大跨度无横撑深基坑支护设计和施工技术剖析

叶颖炜

大跨度无横撑深基坑支护设计和施工技术剖析

叶颖炜

随着我国社会经济的持续快速增长，我国社会各方面都取得了较大的发展和进步，对于人们的生产生活产生了重大影响。建筑施工一向是人们生产生活中的重要组成部分，随着社会经济发展水平的不断提高，建筑项目工程的数量也越来越多。工程项目的建设工作需要重要的技术作为支撑，由此才能够为工程建设施工提供良好的指导作用。同时城市发展需要拓展更多的地下空间，深基坑工程能够起到良好作用。深基坑支护施工技术将会是未来的工作重点之一。深基坑的支护设计和施工技术在众多的施工实践中不断改进，对于工程建设提供重要的效用价值。本文主要从深基坑支护设计和施工技术的重要性入手，对于大跨度无横撑深基坑支护设计和施工技术分别进行详细地分析。

大跨度无横撑；深基坑支护技术；设计；施工技术

社会经济的不断发展，城市化建设进程加快，由此导致可利用的土地资源有限。高层建筑在施工过程中，能够合理有效利用土地资源，而在现阶段的工程项目，多为超高层以及地下城市综合体的向上，向下两种发展方向。所以大型公建及地下城市综合体的发展，是未来城市发展的必然趋势。工业建筑和民用建筑对于高层建筑的使用程度越来越普遍，更深的地下室，需要更大，更深的基坑支护来保证，所以大跨度深基坑的施工，将是未来工民建发展的重中之重。但是综合施工实践来看，深基坑采用有横梁支撑，横梁对施工工作面造成影响，导致施工极不方便，容易影响工期，而且，大跨度横撑一开始施工到最后拆掉，比较耗费资金和时间。尤其是针对地基的建设施工需要比较多的施工作业空间。因此大跨度无横撑深基坑的支护技术将会是未来发展的方向。

1 深基坑支护设计和施工技术的重要性

建筑工程的施工质量一直是建筑工程项目建设的重要施工目标，对于建筑工程的整体施工效果来说，也是重要的衡量标准[1]。保证施工质量，才能够有效保证建筑工程在实际使用过程中的效果。深基坑的支护技术和施工技术一直是建筑工程施工建设的重要组成部分，深基坑施工，也是建筑施工建设中比较危险的一个阶段，也是建筑建设工程中具有不可预知性的一个阶段，做好深基坑的支护设计和施工技术能够为地下结构施工提供良好的作业空间，基坑支护的止水效果也影响基础承台施工的难度，保证基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行，从而有效保证建筑工程的整体施工质量，使其能够在正常投入使用之后为众多的用户提供良好的服务[2]。传统的深基坑支护需要采用混凝土支撑梁或者横撑钢管等，跨度比较大的需要立柱，这种支撑梁需要在开挖到一定程度就支模浇筑，立柱还需要单独的桩基础，在时间和成本控制上，都是不利的。而且，地下室施工上来后，支撑横梁和立柱又成了阻碍，需要拆掉，更耗费多一道工序。所以，由此可见，研究和实施无横梁支撑深基坑支护技术，会使工程项目初期在资金和时间以及施工难度等方面都可以有所减少和降低，也是未来基坑支护技术发展的方向。

2 大跨度无横撑深基坑支护设计工作

2.1 大跨度无横撑深基坑支护技术的内涵

基坑工程的最基本的作用是为了给地下工程敞开开挖创造条件。大多数基坑工程是由地面向下开挖的一个地下空间。基坑四周一般为垂直的挡土结构，挡土结构一般是在开挖面基底下有一定插入深度的桩、板、墙结构。当开挖深度大于5m，或者开挖深度未超过5m，但周边环境地质条件和管线复杂或影响毗邻建筑安全的基坑，称为深基坑。深基坑支护技术在不同的工程建设中，使用的具体方法步骤也是有所不同的。大跨度无横撑深基坑支护技术主要是在地基建设过程中，针对深基坑建设不适用传统的横梁作为承载材料，而选择没有横梁的方法进行深基坑的支撑工作[3]。大跨度无横撑深基坑支护技术主要是针对城市建设过程中的岩石进行设计的，传统的有横梁的设计方案已经逐渐不再适应现代建筑工程的实际情况，无横撑深基坑支护技术能够起到良好的支护作用[4]。大跨度无横撑深基坑支护有几种支护方法：双排桩支护，混凝土桩加锚索或者锚杆支护，型钢水泥土搅拌桩，复合土钉墙，地下连续墙等等。如何根据实际情况，合理的选择及利用以上这几种支护方式，实现无横撑支护，配合相应的设计和施工技术，这就是大跨度无横撑深基坑支护技术的内涵。

