土木工程建设中深基坑支护技术的应用研究

张爱民

摘    要：本文首先阐述了土木工程建设中深基坑支护技术，接着分析了土木工程建设中深基坑支护施工技术的管理要点。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：土木工程建设;深基坑支护技术;应用

1  引言

自我国加快城市化建设步伐后，高层建筑和地下空间工程越来越多，对明挖深基坑支护要求越来越严格，深基坑支护技术也在不断的进行优化和创新，只有这样才能适应现代化建设对土木工程质量、安全的新要求，确保安全生产。众所周知，深基坑是危险性较大的分部分项工程，必须引起高度重视，充分认识深基坑支护技术的应用现状，掌握其施工技术要点，以便确保深基坑支护技术的合理应用。

2  深基坑支护和边坡防护技术

基坑的开挖及支护方案应根据基坑深度、工程地质和水文地质条件、地面环境条件、城市环境保护要求，经技术经济综合比较后确定。在我国应用较多的围护结构有预制混凝土板桩、钢板桩、钢管桩、灌注桩、SMW工法桩、重力式水泥土挡墙、地下连续墙、土钉（锚杆）墙，以及这些结构的组合形式等。

支撑结构有内支撑和外拉锚。按其材料分为现浇钢筋混凝土支撑体系和钢结构体系。内支撑结构的施工与拆除顺序应与设计一致，必须坚持先支撑后开挖的原则。

地质条件、现场条件等允许时，通常采用放坡开挖基坑形式。放坡应以控制分级坡高和坡度为主，必要时辅以局部支护和防护措施。当条件许可时，应优先采取坡率法控制边坡的高度和坡度。基坑开挖除需做好基坑边坡稳定控制措施外，还应做好护坡措施。护坡措施一般有：水泥砂浆或细石混凝土抹面、挂网喷浆或混凝土、土钉墙、锚杆喷射混凝土护面等。

下面就常用的灌注桩、SMW工法桩、土钉（锚杆）墙施工技术进行分析。

2.1  钻孔灌注桩施工技术

钻孔灌注桩多采用螺旋钻机、正反循环钻机成孔。其中正反循环钻机采用泥浆护壁成孔，孔径易于保证、成孔时噪音低，在深基坑施工中应用广泛。混凝土灌注桩宜采取间隔成桩的施工顺序，应在混凝土终凝后再进行相临桩的施工。桩顶应设置混凝土冠梁。钻孔灌注桩经常与止水帷幕联合使用。素混凝土桩与钢筋混凝土桩间隔布置的钻孔咬合桩也可直接作为止水帷幕。目前施工中普遍存在的问题有：钻孔深度误差、垂直度超差、塌孔与缩颈、孔底沉渣过厚、混凝土灌注时离析、堵管、钢筋笼上浮、桩身混凝土夹渣或断桩。对应措施为：钻孔前压实平整场地、孔深测量应采用丈量钻杆的方法减少深度误差、垂直度超差。控制成孔速度、泥浆密度、粘度、含砂率，當孔内造浆不能满足要求时可采用加黏土粉、烧碱、木质素改善泥浆性能，清孔应优先采用泵吸反循环清孔预防塌孔缩颈、孔底沉渣过厚。严格控制混凝土配合比，注意初凝和终凝时间与单桩灌注时间的关系，控制导管与孔底距离为0.3m～0.5m。控制初灌混凝土量、拔管长度及混凝土的浇筑速度预防堵管、钢筋笼上浮、断桩或夹渣现象。

2.2  SMW工法桩施工技术

SMW工法桩是利用搅拌设备就地切削土体，然后注入水泥类混合液搅拌形成均匀的水泥土搅拌墙，最后在墙中插入型钢（宜采用H型钢），形成一种劲性复合结构。水泥宜采用强度等级不低于P·O 42.5级的普通硅酸盐水泥，材料用量和水胶比应结合土质条件和机械性能指标通过现场试验确定。型钢水泥搅拌墙中型钢的间距和平面布置形式应根据计算确定。单根型钢中焊接接头不宜超过两个，焊接接头的位置应避免设在支撑位置或开挖面附近等型钢受力较大处;相邻型钢的接头竖向位置宜相互错开，错开距离不宜小于1m，且型钢接头距离基坑地面不宜小于2m，此结构适宜在软土地区应用。

