试论建筑工程深基坑支护技术及监测

王钊

(河南五建建设集团有限公司,河南郑州 450000)

试论建筑工程深基坑支护技术及监测

王钊

(河南五建建设集团有限公司,河南郑州 450000)

随着社会经济及城市化建设发展速度的不断加快,地下工程规模越来越大。深基坑施工主要应用于高层建筑地下室、地铁车站、地下车库等施工中。深基坑工程的大量产生,将不断提升设计计算理论的科学性及规范施工工艺流程,经大量工程实践及科学研究,逐渐形成一门新的学科—基坑工程。作为大型和高层建筑施工中主要环节,深基坑施工技术水平的高低对工程建设的整体质量起到关键性的作用。本文主要对深基坑支护的概况、建筑工程深基坑支护技术及监测进行了分析与探究。

建筑工程 深基坑支护 土钉墙 监测 概况 主动支护

伴随国民经济的快速增长，我国建筑工程的规模也在不断扩大，深基坑支护工程作为建筑工程施工的重要组成部分，其施工技术水平的高低将直接影响到工程建设的整体质量。目前最常见的基坑支护技术主要包括两种：主动支护与被动支护，本文根据具体工程实例进行分析，主要选用土钉墙支护技术进行施工，在施工过程中必须做好基坑支护监测工作，了解其施工要求，规范施工工艺流程，只有这样才能有效提升整个建筑工程的质量。

1 深基坑支护的概况

1.1 深基坑支护

对于深、浅基坑，目前工程界并没有统一的标准。1967年Terzaghi与Peck建议将6米以上深度的基坑定为深基坑，但实际施工中这种说法并没有得到广泛地认可。现阶段，我国深基坑施工中普遍将超过6米或7米的开挖深度看作是深基坑。基坑支护是指为确保地下室施工及附近环境的安全，选用支挡、加固等方式对基坑侧壁与附近环境加以保护。支护结构主要对侧向压力进行承受，主要包含水土压力、地面荷载、邻近建筑物基底压力及相邻场地施工荷载等引起的附加压力，其中水土压力为支护结构承受的主要压力。传统支护设计理论主要将基坑附近土体作为荷载，作为支护结构的“对立面”，随后按照围护墙位移的状况，进行支护设计。

1.2 土钉墙支护

图1 土钉墙基坑支护施工工艺流程图

作为一种新型支护方式，主动支护就是将基坑附近土体自支撑能力进行充分发挥及提升。目前主动支护主要分为水泥土墙支护、土钉墙支护、喷锚支护、冻结支护、拱形支护等方式，本文主要对基坑主动支护中的土钉墙支护进行分析与探究。

土钉墙是在新奥法的基础上基于物理加固土体的机制，在上个世纪70年代从德国、法国及美国发展出来的支护方式。上个世纪80年代早期在矿山边坡支护中我国采用了这种方式，随后土钉墙支护法在基坑支护得到了大量应用。土钉墙的组成成分为被加固土、放置于原位土体内的细长金属杆件与在坡面附着着的混凝土面板，最终实现重力式支护结构。将一定长度及密度的土钉设置在土体内，通过土钉和土一起完成作业，进而将原位土的强度、刚度进行有效提升。这种支护技术主要应用于12米以下的基坑开挖深度，如地下水位在坑底以上时，必须根据实际施工要求，进行有效排水与截水施工。

2 建筑工程深基坑支护技术的应用

2.1 工程概况

本工程由15层住宅楼含局部3层商铺(裙楼)组成，裙楼外侧边线范围内设1层连通式地下室。基坑长55．19m，宽36．10m，开挖深度约为4．9m。

2.2 土钉墙基坑支护施工

结合本工程的实际施工情况，选用土钉墙基坑支护的方式进行有效施工，应遵循一定顺序进行，如基坑西侧支护—南侧—东侧。其施工流程如下图1所示。

2.3 基本工艺

(1)钻设钉孔。选用土钉成孔的方式进行基坑支护作业，其成孔工具为洛阳钻机，将其孔径设置为80毫米，深度应确保其超过土钉长度100毫米，成孔倾角为15度。每钻进1米，并进行倾角地测量，避免偏向等情况的出现。

(2)土钉安装。与本工程基坑土钉墙支护设计需求相结合，进行土钉的制作，确保其长度在设计长度以上。每隔1．5米进行一组土钉的设置，选用搭焊连接的方式进行土钉连接，焊缝高度控制在6毫米，把土钉在成孔作业后设置在孔内。