2.2 做好大跨度无横撑深基坑支护技术的设计工作

在进行大跨度无横撑深基坑支护技术的设计工作时，需要综合考虑到深基坑的周围情况。勘察单位需要考察施工现场的众多情况，包括地质情况、岩石成分、水文状况以及周围居民群众的实际生活状态。勘察需要有专门的技术人员负责，针对深基坑支护技术的施工地点进行全面而细致地了解，并把实际状况提供给设计单位，设计单位结合各种条件确定采用哪种基坑支护方案，保证施工图纸的准确性，使其能够保证和实际施工现场的实际情况有着良好的比例。无横撑基坑方案设计比有横撑传统基坑支护设计难度要大，所以更应采取合理、有效的支护结构型式与技术措施以控制工程造价和实现工期目标，必要时，对于技术上均可行的多个设计方案，应从工程量、工期、对主体建筑的影响等各角度进行定性、定量的分析和对比，以确定最适合的方案。针对大跨度无横撑，基坑支护方案可以选择成本相对较低的桩加锚索或者锚杆支护，但需要考虑锚杆或锚索对周边环境影响。如果不能使用桩锚类支护，可以选择重力式挡墙支护，重力式水泥土搅拌桩在砂层比较厚，或者砾砂层丰富的石灰岩地区，可以实现比较好的效果，而且利用一排搅拌桩兼作止水桩，成本相对也不会太高。但是重力式挡墙需要占用较多的是施工空间，如果场地和周边建筑比较近，施工作业面有限，那需要考虑双排桩或者搅拌桩内插型钢等支护方式。

图1 土钉墙+灌注桩+锚杆桩支护形式

图2 挡土墙、土钉墙、灌注桩、锚杆桩等综合支护形式

3 大跨度无横撑深基坑支护的施工技术

对于建设工程来说，具体的施工过程对于建筑工程施工质量具有重要影响。在进行深基坑的施工时，需要严格按照施工设计方案进行，针对已经做好的施工图纸，要能够与实际施工现场进行对照施工。相关的施工人员需要能够看懂施工图纸，由此才能够真正发挥施工图纸的真正作用和价值，提高深基坑支护技术的效用。大跨度无横撑深基坑支护技术的施工过程需要使用一些相关的施工技术进行，主要有钻孔操作技术、浆液灌注技术等等。分析进行施工操作的周围土层和岩石情况，根据实际情况选择合适的施工方案，由此才能够逐步提高施工的质量和水平，增强实际使用效果。在进行大跨度无横撑无横撑深基坑的支护施工工作时，需要加强施工人员的专业技术能力和实践水平。大跨度无横撑深基坑支护技术在进行具体施工时，可以对于地道出道口、地道中间进行横撑钢管方面的施工。实际施工过程中，需要考虑到深基坑的挖深高度，根据高度的不同，深基坑的支护施工技术也是有所不同的，做好止降水的相关防护措施，对大跨度无横撑深基坑支护施工进行实时监测，发现其中隐藏的一些问题，从而进行控制和管理，能够有效提高施工质量[6]。某项工程在进行施工时，使用大跨度无横撑深基坑支护技术，根据不同的挖深高度进行不同方式的设计工作，得到了良好的施工效果，图3为例。

4 总结

随着社会经济发展水平的不断提高，建筑项目工程的数量也越来越多，其中高层建筑项目也在逐渐增多。人们对于建筑质量的要求在不断升高，由此建筑工程在进行施工时，需要不断提高自身的施工建设水平，加强施工技术的改进工作，从而不断提高施工质量，增强施工工程的实际使用效果。深基坑在现代工程项目建设中占据很大比重，对于保证工程项目的建设质量具有重要影响。深基坑支护技术随着实践应用的不断发展也在不断提高，对于工民建的整体施工情况具有良好效用。大跨度无横撑支护施工技术是深基坑支护技术中的重要组成部分，对于工程项目建筑的深基坑建设工作具有良好的促进作用。

图3 基坑施工栈桥

[1]李 刚.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J].门窗，2015（2）：245

[2]陈 侃，周金强.深基坑支护设计关键技术研究[J].商品混凝土，2013（8）：76～78.

[3]龙志武.高层建筑深基坑支护施工技术探讨[J].中国高新技术企业，2014（17）：103～104.

[4]凌杰.土建施工中深基坑支护施工技术的运用探究[J].科技创新与应用，2014（10）：216.

[5]王伦康.分析土建基础施工中深基坑支护技术的应用[J].门窗，2015（1）：52～54.

[6]闫安定.关于对高层建筑深基坑支护施工技术的思考[J].山西建筑，2012，38（25）：100～101.

[7]刘国彬，主编.《基坑工程手册（第二版）》.中国建筑工业出版社，2009.

[8]建筑工程鲁班联盟.

[9]《建筑结构》杂志.

U417.1

A

1673-0038（2015）52-0066-02

收稿日期：2015-11-25

叶颖炜（1989-），男，助理工程师，本科，主要从事结构设计和基坑设计工作。