【深基坑支护工程的设计与施工探讨】基坑支护施工流程

　　摘 要：本文结合实例阐述了某商业大厦工程中深基坑支护工程的设计和施工及特点进行探讨。　　关键词：深基坑支护；设计施工技术　　1 前言　　深基坑支护技术是一项极富于挑战性的工作,其技术性很强,涉及岩土力学、结构力学、材料力学和地质水文等学科，且施工难度大，风险性极高。工程技术人员在大量的工程中不断的实践，总结经验，深基坑支护技术有了不断发展和创新，使得我国各地的深基坑支护技术蓬勃发展。
　　2 工程实例
　　某商业大厦基坑支护是较典型的工程，因为此基坑周边管线多，基坑紧邻旧建筑物较多，旁边又是城市主要交通要道，该场区有较厚的松散填土层和较厚的流塑状淤泥层，给设计和施工带来一定的难度。该商业大厦占地面积200m2，为一大型高层商住楼，设两层地下室，地面26层，地下室基坑挖深9m-11.3m,坑顶周长163m。这给施工带来了一定的难度，由于施工人员对实际情况掌握较好，该工程达到了预期的使用效果。
　　3 设计要点及难点
　　3.1基坑护壁工程设计
　　(1)根据该场区的地质情况，可选用喷锚、挡土桩或地下连续墙支护，但由于基坑周边开挖边线距已有楼房和马路的距离较窄，且基坑周边深约1.5m以上管线较多，若采用挡土桩或地下连续墙支护，其施工工作面和各种管线的安全较难保证，且造价较高。故最终确定采取喷锚为主体支护结构，搅拌桩、钢管桩和旋喷桩为辅助支护结构的组合式支护方式。
　　(2)该基坑侧壁的安全等级为二级，其中北侧西段靠旧楼房段位移变形量控制在2cm内，而其它地段的位移变形量可控制在3cm内。
　　(3)由于该场区松散填土层和流塑淤泥层较厚，在施工喷锚前，需进行超前加固处理，其中I-I段和III-III段采用旋喷桩和钢管桩超前加固，II-II段采用双排搅拌桩超前加固。
　　(4)由于相邻有较旧的建筑物且其底部土层软弱，因此，对其采用注浆花管进行加固处理。
　　(5)为减少基坑边的位移量，对部分层位的锚杆施加预应力。
　　3.2设计采用参数
　　(1)搅拌桩：桩径500mm，桩心距400mm，桩长7.0m，土体置换率16%以上。
　　(2)旋喷桩：桩径1000mm，桩心距800mm，桩长9.5m，采用三重管旋喷法，成桩后及时插入1根Ф25钢筋，成桩桩体抗压强度不低于2Mpa。
　　(3)土层锚杆：成孔孔径130mm，锚拉筋采用Ф25钢筋，孔内充填物为M25水泥砂浆。
　　(4)网喷砼：网筋Ф6@200×200，加强筋Ф16@1200×1300，喷砼标号C20，喷射厚度120mm，其中1--1断面预应力锚杆位置加厚到200mm，且双层钢网，2--2断面预应力处加厚到150mm。
　　(5)预应力锚杆：成孔孔径130mm，锚拉索为2束7Ф5钢绞线，自由段4.5m孔内注M25水泥砂浆。
　　(6)钢管桩：成孔孔径150mm，桩心距450mm，桩长12m～15m，采用壁厚3.5mm、Ф114钢管。
　　4 深基坑支护工程的特点
　　深基坑支护包括以下内容：围护结构、支撑体系、土方开挖、降水工程、地基加固、监测和环境保护工程。具有以下几个特点：
　　(1)设计与施工相互依赖性：施工的每一个阶段，结构体系和外面荷载都在变化，而且施工工艺的变化，挖土次序和位置的变化，支撑和留土时间的变化等，都非常复杂，且都对最后的结果有直接影响，绝非最后设计计算简图所能单独决定的。
　　(2)与主体结构地下室的施工密切相关：基坑支护开挖所提供的空间是为主体结构的地下室施工所用，因此任何基坑设计，在满足基坑安全及周围环境保护的前提下，要合理地满足施工的易操作性和工期要求。
　　(3)与自然地质及环境条件密切相关：基坑工程与自然条件的关系较为密切，设计施工中必须全面考虑气象、工程地质及水文地质条件极其在施工中的变化，充分了解工程所处的工程地质及水文地质、周围环境与基坑开挖的关系及相互影响。
