深基坑支护施工技术

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摘 要：地下建筑开挖时的深基坑支护成为一个必要的施工过程.深基坑支护的设计、施工、监测技术是近20年来在我国逐渐涉及的技术难题.文章依据具体工程实例和相关研究成果,对深基坑支护技术的应用分析和实践性研究,并提出一些具有工程应用价值的建议措施和成果.

关 键 词：深基坑；支护技术

深基础施工是大型和高层建筑施工中极其重要的环节,而深基坑支护结构技术无疑是保证深基础顺利施工的关键.为了设置建筑物的地下室需要开挖深基坑,所以深基坑开挖只是深开挖的一种类型.深基坑工程是一个综合性和实践性很强的岩土工程问题,地区性特征很强,基坑工程设计和施工应结合地区特征（如气候状况、环境特征、水文地质）、工程特点和实践经验进行.

1深基坑支护技术要求

支护结构一般是临时性结构,基础施工完毕后,也就失去作用.一些支护结构（如钢板桩、型钢支护木挡板等）可以回收重复利用.更多的支护结构就永久埋在地下,其中有部分（如特殊用途的地下连续墙）在基础施工完毕后也考虑作为永久结构物的一个组成部分.因此,支护结构既要确保基础安全、顺利地施工,又要考虑方便施工、经济合理.深基坑支护的基本要求是：技术先进,结构简单,受力可靠,确保基坑围护体系能起到挡土作用,使基坑四周边坡保持稳定；确保基坑四周相邻建(构)筑物,地下管线、道路等的安全,在基坑土方开挖及地下工程施工期间,不因土体的变形、沉陷、坍塌或位移而受到危害；通过排水、降水、截水等措施,使基础施工在地下水位以上进行；经济上合理,保护环境,保证施工安全.

因此,基坑支护设计与施工要综合考虑工程地质与水文条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素.基坑支护施工控制的关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制、防止基坑隆起、管涌与流砂等险情,并要根据地质、环境因素的变化适时地调整支护方案.

2深基坑支护技术应用

2.1某工程项目深基坑支护技术概况

某大厦,建筑总面积126180m2,地下面积37418m2；建筑总高度103.7m,建筑平面形式呈方形布置,轴线距离东西97.1m,南北101.1m；地下共4层,基坑底最深相对标高-22.7m；基础为钢筋混凝土梁板筏基,裙楼及C塔楼采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,南部塔楼高层部分采用钢-混凝土组合结构,地下及裙楼混凝土梁内设无粘结预应力筋.

⑴工程地质概况

根据城建勘察测绘院提供的该大厦岩土工程勘察报告,该工程拟建场区位于某河洪冲积扇北部,地面标高为45.84～49.14m.拟建场地地质土层根据其年代、成因类型及岩性,按工程特性划分为14个大层,地基主要持力层为粉质粘土粘质粉土层,局部为粘质重粉质粘土层,地基承载力标准值为230Kpa,无软弱下卧层.

⑵水文概况

根据勘察报告实测地下水位结果,该场区存在三层地下水：第一层为上层滞水,水位埋深为1.2～4.1m,水位标高为47.31～44.40m；第二层为潜水,水位埋深为10.30～13.30m,水位标高为36.58～35.18m；第三层为层间水,水位埋深为22.20～23.00m,水位标高为26.28～25.40m.本场区地下水对混凝土结构及钢筋混凝土无腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性.

2.2支护技术总体方案

由于本工程场地狭小,周边环境复杂,中标承诺工期短（共计30个月）,低于常规施工工期,基坑土方开挖计划3个月完成.若采取常规的放坡开挖,由于基坑深,场地小,基坑的稳定安全性将受到影响,且放坡开挖后将超过施工红线,因此该方案被排除；若采用护坡桩施工,则基坑开挖时间将推后,进度总体控制计划将受到影响,且按此方案存在土方回填和费用较高的特点.