2.3  土钉墙施工技术

土钉墙是将基坑边坡通过由钢筋制成的土钉进行加固，边坡表面铺设一道钢筋网再喷射一层混凝土面层和土方边坡相结合的边坡加固型支护施工方法。其构造为设置在坡体中的加筋杆件与周围土体牢固粘结形成的复合体，以及面层所构成的支护结构。本功法造价低、效果好、施工快、技术难度低，所以应用十分广泛。土钉墙施工流程：测放孔位[→]钻孔[→]插入土钉钢筋[→]注浆[→]与钢筋网固定。锚杆施工流程：测放孔位[→]钻孔吹净[→]孔位灌浆[→] 插入锚杆[→]孔口固定。土钉必须和面层有效连接，应设置承压板或加强钢筋等构造措施，承压板或加强钢筋应与土钉螺栓连接或钢筋焊接连接。土钉墙应按“自上而下，分层开挖，分层锚固，分层喷护”的原则组织施工，并及时挂网喷护，不得使坡面长期暴露风化失稳。喷射作业应自下而上进行，喷层厚度大于7cm时，应分两层喷射。喷射混凝土强度等级应符合设计要求。喷射过程中应采取有效措施保证泄水孔不被堵塞。泄水孔施工质量、墙后反滤层构造应符合规范规定。土钉墙基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地，当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施，土钉墙墙顶应采用砂浆或混凝土护面，坡顶和坡脚应设排水措施。

3  土木工程建设中深基坑支护施工技术的管理要点

3.1  施工准备

为确保深基坑支护工程施工的顺利进行，基坑开挖前必须做好方案前的勘测和施工准备工作，力求支护方案合理、经济并提高施工效率。首先，勘察、设计、施工单位相关人员要对施工现场进行实地勘测，对施工环境和相关数据做到心中有数，然后制定开挖、支护和监测方案。方案应充分考虑地下水对基础工程的不利影响，选择合理的降水、排水方案，必要时还要增加回灌措施。其次，还要做好基坑监测工作。基坑开挖和地下工程施工过程中，对基坑岩土性状、支护结构变位和周围环境条件的变化进行观测及分析，并将监测结果及时反馈，预测进一步施工后将导致的变形及稳定状态的发展，判定施工对周围环境造成影响的程度，指导设计与施工，确保周围建筑物、构筑物、道路、地下管线和基坑自身的安全。

3.2  专业队伍的选择

深基坑工程施工包括基坑降排水、开挖、支护、监测等分部分项工程。基坑工程施工前，应委托有相应资质的岩土勘察设计单位对深基坑工程开挖、降排水、支护方案进行设计，超过一定规模的基坑工程方案还应进行专家论证。经审批、审核合格的方案方可付诸实施。深基坑工程施工和监测队伍应具有相应资质，并严禁违法分包或转包，做到“专业工程应有专业队伍干”。只有这样才能从源头做到方案安全、合理、经济，施工质量、安全才有组织和制度保障。

3.3  加强对材料质量的管理

土木工程建设施工中，施工材料是影响工程质量的重要因素之一，严把材料关，加强施工材料质量的管理与控制是保证深基坑质量、安全的关键环节。在材料采购时，采购人员要清楚材料需用计划，明确工程所需材料的性能、相关参数和规格型号，严格按照设计及规范标准要求进行采购，并安排做好材料进场的验收、取样和复试工作，不合格的材料严禁用于工程，杜绝劣质材料给工程带来的安全隐患，确保工程质量。

4  结束语

深基坑支护技术对于目前国内土木工程建设极其重要，伴随城镇化的建设速度加快，也有愈来愈多的地下工程开始建设，这也对深基坑支护技术有了更高的需求和要求。在土木工程建设过程中，务必要科学的选取适合工程实际的深基坑支护方案，除此之外在施工过程中还必须遵守深基坑支护技术的相关规范标准，这样才能够确保深基坑支护的安全性和可靠性，保证工程项目的顺利进行。

参考文献：

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