建筑工程深基坑支护技术施工措施浅析

张 文 晶

(山西省晋中建设集团有限公司，山西 晋中　030600)

现阶段，由于各种高层和大型建筑的兴建，对于基础的质量要求也就越来越高，因此带动着对基础施工技术的要求也就越来越高。为了确保工程能够顺利的进展，再加之充分利用地下空间、节省土地资源等要求的提出，深基坑自然成了工程建筑的附属品，这也就涉及到了一个重要的施工技术环节——深基坑支护技术。随着近些年来由深基坑方面引发的工程问题与事故的不断发生，更加奠定了深基坑支护技术的核心地位，因此，对该技术进行透彻的了解以及实际应用方面进行仔细地分析是工程建设过程中不可或缺的。下面，就以深基坑的施工特点作为文章的切入点，对支护技术的所需要求进行一下浅要的分析。

1　深基坑的特点

1)基坑的深度会不断增加。由于现阶段为了使建筑能够更好的、更合理的开发使用空间，并且符合人防以及城市的管理要求，建筑逐渐的出现了向地下发展的趋势。在以往，建筑构建1层～2层地下室的现象在大城市之中也是比较少见的，中等城市则更是凤毛麟角，但是现在，沿海地区以及一些发达城市，3层、4层的地下建筑已经很普遍了。因此，鉴于以上的情况，基坑开挖的深度普遍的在10 m～16 m之间，有的更是在20 m左右。

2)工程建设所需的地质条件越来越难以满足施工要求，基坑四周的环境也愈见复杂。一些沿海的并且经济较为发达的地区，工程建设所需的符合要求的用地越来越少，地质条件问题尤为突出。在城市之中，高层建筑以及超高层的建筑普遍的集中在建筑物密集、人口也非常密集的地方，并且建筑会与市政的公路紧紧相靠。而在这样的情况之下，这些建筑的原有结构都会比较陈旧，各种管线的分布也会显得非常密集。所以，在基坑的开挖过程中不仅要考虑到其本身所具有的稳定性要符合建筑的标准，还要考虑到对建筑物造成影响与损坏。

2　基坑的分级

按照GB 50202—2013建筑地基基础工程施工质量验收规范的要求，基坑划分为三个等级，具体划分为：

一级基坑：一级基坑为重要工程，是支护结构与基础结构合二为一的工程，开挖基槽深度不少于10 m，其临近建筑物、构筑物等重要设施并在开挖深度以内；在开挖深度影响范围内存在历史的或近代优秀的建筑、需严加保护的重要管线。

三级基坑：开挖基槽深度不大于7 m，并无特别技术要求的基坑。

二级基坑：除一级或三级的基坑外的其他基坑。

基坑变形的监控值为：一级基坑，支撑结构墙顶位移为30 mm，支撑结构墙体最大位移50 mm，地面最大沉降30 mm；二级基坑，支撑结构墙顶位移为60 mm，支撑结构墙体最大位移80 mm，地面最大沉降60 mm；三级基坑，支撑结构墙顶位移为80 mm，支撑结构墙体最大位移100 mm，地面最大沉降100 mm。

按照JGJ 120—2012建筑工程基坑支护技术规范的划分方法，基坑侧壁安全等级按照基坑破坏后果划分为三个等级，具体为基坑侧壁安全等级一级的，破坏后果为支护结构破坏或土体失稳及变形过大对基坑周边环境及地下结构施工影响为很严重的；基坑侧壁安全等级二级的，破坏后果为支护结构破坏或土体失稳及变形过大对基坑周边环境及地下结构施工影响为一般的；基坑侧壁安全等级三级的，破坏后果为支护结构破坏或土体失稳及变形过大对基坑周边环境及地下结构施工影响为不严重的。

3　深基坑的支护方式

深基坑的支护方法不断创新，除一般的支护方式外，深基坑最常用的支护结构有：

1)边坡稳定式：土钉墙和锚杆支护。

2)水泥挡土墙式：深层水泥搅拌挡土桩墙、高压喷射注浆桩墙和粉体喷射注浆桩墙。

3)排桩和板墙式：排桩式、板桩式、板墙式和组合式。

4)逆作拱墙式。

深基坑在支护方面所应用的技术较为复杂，若是深基坑的支护措施不到位，存在隐形的事故隐患，就会造成基坑坍塌，更严重的甚至会造成人员的伤亡以及经济上的损失。

4　深基坑在支护方面的技术要求

在深基坑的支护工程中，对基坑的支护结构进行科学、合理的设计与处理是非常重要的，应充分的利用相关的措施与手段，确保深基坑工程的施工质量及施工安全。支护结构的主要作用就是在深基坑的施工过程中起到挡水、挡土的作用，确保工程的顺利进行，并且对地下的管线以及周围的建筑形成一定的保护，减少因基坑的开挖对它们造成的危害。深基坑的支护多属于临时性的结构，在基础工程的施工完毕后，其也就失去了应有的效用。一些钢制结构可以进行回收再利用，但是更多的支护结构却是被永久的埋于地下。并且其中有些部分如具有特殊用途的连续墙，在基础工程的施工完毕之后会被考虑当做是永久结构之中的一个重要组成部分。所以，在施工的过程中，采用的支护技术就要能保证基础的安全性能，确保工程能够安全施工。

