高层建筑深基坑支护施工技术及质量控制

刘宁

摘 要：随着当前城市化的不断深入，城市涌现出大量的高层建筑，而要完成高层建筑的建设任务，基坑开挖是一个必要的组成部分。因此深基坑开挖的支护施工技术对于整个工程的质量有着十分重要的影响。本文主要探究了高层建筑深基坑支护施工技术，并且就深基坑开挖支护施工技术中容易出现的问题，提出了一些解决方案。

关键词：高层建筑；深基坑支护；施工技术；质量控制

一、概述

最近这些年，我国的经济建设处于高速发展之中，对于我国城市建设的投入也是不断加大，但是由于城市土地资源的不可再生性，土地资源越来越紧张，为了更加限度的利用土地资源，也就使得很多大型或者中型城市中出现了越来越多的高层建筑，这种发展趋势也必然会成为未来城市化发展的趋势。由于施工场地很狭小，但是由于高层建筑的稳定，需要开挖深基坑，而且开挖面附近可能紧挨着道路、管线和其他建筑物，因此深基坑开挖的难度就会大大增加，这就需要深基坑支护施工技术的帮助。基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程。它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。基坑支护体系是临时结构，在地下工程施工完成后就不再需要。

基坑工程具有如下特点：

1）基坑支护体系是临时结构，安全储备较小，具有较大的风险性。基坑工程施工过程中应进行监测，并应有应急措施。在施工过程中一旦出现险情，需要及时抢救。 在开挖深基坑时候注意加强排水防灌措施，风险较大应该提前做好应急预案。

2）基坑工程具有很强的区域性。如软粘土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中基坑工程差异性很大。同一城市不同区域也有差异。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜，根据本地情况进行，外地的经验可以借鉴，但不能简单搬用。

3）基坑工程具有很强的个性。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质水文地质条件有关，还与基坑相邻建（构）筑物和地下管线的位置、抵御变形的能力、重要性，以及周围场地条件等有关。有时保护相邻建（构）筑物和市政设施的安全是基坑工程设计与施工的关键。这就决定了基坑工程具有很强的个性。因此，对基坑工程进行分类、对支护结构允许变形规定统一标准都是比较困难的。

4）基坑工程综合性强。基坑工程不仅需要岩土工程知识，也需要结构工程知识，需要土力学理论、测试技术、计算技术及施工机械、施工技术的综合。

5）基坑工程具有较强的时空效应。基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形有较大影响。在基坑支护体系设计中要注意基坑工程的空间效应。土体，特别是软粘土，具有较强的蠕变性，作用在支护结构上的土压力随时间变化。蠕变将使土体强度降低，土坡稳定性变小。所以对基坑工程的时间效应也必须给予充分的重视。

6）基坑工程是系统工程。基坑工程主要包括支护体系设计和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对支护体系是否成功具有重要作用。不合理的土方开挖、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位、支护结构过大的变形，甚至引起支护体系失稳而导致破坏。同时在施工过程中，应加强监测，力求实行信息化施工。

7）基坑工程具有环境效应。基坑开挖势必引起周围地基地下水位的变化和应力场的改变，导致周围地基土体的变形，对周围建（构）筑物和地下管线产生影响，严重的将危及其正常使用或安全。大量土方外运也将对交通和弃土点环境产生影响。

因此基坑支护的质量好坏对于建筑工程质量的保证能够起到决定性的作用，关系着施工人员生命、财产安全以及临近建筑物及的安全问题。

二、基坑支护的施工技术

1、基坑支护准备阶段

在基坑支护开工之前，工程技术人员应该对场地地面标高以及基坑的开挖深度做一个复核工作，防止开挖之后发现错误，给工期和成本造成影响，并且还要同时注意周围建筑物的基础埋深、基础类型、道路走向以及管线布置情况。如果在复核工作中发现了实际情况和勘察设计报告中所得到的工程地质情况、场地情况不一致，应该及时与勘查设计单位联系沟通，并且及时措施恰当的调整。

2、基坑支护支护桩施工

支护桩可以使用人工挖孔桩，护壁则使用钢筋混凝土。

3、基坑支护锚杆施工

锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力；锚固段是指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域，其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压作用，将自由段的拉力传至土体深处。在基坑开挖深度的要求满足要求之后就可以进行锚杆施工。

4、基坑支护土方开挖

在施工前，需根据工程规模和特性，地形、地质、水文、气象等自然条件，施工导流方式和工程进度要求，施工条件以及可能采用的施工方法等，研究选定开挖方式。明挖有全面开挖、分部位开挖、分层开挖和分段开挖等。全面开挖适用于开挖深度浅、范围小的工程项目。开挖范围较大时，需采用分部位开挖。如开挖深度较大，则采用分层开挖，对于石方开挖常结合深孔梯段爆破（见深孔爆破）按梯段分层。分段开挖则适用于长度较大的渠道、溢洪道等工程。对于洞挖，则有全断面掘进、分部开挖和导洞法等开挖方式。

三、高层建筑深基坑支护施工要点

设计和施工深基坑支护一定要注意如下几个要点：

1、在城市施工時，一定要考虑支护体系对周围道路、管线和建筑物的影响，尽可能将影响程度控制到最小。

2、施工过程考虑周围居民的生活。一定要坚持文明施工，在不打扰周围居民正常生活的情况下进行基坑支护工作。

3、由于深基坑作业面场地狭小，工期比较紧张，因此施工要严格按照施工组织计划来推进，合理安排，保持工程持续、顺畅的推进。

四、准备深基坑支护的应急预案

深基坑支护的应急预案必须要提前做好信息的采集、整理、反馈、控制和决策等一系列准备工作。由于在深基坑开挖过程中，对于边坡稳定要做好维护工作，防止出现潜在的危险。必须要加强监测，发现了异常情况，要及时采取恰当的解决措施，防止邻近建筑沉降和边坡失稳等此类事故的产生。

参考文献：

[1]王锡平.某高层建筑深基坑支护结构设计与监测[J].油气田地面工程， 2005（9）.

[2]GB50086- 2001，锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].北京：中国计划出版社，2001.

[3]GB50330- 2002，建筑边坡工程技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.