试论深基坑支护技术在土建基础施工中的应用

■章丽琴，董 春 ■惠州市田丰建设工程有限公司，广东 惠州 516007

随着城市的快速发展，房地产行业的持续性建设，一些高层建筑越来越多，这就出现了越来越多的深基坑工程。而在深基坑工程施工中，为了确保基础施工的顺利，需要对基坑边坡进行有效地支护。但在基坑支护过程中，需要根据基坑周围的地下水位、土质状况、周围建筑物等因素选取合适的支护类型，确保深基坑开挖支护的稳定性、安全性。

1 深基坑支护技术的施工要点

1.1 基坑边坡和支护结构的确定

根据基坑表皮土质的力学指标、地下水位、开挖深度等因素确定基坑支护结构的方法。在深基坑开挖施工过程中，首先要确保基坑边坡的稳定性，在支护开挖阶段，要选取合适的支护结构类型，确保整个支护结构在施工过程中的安全性，并及时控制支护结构及周围土体的变形，从而最大限度的确保基坑周围建筑物与地下管线的安全稳定。

1.2 做好地质水文的勘测工作

研究表明，地下水是造成基坑开挖事故的主要原因之一，根据工程实践表明，多数基坑开挖事故均于地下水有关。如果基坑处于粉土或砂土地层时，且地下水位较高，则容易使基坑坡面出现渗水、图例流失、流沙，进而导致基坑发生坍塌事故。因此，在基坑支护施工中，需要做好地质水文的勘测工作，确保深基坑开挖的顺利行、安全性。

1.3 严格按照设计要求开挖和支护

在深基坑开挖支护施工中，需要严格按照设计方案进行，并针对软土区域进行加固。同时，对深基坑支护与挖土要密切进行，严禁超挖。当发生异常情况时，需立即停止开挖，并及时查清事故原因，探索有效解决措施。

1.4 对基坑支护进行动态模拟

通过对基坑开挖范围内的地质水文进行勘察后，需要根据勘察结果选择合适的支护类型，并对支护施工进行数值模拟，提前预测可能发生的问题，避免在基坑开挖施工中发生边坡坍塌事故，造成不可挽回的损失。

2 深基坑支护技术在土建基础施工中的应用

2.1 支护方案

在深基坑支护施工前，需要对工程概况进行详细勘察。例如，在深基坑开挖深度范围内，土质分布有较厚的填土、软土、砂层等软土地基，导致地基承载能力较差，需要对地基进行有效地处理并配合有效的降水措施。根据笔者多年施工经验可知，基坑开挖的深度及基坑周边的地质状况，常见的深基坑支护可采用的支护方法有:钢板桩、地下连续墙、钻孔灌注桩。而由于钢板桩支护结构强度、刚度大，对深基坑边坡的稳定度较高，且钢板桩可重复利用，下面针对钢板桩支护技术做阐述。

2.2 深基坑支护施工技术

(1)深基坑支护的施工准备。在钢板桩深基坑支护施工前，需要计算出钢板桩进入基坑底面下深度、打桩间距、打桩设备等。同时，针对运送至现场的钢板桩，需要检查其外观质量，查验其是否存在大面积锈蚀问题，并进行抽样检测钢板桩的力学性能，如强度、刚度等，并将外观检查符合要求的钢板桩堆放在料场，在钢板桩装卸时，采用两点平衡吊运方式。同时，在吊运钢板桩时，一次吊运钢板桩的根数要进行控制，不宜太多，且在吊装固定好后，先进行试吊，将钢板桩吊离地面0.5m，稳定一段时间，若无吊扣松动问题，则可进行安全吊运。