深基坑支护设计的基本要求：

1)保证支护结构能够起到挡土作用,保证基坑边坡保持稳定、确保施工安全；

2)保证相邻的建筑物、构筑物及道路和地下管线的安全；

3)保证不因土体的水平变形、垂直变形超规范要求及坍塌受到危害；

4)通过排降水,确保基础工程施工在地下水位以上进行施工。

因此，在具体施工过程中，要考虑的因素非常多。比如说基础的类型，基坑将要开挖的深度，地质条件与水文条件，周围的环境，施工的季节因素，支护的使用期限以及基坑周围的荷载等等。在基坑的支护施工过程中，其控制的关键问题是基坑所具有的稳定性，防止基坑出现隆起的现象，合理的控制地下的水位以及地面的变形，控制流沙以及管涌等相关的险情，并且要及时的根据实际施工过程中地质与环境的变化对支护方案进行合理的调整。

5　深基坑的支护技术施工作业应用(土钉墙支护技术)

5.1　工程概况

某商住楼工程，其建筑的总面积为25 270 m2，地下的面积为2 327 m2，地下2层；基坑深度9.2 m；基础的结构为钢混梁板筏基础。本工程的基坑属于二级基坑。

5.2　基坑开挖

水文地质状况。根据地质勘探报告可知，本工程地下水位在自然地坪下13.2 m。本工程基坑土质为Ⅰ级湿陷性黄土。

基坑土方的开挖采用机械挖土，配合人工清底的方法进行。

基坑开挖的原则为先支撑后开挖的施工原则；按照施工组织设计竖向分层、纵向分段的施工原则；在开挖过程中确保分层、分块、对称、均衡进行施工。

5.3　边坡支护

土钉墙支护采用潜孔钻成孔，钻杆钻机将钢管顶入工艺，每放坡开挖一层支护一层。土钉墙分层、分段施工，每层的开挖高度在土钉下50 cm，分段长度在10 m～20 m之间，土层分段长度采用6 m～10 m。土钉支护的混凝土面层插入基坑底20 cm，土钉采用φ42钢管，单长3.5 m～9 m，钻孔直径为110 mm，坡面挂网HPB300，φ8@150×150 mm，喷射混凝土强度等级C20，厚度为150 mm。

基坑坡壁设网片钢筋Φ8@150×150，主筋端头设2Φ18螺纹钢，呈井字形布置。土钉主筋倾角为15°顶入，钢管顶入后及时采用注浆泵注入水泥净浆，可适量加入部分早强剂、膨胀剂和减水剂，水灰比0.38∶1～0.45∶1，注浆压力0.5 MPa～1 MPa；土钉墙面层喷C20细石混凝土，厚100 mm。

5.4　土钉墙施工技术要求

1)施工机具的选用。

开挖以挖掘机为主，运土用自卸式汽车；钻进成孔采用潜孔钻；注浆压力为0.4 MPa～0.6 MPa；喷射机采用TK500混凝土喷射机、喷混料搅拌采用JC500混凝土搅拌机。

2)施工措施。

a.挖掘机开挖，人工及时修整边坡，确保边坡尺寸、坡度符合设计要求；

b.按照深基坑设计要求，要求土钉间隔2.0 m设置一个对中支架，在每个对中支架下设置一块船形铁皮，防锚杆陷入土体中；

c.成孔后应将孔内余土用压缩空气机清除干净，及时将土钉送入孔中；

d.施工时应防止地表水侵入基坑，要求在基坑地表周边设置地表排水沟，并将坑边地表垫高；

e.坡面按设计要求设置泄水孔，在坑底设置排水沟；

f.在施工期间对土钉墙墙面的水平位移和垂直位移进行监测；

g.喷射混凝土，应自下而上进行施工，喷射方向要垂直于坡面，喷嘴与坡面距离控在0.7 m～1.4 m以内；

h.在有钢筋的地方，应调整方向，先喷钢筋后面，然后再喷钢筋上面。

本工程采用了土钉墙支护，有效地保证了本工程建筑基坑内的施工作业的顺利进行，既减少了挖土量，也保证了雨季边坡不被雨水的冲刷，最大程度是保证了施工的安全。

6　结语

我国建筑行业的蓬勃发展，符合建筑施工要求的用地越来越少，因此导致深基坑工程的施工难度越来越大，所以对于深基坑支护技术也提出了更高的要求。在这样的情况下，就要求在深基坑的施工过程中，要对其特点进行明确的分析与了解，透彻的掌握支护技术的要求与要点，并结合以往的工作经验与其他成功的施工案例，对施工过程中的支护技术进行科学合理的设计，确保工程的安全进行，提高深基坑的施工质量。可以说我国深基坑工程支护的新技术、新工艺、新设备不断进步，使建筑工程深基坑的支护技术更加有效地促进了建筑施工安全健康发展。

参考文献:

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[2]李跃.深基坑施工中的工程质量的控制[J].法制与经济(下),2011(4):7.

[3]边亦海.基于风险分析的软土地区深基坑支护方案选择[D].上海：同济大学，2006.