深基坑支护结构的设计与施工研究

赵旭 付海

摘 要：由于土地资源的匮乏，城市建筑不断向高层发展，建筑基坑也随之加深，且面积呈现扩大化趋向，在基坑支护结构的设计中，施工的工序会很复杂和繁琐，所以，文章作者结合自己的实践经验，在深入的介绍深基坑支护结构的基础之上，以唐山市金融中心项目为例，研究了该工程深基坑支护结构的设计和施工。

关键词：深基坑支护结构；设计；施工；研究

众所周知，基坑支护工程在设计和施工的过程中存在许多不稳定因素，事故发生率较高，发生事故会造成重大的经济损失，严重影响工程的进度以及附近居民的日常生活，因此，加强对基坑支护结构的研究是建筑工程中的重中之重。

1 深基坑支护概述

1.1 深基坑支护的概念

深基坑支护的目的是保证地下结构施工的安全和基坑周边环境的安全，实现手段是对深基坑侧壁和周边环境采取支挡、加固的保护措施。深基坑支护的设计和施工包括坑壁支挡技术，维护坑壁稳定的结构设计和施工手段。

1.2 深基坑支护结构的种类

深基坑支护结构是多种多样的，依据施工地形、地质条件的不同，可以进行自由选择和组合，最大程度地实现深基坑支护结构的稳妥性。一般的深基坑支护结构有水泥土挡墙结构、护坡桩与板墙结构和边坡稳定结构[1]。水泥土挡墙结构一般是不加设支撑的，它依靠自身重量和抗变形能力来保护基坑坑壁，而在特殊的情况下，通过采取一系列措施也可以在其局部设置支撑；护坡桩与板墙结构的组成部分包括围护墙、土层锚杆和防渗帷幕；边坡稳定结构包括土钉墙和喷灌支护结构，土钉墙的组成部分有密集的土钉群，喷射的混凝土面层和加固了的原位土体。

2 深基坑支护结构的设计与施工

深基坑支护结构的设计与施工是密切相关的，整个工程的完成需要两者进行合作配合，其中，设计对施工具有指导意义，而施工又可以不断去完善设计。以唐山市金融中心项目为例，该项目是由唐山市通城房地产开发有限公司筹建的，双塔楼层高23层，高度为99.9米；裙房层高5层，高度为23米；地下为三层建筑。其基坑呈梯形结构，南北长约150米，东西宽约140米，基坑深14.6-16.0米，土方约20万立方米。基坑支护结构采用土钉墙和护坡桩联合护坡[2]，其中土钉墙面积约6209.4m2，护坡桩约882.84m3。

2.1 土钉墙边坡支护的设计与施工

2.1.1 土钉墙边坡支护的设计。面板采用的是直径为6.5mm，板宽和板高分别为300mm的单层钢筋网，而对于外网设置来说则采用的是直径为14mm，间距为1500mm的纵横双向拉长筋。之后对土钉尾部的钢筋进行焊接处理。利用水泥、砂子和碎石的初配比1：2.2：0.5的混凝土对其进行喷射，其中最大碎石的径长要求不超过12mm，喷射的混凝土要满足c20的强度要求和100mm的厚度要求。在进行混凝土喷射的过程中，需要对混凝土喷射机的压力值进行限定，最好保证在0.3-0.4MP范围内。最后要在坡顶处设置排水设施，例如设置排水沟或者泛边，泛边要求和坡面的混凝土相连接，且宽度至少达到1.0m。