(2)钢板桩锤击施工。研究发现，钢板桩的锤击设备主要有蒸汽打桩机、柴油打桩机、振动打桩锤。但由于深基坑多处于闹市区，为了降低打桩施工的噪声污染，多以液压振动打桩机。为了确定钢板桩的锤击力度、打桩方法等，需要对钢板桩深基坑支护进行试压作业，最大程度上保障深基坑支护施工的稳定性。在钢板桩打桩施工时需注意以下几点:第一，在打入钢板桩前，需要测量放线，准确定位钢板桩的位置，尤其是在第一片钢板桩打入后，要自己测量钢板桩的位置、垂直度、外露长度等，确保钢板桩之间紧密连接，提高板桩护壁效果与止水效果;第二，在打入钢板桩前，为了减小拔出钢板桩时的摩擦阻力，需要对钢板桩的锁口内均匀涂油;第三，在打入钢板桩过程中，需要安排专人进行指挥，并随时进行检查钢板桩的垂直度，以及复核其位置是否准确，若发现钢板桩垂直度偏差大于2%时，需要拔出重新打入;第五，钢板桩打入过程中，需确保钢板桩定位偏差不大于5cm，并在打入结束后需要检查钢板桩墙体稳定性与止水效果，对局部出现漏水区域需及时进行修补。

(3)围檩支撑制作安装。在基坑钢板桩支护锤击施工完成后，为了提高基坑开挖施工中边坡的稳定性，需要对钢板桩支护进行有效地支撑。而在深基坑的施工结构中，常见的支撑系统按照材料可分为现浇钢筋混凝土支撑体系与钢支撑体系两大类。而由于钢结构支撑拆除方便，可周期性使用，且在支撑中可施加预应力，因此得到了越来越多的应用。在钢结构支撑施工前，需要验算支撑结构的变形挠度不大于钢支撑长度的1/1000，且需要对支撑点的受力进行验算，确保支撑的稳定性。然后，在钢板桩上焊接钢托架，钢托架间距与标高满足设计基本要求，其间距为1.5m，将在地面拼装好的钢围檩吊装到钢托架上，并焊接牢固。若围檩安装结束后，与拉森桩之间有较大间隙，需要采用钢件支垫填充间隙。

(4)拔除桩施工方法。在基坑侧墙混凝土强度达到设计要求后，需要拆除围檩、支护，并拔出钢板桩。在钢板桩拔出施工前，需要根据现场实际状况而制定合适的拔桩工艺，并制定有效地拔桩方案，并按照一定的拔桩顺序进行拔桩操作。在拔桩过程中观察场地的稳定状态，若发现失稳征兆时需立即停止拔桩，并及时回填压实拔桩后留下的桩孔。在高层建筑深基坑钢板桩拔除工程中，采用的振动锤机械设备，其利用设备振动过程中产生的强迫振动，使土体发生扰动，从而破坏了钢板桩与土体之间的摩擦粘聚力，再依靠设备的起吊力拔除钢板桩。但是，采用这种方法，在拔除钢板桩过程中会带出较多的土，而应用灌砂、灌水的方法可以降低带土问题。

(5)基坑支护监测。在深基坑基础施工过程中，为了确保基坑侧壁的安全性，需要对基坑侧壁、底板、周围建筑物进行实时的监测，及时掌握深基坑侧壁的变形状况，从而有效地确保建筑基础施工的顺利。

3 深基坑支护施工中易出现的问题

(1)围护墙体的水平变形。在基坑开挖较浅时，未对支护结构设置支撑时，在基坑四周土体土压力作用下，导致围护墙体出现水平变形，且随着开挖深度的增加，其水平位移则会越大。其解决措施主要包括:增加围护结构与支撑结构的刚度;加深围护结构的入土深度;采取抽条加固、裙边加固等方法加固基坑内被动区的土体。

(2)基坑底部隆起。随着基坑开挖土体卸荷，基坑底部的不透水土层其自重压力无法承受下方承压水水头压力作用而出现基坑底部土体隆起，或者是支护结构插入基坑内的深度不足而导致其稳定性低。其解决措施主要包括:增加围护结构的入土深度;加固基坑底部土体;降低基坑下部的地下水;增加基坑底板结构。

4 结束语

综上所述，在土建工程施工中，为保证深基坑支护的安全性、稳定性，需要根据基坑边坡土质类型、地下水位、周围荷载等因素，选取合理有效地支护类型。并在支护施工中，实时对基坑侧壁、周围建筑、地下管线等进行监测，及时发现安全隐患，确保深基坑支护施工的有效性。

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