　　(4)基坑工程的从业人员需要具备及综合运用以下各方面知识：岩土工程知识和经验：按工程需要提出勘测任务并能对地质勘探报告提供的描述和各类参数进行研究、分析以合理选用参数进行支护结构的土压力计算，对基坑开挖带来的环境影响进行较为精确的预估，以及对地质情况变化带来的问题作出正确的判断和处理；建筑结构和力学知识：能够了解主体结构的设计要求、掌握其与基坑围护结构的相互关系、处理好临时围护结构与永久性主体结构的相互关系，以及围护结构和支撑作永久性结构的技术问题；施工经验：熟悉各种地基加固、防水、降水等特种工艺的施工方法、施工流程及相关设备的选择，能够对各种支护方案进行质量、工期、造价的对比；工程所在地的施工条件和经验：能根据各地区地质、环境、施工条件的特点因地制宜选择合理的设计施工方案，在支护结构设计计算时要充分吸取当地施工技术以及工程成功和失败的经验。
　　5 深基坑支护工程基本的技术要求
　　基本的技术要求必须满足：安全可靠性、经济合理性、施工便利性及工期保证性。
　　5.1设计要求：
　　(1)设计前要尽可能准备充分的资料：工程用地红线图、地下工程的平面图和剖面图以及建筑物±00绝对高程；场地的工程地质和水文地质勘察报告；基坑周边环境状况调查资料；基坑周边各种地下管线分布图；明确基坑深度（含局部加深）及安全等级要求，以及一些特殊的要求。
　　(2)动态设计：目前的设计理论尚不完善，对设计参数的选取还需改进，还不能事先完全考虑诸多复杂因素，在基坑工程施工中处理不当时可能会出现一些意外的情况，但只要设计、施工人员重视，并密切配合加强监测分析，及时发现和解决问题，及时总结经验。理论结合实践在施工过程中调整技术参数，做到动态设计、信息化施工。
　　(3)支护结构的选择：支护结构形式多种多样，千变万化，我们必须结合基坑挖深、土质情况以及场区周边环境和可能实现的技术方法等选择合理的、最佳的支护方案。此方案首先须使基坑稳定安全，在土方开挖期间和基础施工期间不产生结构破坏和超过容许的变形；其次造价要经济合理且施工周期短，因为一般基坑支护工程都为临时性工程，在地下室完工后其价值丧失；再而应方便施工，且较符合自己的技术特点。总之，必须从优选择经济合理、安全可靠的单独或组合式支护方案。
　　5.2施工要求
　　(1)做到严格管理、文明施工、安全生产，贯彻“动态设计，信息化施工”原则，认真分析施工中的土层特点和现象，及时反馈并能采取有效措施对各种问题进行处理。
　　(2)要由有经验的专业队伍施工：深基坑支护工程是技术含量特别高的工作，其风险很大，不管从设计到施工都要有过硬的本领，一项好的设计方案，如果没有一支好的施工队伍，那么要想成功完成基坑支护工作那是很难的。
　　(3)基坑开挖的技术要求：要编写专门的开挖方案，基坑边界周围地面和坑底应设排水沟；基坑周围严禁超堆荷载；软土基坑必须分段分层间跳开挖，层高不宜超过1m;开挖时严禁碰撞支护结构;发生异常情况时应立即停止挖土,并查清原因和采取措施处理后方可再挖。
　　(4)基坑监测的技术要求：基坑开挖前应作出系统的开挖监控方案；监测点的布置应满足监控要求，从基坑边缘以外1-2倍开挖深度范围内的需要保护物体均应作为监控对象；位移观测基准点数量不应少于两点，且应设在影响范围以外；各项监测的时间间隔可根据施工进程确定，当变形超过有关标准或监测结果变化速率较大时，应加密观测次数，当有事故征兆时，应连续监测；监测结果应及时提交。
　　6 结语
　　由于地层的非均匀性及非连续性，各地地质条件千差万别，千变万化，设计及施工规范又各有差异，施工人员和设备能力各有自己的特点，但深基坑施工的技术和管理上仍然存在一些重点问题，希望工程技术人员在总结实践的基础上，将能逐步完善深基坑支护的技术理论，不断提高深基坑支护工程质量，减少基坑事故发生，创造出较好的社会效益和经济效益。