(3)注浆。选用孔底注浆法进行土钉墙基坑支护注浆作业，其作业流程为在孔底插入注浆管，确保管口与孔底之间距离200毫米，注浆管应同时进行注浆与拔出作业，确保注浆管底能够在浆面以下，确保注浆过程中可以顺利从孔口流出，并将止浆阀设置在孔口，选用压力注浆的方式进行施工，确保水泥浆强度为M20，注浆压力控制在1到2Mpa之间。

(4)挂钢筋网并与土钉尾部焊牢。选用钢筋网进行土钉墙面施工，将其间距定为200毫米，在坡面上通过人工的方式进行绑扎钢筋的作业；搭接坡面钢筋的长度需在300毫米左右，随后顺着土钉长度方向在土钉端部两侧进行短段钢筋的焊接作业，同时在面层内将相近土钉端部通长加强筋进行连接及焊牢。

(5)安装泄水管。土钉墙基坑支护的泄水管制作应选用PVC管作为主要材料，泄水管长度必须在450毫米以上，并在管附近进行钻孔作业，孔数应控制在5到8个，随后在管外侧进行尼龙网布的包裹

作业。泄水孔纵横距离定为2米，布置形状为梅花型并确保安装的牢固性。

(6)复喷表层混凝土至设计厚度。选用喷射混凝土方式进行土钉墙施工，其设计强度必须在C20左右，其厚度应控制在80毫米。第一，选用干拌方式，混合料搅拌时必须遵循相应的配合比进行施工，混凝土喷射施工过程中根据实际情况，可以将水泥重量为5%喷射砼速凝剂掺加到里面。在开挖土方、修坡施工后，及时完成土钉锚固作业，结束焊接钢筋网施工后，必须及时进行喷射混凝土作业。选用分层喷射的方式，由下到上的方式进行喷射混凝土作业。第一层喷射厚度应控制在4厘米到5厘米之间，确保其不出现掉浆现象后，进行第二层混凝土再喷射作业，直至其厚度符合设计规定。

3 建筑工程深基坑支护监测

基坑支护体系随着开挖深度的不断增加会出现侧向变位的情况，这种情况在施工中无法避免，基于此，基坑支护监测的关键就在于侧向变位的发展及控制。通常情况下，体系的破坏都具有相应的预兆性，在基坑支护监测中，施工单位必须做好现场指导工作，利用检测等方式及时分析、了解支护体系的受力情况。在监测中不仅要做好整个基坑支护检测工作，还要充分考虑其附近环境。这种监测方式可以掌握好基坑附近支护的稳定情况，在目前深基坑支护工程理论与相关技术支持下，施工实际情况往往存在或多或少的问题，根据本工程现场施工的具体情况，其地质环境较为复杂，可选用变形监测的方式进行基坑支护作业，这样可以保证施工的安全性。

选用的监测点布置范围为本工程基坑支护的边坡开挖影响范围，遵循其基坑深度2倍以上的深度进行分析，并对监测对象的特定范围进行充分考虑。本工程沉降位移监测点应在基坑边坡附近每个20米到25米的范围进行设置，这样可以为施工的顺利进行提供强有力的保障。并能对施工后路面损坏形成的原因进行分析。在施工前，施工单位必须认真调查路面的实际情况，主要选用拍照等形式对其现状进行分析，随后对形成相应文字进行归档。完成以上监测作业后，对于较大危害部位，可以选用石膏膜设点的方式进行施工，尽可能降低对工程施工的影响，并定期进行跟踪查看。分期分阶段将监测情况记录汇报有关各方。此类监测点的设置将在详细调查现状的基础综合确定，同时对在施工间出现的开裂，特别重视监测，将实际情况向相关单位及时上报。

4 结语

综上所述，在建筑工程深基坑支护施工中，土钉墙支护技术施工中具有较高的技术含量及较快的施工速度，这种施工技术在建筑工程基坑支护施工中得到了广泛地应用，可以对公路施工、交通基坑支护中的问题进行有效解决。在基坑支护技术应用中，必须详细检查施工现场的实际情况，提高技术水平，规范施工流程，做好监测工作，确保基坑支护技术符合施工要求，避免造成严重的经济损失。

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