分析深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用

张理善

摘要：针对建筑工程深基坑支护，结合某大型建筑工程实际情况，从基坑支护结构设计入手，根据不同开挖深度提出相应支护方法，并对其施工要点进行分析，最后通过监测与分析得出本工程基坑支护方案及技术应用切实可行，具备一定参考价值的结论。

关键词：建筑工程；深基坑支护；技术应用

大型建筑工程体型巨大，施工困难，对基坑支护提出严格要求，必须按照规范要求，结合基坑地质勘察报告与实际情况，采取适宜的支护方式，并对支护施工进行实时观测与试验，从而达到保证基坑安全的目的。

一、建筑工程概况

某大型建筑总建筑面积约3.1万m2，地上8层，地下2层，建筑体型十分复杂，设计与施工难度均较大。根据方案，建筑地下室面积为7950m2，基坑开挖尺寸及深度分别为106m×75m、6.35-11.55m。经勘察，基坑周围地层由淤泥土、素填土和粘土构成。其中，最上层为粘土，属于硬壳层，厚度最小，只有2m左右；粘土层下部为淤泥层，厚度超过20m，土体有较高灵敏度与压缩性。根据勘察报告，按从上至下的顺序，各基坑场地土层性质指标如表1所示。

通过对基坑深度、各项特征及工程所在地区常用基坑支护方式的了解，选定适宜的基坑支护方式：实际开挖深度在6.35-6.85m范围内的基坑选用“土钉墙结合超前锚杆”的方法进行支护；实际开挖深度等于10.55mm的基坑选用“土钉墙结合灌注排桩”的方法进行支护；实际开挖深度等于10.55m，并且开挖过程中到达标高-7.25m位置出现平台的基坑选用“疏排桩结合土钉墙”的方法进行支护。

二、深基坑支护技术应用

（一）土钉墙结合超前锚杆

实际开挖深度在6.35-6.85m范围内的基坑选用“土钉墙结合超前锚杆”的方法进行支护。在开挖深度等于6.85m时，采用6道土钉构成土钉墙，土钉长度为3道16.0m、3道18.0m，按1000mm的水平间距和第一道与第二道1200mm、第二道与第三道1100mm、第三道与第四道1000mm、第四道与第五道900mm、第五道与第六道800mm的垂直間距进行布置。在对第一道与第四道进行施工以前，先施工超前锚杆，共两道，锚杆长度相等，均为9m，按1000mm的间距布置。注浆后土钉直径可达150mm，针对处在淤泥层当中15m长土钉，根据其抗拔力极限（114kN）对注浆质量进行严格控制，按单位长度最佳用量为25kg进行控制[1]。

（二）疏排桩结合土钉墙

实际开挖深度等于10.55m，并且开挖过程中到达标高-7.25m位置出现平台的基坑选用“疏排桩结合土钉墙”的方法进行支护。根据方案可知，此类基坑的平面近似圆形，开挖所形成的平台宽度在6.526-13.459m范围内渐变，拱顶处平台相对较窄，拱脚处平台相对较宽，在这种情况下，可以为基坑支护设计及施工提供方便。上级支护构造主要为土钉墙，含2道超前锚杆，而下级支护构造为疏排桩结合土钉墙，其中土钉共3道，长度为2道9m和1道12m，疏排桩为800mm桩径钻孔灌注桩，桩长13.4m，按2.419m间距进行布置，处于最下部的土钉应与疏排桩进行锚固。

（三）土钉墙结合灌注排桩

实际开挖深度等于10.55mm的基坑选用“土钉墙结合灌注排桩”的方法进行支护。在上部实际开挖深度为6.35m的区域中使用土钉墙进行支护，而在下部使用排桩进行支护，此外在排桩的基础上还采用了支撑结构。施工过程中，先对下部排桩进行施工，排桩施工后可免去上部施工锚杆，土钉墙共设6道土钉，长度为2道12m，2道15m，2道18m，处于最下部的土钉应与排桩进行锚固。排桩的长度与直径分别为20m和800mm，按1000mm的间距进行布置。

三、基坑监测与结果分析

因基坑支护设计过程中采用了新颖的方法，所以在施工中进行安全监测显得格外重要。为保证所用支护结构稳定性，需对支撑轴力、深层位移与桩身应力等实施施工监测。各监测项目的测点布设为：支撑轴力设2处测点；深层位移设10处测点；桩身应力设5处断面。在监测的同时，对土钉抗拔力实施现场试验。由于在对疏排桩进行设计时，其主要作用在于提高整体稳定水平，其弯矩很小，所以可不对其桩身应力进行监测[2]。

土钉墙结合超前锚杆布设5个测斜管，所得水平位移的最大值为79.32mm；疏排桩结合土钉墙测得的水平位移的最大值为80.20mm；土钉墙结合灌注排桩测得的水平位移的最大值为55.24mm与24.52mm。

对上述监测结果进行分析可得：在土钉墙结合超前锚杆体系中，水平位移的最大值小于开挖深度的0.5%，同时在排桩的作用下，大幅提高了刚度，所以可对基坑位移进行有效控制。此外，支撑轴力与桩身应力监测结果显示，支撑轴力在3125kN左右，桩身弯矩的最大值为467kN/m，均处于标准范围内。

在基坑淤泥层中任意选择15m长与18m长土钉，对其抗拔力实施现场试验，试验结果显示，15m长土钉抗拔力最大值为118kN，18m长土钉抗拔力最大值为127kN，对照设计标准（15m长土钉抗拔力设计标准为114kN，18m长土钉抗拔力设计标准为136kN），基本满足要求，说明本方案合理可行，能有效保证基坑安全，避免发生水平位移[3]。

四、结束语

本工程针对不同开挖深度采用不同的基坑支护方法，各支护方法有其各自的作用与特点，按规范及设计要求进行施工。通过基坑监测与分析可知，本工程所用基坑支护方案合理可行，各指标均满足设计与标准要求，支护作用显著，具备一定参考和借鉴价值。

参考文献：

[1]薛剑茹，杨得志.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J].科技创新与应用，2016（07）：268.

[2]钟世鸣.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J].江西建材，2015（03）：79.

[3]宋玉峰.浅谈建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].黑龙江科技信息，2013（03）：275.