建筑工程中深基坑支护技术应用的探讨

建筑工程中深基坑支护技术应用的探讨

摘要：建筑物深基坑支护施工技术是一门从实践中发展的技术。特别 近几年来，随着高层建筑的迅速兴起，更进一步促进了深基坑支护技术的发展。文章主要对深基坑支护技术进行了论述。

关键词：建筑工程；深基坑支护技术；应用

深基坑工程是一项复杂的系统工程，在其施工过程中，基坑降水、基坑开挖及相关的基坑信息监控是相互连接、关系紧密的环节。随着建筑高度增加，根据构造及使用要求，基础埋深也随之不断增加，这样就出现了大量的深基坑工程。且城市基坑工程往往处于房屋和生命线工程的密集地区，很多情况下不允许采用比较经济的放坡开挖，而需要在人工支护条件下进行基坑开挖。为了保证基坑周围的建筑物、地下管线、道路等的安全，应大力研究深基坑支护技术。

1、 深基坑支护存在的问题

1.1 支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当 深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度，但由于地质情况多变且十分复杂，要精确地计算土压力目前还十分困难，关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题，尤其是在深基坑开挖后，含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值，很难准确计算出支护结构的实际受力。还有不同的施工工艺和支护结构形式，对土体的物理力学参数的选择也有很大影响。

1.2基坑土体的取样具有不完全性，在深基坑支护结构设计之前，必须对地基土层进行取样分析。由于地质构造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面反映土层的真实性。因此，支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。

1.3 基坑开挖存在的空间效应考虑不周 ，深基坑开挖中大量的实测资料表明：基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。深基坑边坡的失稳，常常以长边的居中位置发生，这是以深基坑开挖是一个空间问题。

1.4 支护结构设计计算与实际受力不符。 工程实践证明，有的支护结构按极限平衡理论设计计算的安全系数，从理论上讲是绝对安全的，但有时却发生破坏；有的支护结构安全系数虽然比较小，甚至达不到规范的要求，但在实际工程中却满足要求。

2、 基坑支护施工的安全技术

保证基坑支护结构安全工作，除必须有合理的设计外，还需施工的密切配合，严格按设计要求精心施工。

2.1 基坑土方开挖应在降水排水施工完成且运转正常达到预期要求后方可进行。基坑周围地面应采取防水、排水措施，避免地表水渗入基坑周围土体和流入坑内。坑内应设置排水沟和集水井，及时抽除积水。

2.2 基坑开挖应连续施工，尽量减少无支护暴露时间，开挖必须遵循“自上而下，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。

2.3 坑边不宜堆放土方和建筑材料，如不可避免时，一般应距基坑上部边缘不小于2m，弃土堆高不超过1.5m，并且不超设计荷载值。

2.4 基坑挖土时，要做好挖土机械、车辆的通道布置，安排好挖土顺序等，不得在挖土过程中碰撞围护结构。并做好机械上下基坑坡道部位的支护。

2.5基坑周边设围护栏杆和安全标志，严禁从坑顶扔抛物体。坑内应设安全出口便于人员撤离。所有机械行驶、停放要平稳，坡道应牢固可靠，必要时进行加固。

2.6 配合机构作业的清底、平整场地、修坡等施工人员，应在机械回转半径以外工作：当必须在回转半径以内工作时，应停止机械回转并制动好后方可作业。

2.7土方机械严禁在离电缆1m距离以内作业。机械运行中，严禁接触转动部位和进行检修：在修理工作装置时，应使其降到最底位置，并应在悬空部位垫上垫土。

2.8 挖掘机正铲作业时。其最大开挖高度和深度不超过机械本身性能的规定。反铲作业时，履带距工作面边缘距离应大于1.5m。

3、深基坑支护结构类型

3.1钢板桩支护

钢板桩应用于建筑深基坑的支护，是一种施工简单，投资经济的支护方法。钢板桩支护应用于基坑深度超过五米的深基坑支护。它属于一种连续支护。钢板桩的形状类似于U型钢但比U型钢宽和深。截面大约呈一个梯型。板材厚约二十五毫米，宽三米左右，长度一般六到九米，也有特制超过十二米的。支护时，先定位放线，用振动打桩机或者挖掘机打下第一个定位桩，随后的桩，与第一个定位桩一正一反，一反一正地扣合，沿放线连续打入地下，形成对基坑壁的有效支护。

3.2地下连续墙

地下连续墙是在泥浆护壁的条件下分槽段构筑的钢筋混凝土墙体，比较普遍适用于地下水位以下的软粘土和砂土多种地层条件和复杂的施工环境，尤其是基

坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况。

3.3柱列式灌注桩排桩支护

柱列式灌注具有降低工程造价和施工方便，作为挡土围护结构也有很好的刚度，但各桩之间的联系不够紧密，必须在桩顶浇筑较大截面的钢筋混凝土连梁加以连接。柱列式间隔布置包括:桩与桩之间有一定的净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。为防止地下水并夹带土体颗粒从桩间空隙流入坑内，应同时在桩间或桩背采用高压注浆、设置深层搅拌桩、旋喷桩等措施。虽有一定的优越性，但缺点是桩的施工速度较慢，且场地泥浆处理较困难，工期长。

3.4内支撑和锚杆

作为基坑围护结构墙体的支承，内支撑、和锚杆的作用对保证基坑稳定和控制周围地层变形极为重要。它刚度大，变形小，能有力的控制挡墙变形和周围地面的变形，宜用于较深基坑或周围环境要求较高的地区。

3.5土钉墙支护

土钉墙围护结构是边开挖基坑，边在土坡面上铺设钢筋网，并通过喷射混凝土形成混凝土面板，从而形成加筋土重力式挡墙起到挡土作用。适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、杂填土，不适用于淤泥质及地下水位下且未经降水处理的土层，周围管线密集的基坑也应慎用。

3.6深层搅拌水泥土桩支护

深层搅拌水泥土桩是用特制的进入土深层的深层搅拌机将喷出的水泥浆固化剂与地基土进行原位强制拌合制成水泥土桩，相互搭接，硬化后即形成具有一定强度的壁状挡墙既可挡土又可形成隔水帷幕，对于平面呈任何形状、开挖深度不很深的基坑，皆可用作支护结构，比较经济。

3.7旋喷桩帷幕墙支护

它是钻孔后将钻杆从地基土深处逐渐上提，同时利用插入钻杆端部的旋转喷嘴，将水泥浆固化剂喷入地基土中形成水泥土桩，桩体相连形成帷幕墙，用作支护结构挡墙。在较狭窄地区亦可施工。它与深层搅拌水泥土桩一样是重力式挡土墙，只是形成水泥土桩的工艺不同。

4、结束语

基坑向着大深度、大面积方向发展，施工环境更加复杂，深基坑开挖与支护的难度愈来愈大。因此，也要求我们在工作实践中不断创新、提升深基坑支护技术。