稳定，不能破坏周围的地下管线等。再次，水是基坑边坡失稳的重要隐患，它既能降低土体的抗剪强度，又会产生水压力。在基坑开挖过程中，对土层滞水、砂土中的微承压水、裂隙水、承压水、管道漏水、地面排水、雨水等处理不当，都会给边坡支护和周围建筑、管线带来危害。因此，不仅应科学选择地下水的处理方式及基坑边界和周围地面的降排水措施，以免引起地面沉降而给周边建筑及管线造成破坏，而且要注意地下管道渗漏和边坡土体裂缝的处理，避免漏水、渗水进人坑内造成边坡失稳或因边坡含水量过大引起滑坡。 地下结构施工及基坑周边环境的安全主要是由支护体所保障。所以深支护体系的设计、施工能力水平直接关系到基坑施工的安全性，工程整体的安全可靠。

1、 基坑支护的方案阶段

⑴ 土压力的计算：土强度指标的选择土的抗剪强度指标C，与土的固结度有密切的关系。土的固结过程就是土中孔隙水压力的消散过程。对于同一种土，在不同排水条件下进行试验，可以得出不同的抗剪指标C和￠，故试验条件的选取应尽可能反映地基土的实际工作状态。在基坑支护设计中应采用三轴试验的指标，才能保证选取参数值的客观性和准确性。对于黏性土，计算围护结构背后由自重应力而产生的主动土压力，采用三轴试验的固结不排水剪指标与实际工作状态较一致；计算基坑内被动土压力时，一般宜采用三轴固结不排水剪指标。对于砂土，由于排水固结迅速，可采用排水剪指标，或采用固结不排水剪经孔隙水压力修正后的c值来计算土压力。

⑵ 水土压力的合算与分算：按照有效应力原理，可知“土、水压力分算”比“土、水压力合算”概念要清楚。但水、土压力合算法在一些软黏土地区的临时性开挖工程中土压力计算值与实测值较为符合。如土在有水作用时，墙后土压力主要是水、土压力共同作用的结果。在未搞清水、土耦合效应的前提下，水、土压力合算是一个包含一定的实践经验的综合方法，对工程实践来说是有利的。支护结构计算方法1、静力平衡法静力平衡法亦称自由端支承法，该法假定围护结构是刚性的，并可绕支撑点转动。围护结构的前侧产生被动土压力，后侧产生主动土压力。静力平衡法适用于围护结构的入土深度不太深即底端非嵌固的情况，此时围护结构由于土压力的作用而达到极限平衡状态。利用墙前后土压力的极限平衡条件来求插入深度、结构内力等。

⑶ 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、深基坑支护工程施工

⑴ 基坑支护施工要综合考虑工程所在地的地理条件、工程类型、基坑开挖规模、周边环境、支护结构等因素。基坑支护施工要注重支护结构的稳定，坑体变形，并根据周边环境条件，控制变形在一定的范围内。控制的关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制，并要根据实际情况适时地调整方案。

⑵ 深基坑周围土体止水效果的控制：在地下水位较高的地区，地下水对深基坑工程的施工带来相当大的危害。施工单位应该从防水、降水和排水三方面来制定止水方案。根据掌握的地质资料，深入周围环境的实际情况，制定出切实可行的措施。不能一味简单的靠抽水来达到止水目的。止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施，使用这种方法难度较大，技术复杂，应注意以下几点：

① 保证桩体质量，注意水泥浆的添加量，保证桩体搅拌均匀。②保证桩的搭接长度和密实度，杜绝出现空洞、蜂窝及桩头开叉的现象。③不能随意在基坑支护结构上开口以便运土，否则会破坏止水帷幕，造成地下水的渗入等问题。

3、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。

4、深基坑支护的信息化管理

随着现代社会的发展，计算机和网络已经应用到经济生活的各个领域，建筑行业也不例外。在进行深基坑支护工程时，同样需要我们利用现代化的信息技术，以提高工程效率。基坑支护结构的信息化管理的主要手段是安排专业施工监测人员对基坑现场及周围建筑物进行监测，将基坑开挖期间监测到的基坑支护结构或岩土变位的情况数据化，比照勘察、设计的预期性状，及时对施工中可能出现的险情进行预报，超过预警值时可及时采取有效的应对措施排除危害，确保工程安全。

5、结语

我国基坑支护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。同时，要加强管理和监督，加强关键环节的质量控制。

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。

参考文献

[1] JGJ 120-99，建筑基坑支护技术规程

[2] 龚晓南，高有潮，深基坑工程设计施工手册.北京：中国建筑工业出版社

[3] 陶聿君.对深基坑工程支护技术的论述

[4] 张雪松.建筑基坑支护工程安全的影响因素分析