2.1.2 施工中，做土钉墙边坡支护的方法。（1）进行修坡处理。修坡过程需要通过挖掘机来实现，在挖掘机进行开挖作业时，不仅需要按照施工方案和要求实现支护坡的开挖，同时在开挖完毕后，还需人工进行修坡处理，修过的边坡要实现立面角为71.6度。（2）编扎钢筋网。编扎钢筋网要严格按设计布网的尺寸，单层钢筋网片为？准6.5@300×300，网外设置为Φ14@1500纵横向拉筋，在制作坡面网钢筋前就应该将网面内的钢筋一一拉直，在网面的交接网点采取绑丝扎牢或焊接的方式进行固定。同时在坡面网内的各个钢筋体、斜拉筋和钢筋网的所有可接触的部位都应该进行焊接牢固处理，保证其稳固性与安全性。钢筋网外围的搭接长度应该尽量大于一个网格的边长，将网格的偏差降低在10mm的范围内，且钢筋网的最底层应该插入坑底不低于20cm。（3）进行造孔的施工处理。在整个工程建设的过程中，造孔是非常重要的一个环节。人工的洛阳铲和专用的锚杆钻机是成孔的主要工具。根据施工设计的图纸对钻孔的位置进行确定，具体的成孔直径要达到110cm，在钻孔的过程中会出现偏差，但这样的误差要尽量控制在100mm以内，包括成孔间距的误差、成孔深度的误差以及成孔直径的误差，要控制在一定的范围内，否则会造成严重的损失。另外，在成孔的过程中如果遇到障碍物，要及时调整孔位，保证原有的安全程度。孔位的安全调整不是任何人都能进行的，要由专业的技术人员亲自负责，做出准确的决定，并对原来的设计图进行修改。

在整个工程的成孔过程中，对土体的特征要按照土钉的编号进行记录，及时与初始的设计进行对比，对有较大差距的设计要及时反映，在一定的范围内，要对土钉的设计参数进行有效的调整[3]。

2.2 护坡桩的设计与施工

2.2.1 护坡桩的设计。护坡桩的设计参数如表1。

表1

2.2.2 护坡桩的施工。（1）测量防线定位。进行桩基处理前需要进行开孔处理，首先，要进行测量防线定位，找准桩的位置所在，在防线处理时要以十字形轴线为标准设置成网络格式进行基准点定位，在定位过程中要保证垂直方向大风偏差大小不超过百分之一。（2）成孔。开孔的准备工作完成后就需要进行钻孔，钻孔时需要采用连续不间断的钻孔形式进行取土成孔处理，在电脑数控过程中将钻孔通过履带传送到需要进行钻桩处理的位置，然后再对钻机整体机身进行水平垂直方向的调整。当做完这一系列的准备工作后，在施工技术人员的观察和指导中实现挖土工作，挖土工作时一定要注意将钻机的钻尖与桩的中心位置对准，最后取土完毕后再放下护筒。其中护筒要求埋置深度不低于1m，且不超過2m，最好依据现场施工的要求高出地面30cm左右。做完以上工作后就可以开始由监理人员和测量人员进入现场进行桩位校核，并纠正偏差。最后进行成孔处理[4]。（3）钢筋笼焊接要符合技术规定。首先，进行钢筋笼的焊接时，要确保使用的钢筋的品种、规格、钢号等都符合要求。其次，要保证钢筋笼的各项指标符合规定的偏差范围，例如，钢筋笼的长度的偏差不得超过50mm，箍筋间距的偏差必须小于20mm，主筋间距以及钢筋笼的直径偏差也都要在10mm之内，同一截面中的钢筋接头数必须少于50%的主筋总数，而钢筋笼以及主筋的弯曲度偏差则要控制在1%以内。另外，在进行焊接时，接长和加强环的焊接要分别使用单面搭接和单侧搭接的技术，并保证焊缝长10d以及将接头相互错开。最后，为了提升钢筋笼的强度，应尽量使螺族箍筋与主筋点进行焊接并且保证钢筋笼的上下主筋位置在上下轴线上对齐、一致。

3 结束语

综上所述，深基坑支护工程的顺利完成离不开设计与施工的密切配合，施工过程要严格按照设计来进行，并在具体操作过程中结合实际情况，不断完善设计，以达到深基坑支护的最优结构。

参考文献

[1]文均丽.超高层建筑地下主体结构与深基坑支护结构相结合的设计和分析[J].建设科技，2014（13）：98-99.

[2]方甫官，陈明.深基坑支护结构设计与施工[J].中国房地产业，2013（4）：239-239.

[3]李士辉.深基坑支护结构设计与施工[J].科技与企业，2012（23）：210.

[4]李勇均.深基坑支护结构：选择、设计、算法、施工[J].城市建设理论研究（电子版），2012（21）.