2.3支护施工技术

2.3.1混凝土灌注桩（旋挖钻机泥浆护壁成孔）支护施工要点

钻孔灌注桩是利用钻孔机械钻出桩孔,并在孔中浇注混凝土（或先在孔中吊放钢筋笼）而成的桩,其中泥浆护壁成孔适用于地下水位较高的地质条件.施工要点包括：

⑴施工工艺

钻机钻孔前,应做好场地平整,挖设排水沟,设泥浆池制备泥浆,做试桩成孔,设置轴线定位点和水准点,防线定桩位及其复核等施工准备工作.钻孔时,先安装桩架及水泵设备,桩位处挖土埋设孔口护筒,以起定位、保护孔口、存储泥浆等作用,桩架就位后,钻机进行钻孔.钻孔时应在孔中注入泥浆,并始终保持泥浆液面高于地下水位1.0m以上,以起到护壁、携渣、润滑钻头、降低钻头发热、减少钻进阻力等作用.钻孔深度达到设计要求后清孔,该工程采用原土造浆,所以清孔时,钻机空转不进尺,同时注入清水,待孔底残余的泥块已磨浆,排出泥浆比重降至1.1左右（以手触泥浆无颗粒感觉）,即认为清孔已经合格.清孔完毕后,立即吊放钢筋笼和水下浇注混凝土.钢筋笼埋设前在其上设置定位钢筋环,确保保护层厚度.水下浇注混凝土采用导管法施工.

⑵质量控制

护筒中心要求与桩中心偏差不大于50mm,埋深不小于1m；泥浆比重控制在1.1～1.2；孔底沉渣厚度不得大于150mm；水下浇注混凝土应连续施工,孔内泥浆用潜水泵回收到贮浆槽里沉淀,导管应始终埋入混凝土中0.8～1.3m,并始终保持埋入混凝土面以下1m.

2.3.2锚杆支护施工要点

土层锚杆简称土锚杆,它是在地面或深开挖的地下室墙面(挡土墙、桩或地下连续墙)或未开挖的基坑立壁土层钻孔(或掏孔),达到一定设计深度后或再扩大孔的端部,形成柱状或其他形状,在孔内放入钢筋、钢管或钢丝束、钢绞线或其他抗拉材料,灌入水泥浆或化学浆液,使之与土层结合成为抗拉(拔)力强的锚杆.其特点是：能与土体结合在一起,承受很大的拉力,以保持结构的稳定,可有效地控制建筑物的变形量；施工所需钻孔孔径小,不用大型机械；代替钢横撑作侧壁支护,可大量节省钢材；为地下工程施工提供开阔的工作面.经济效益显著,可节省大量劳力,加快工程进度.

2.3.3锚喷护壁施工要点

喷锚网护壁技术原理是利用沿途介质的自承能力,借助锚杆与周围土体的摩擦力和粘聚力,将外部不稳定土体和深部稳定土体联在一起,形成一个稳定的组合体.锚杆端部互相连接的喷射混凝土面板,由于紧密嵌固于土体中,它不仅能很好的调节锚杆相互之间的应力分布,而且可以很好的起到防水作用.喷锚网由于采用水平压力灌浆新技术,大大加强了地面的承载能力.喷锚网支护方法的施工不单独占用施工工期,它和土方开挖同时进行,边开挖边支护,无污染,噪声低.

2.3.4砖砌挡土墙施工要点

⑴施工工艺

抄平放线（绑扎构造柱钢筋）――试摆砖――立皮数杆――组砌、清理――构造柱模板安装、浇混凝土――圈梁和压梁模板安装、钢筋绑扎、浇混凝土

⑵质量控制

材料质量符合要求,灰缝横平竖直,砂浆饱满,厚薄均匀,砌块上下错缝,内外搭砌,接茬牢固,墙面平整垂直；水平及竖向灰缝宽度一般为10mm,控制在8～12mm,水平灰缝砂浆饱满度不低于80%,竖向灰缝砂浆饱满.

3结束语

深基坑支护工程是高层建筑基础工程施工中的难点和重点,它的成败不仅对工程的造价、质量和工期有着重大的影响,而且更对周围环境有着不可忽视的影响.因此,在施工中遵循有关规范和设计要求,狠抓事故隐患管理工作,加强安全教育,重视安全检查等工作,

是实现深基坑安全生产工作的根本.