[如何有效提高深基坑支护施工技术]基坑支护施工技术

　　摘要：深基坑支护是指为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对深基坑侧壁及周边环境采用的支档、加固与保护的措施。本文从分析深基坑支护结构设计、施工过程中存在的问题出发。阐述了高层建筑工程深基坑支护的安全施工技术。并对不同深基坑支护结构进行了总结，仅供参考。
　　关键词：深基坑；支护；施工；技术
　　随着时代的发展，城市建筑面积变得越来越珍贵，现代建筑都是朝着高层建筑膨胀式的发展。大量工程实践证明，高层建筑相对以前建筑来说能带来明显的社会经济效益，缩小建筑用地，减少市政的建设投资。同时高层建筑具有高度大、层数多、结构复杂、施工工序多、施工难度大、专业要求高、工期长的特点，其对结构设计的安全性要求特别高，对高层建筑项目施工的基础设计要求越来越高，深基坑的支护要求也更高。
　　高层建筑工程深基坑支护工程是一项复杂的系统工程，其施工质量的好坏直接关系到基坑开挖、降水等。虽然其作用重大，但是深基坑支护工程作为一项临时性建筑，被业主、施工单位所轻视。为了节省施工投资额度、降低施工成本和减少施工工期，往往置深基坑支护施工的重要性、复杂性和风险性而不顾，而只看到其临时性，从而导致高层建筑的深基坑施工工程安全事故时有发生。因此，为了保障基坑工程、地下管线、道路等的安全，必须对高层建筑工程深基坑支护有足够的重视，许多单位对深基坑支护技术进行了研究和探讨。
　　1 深基坑支护结构设计、施工过程中存在的问题
　　1．1 在深基坑支护结构设计中很难选择一个适宜的土体物理力参数
　　深基坑支护结构的安全性能的好坏很大程度是受所能承受的土体压力大小影响的，但是在实际工程中由于地质情况变化无穷，存在很多的不确定性，这使得要选择一个适宜的土体物理力参数来精确计算实际土体压力，以目前的技术来看还是一个大难题，尤其内摩擦角、含水率和粘聚力这三个重要参数在深基坑开挖后更是一个可变值，这样就提高了准确计算支护结构实际受力的难度。除此之外，土体物理力学参数的选择还受支护结构形式及施工工艺等因素的影响。
　　1．2不能做到对基坑土体取样完全
　　设计前对地基土层进行取样分析是深基坑支护结构设计的必要步骤。由于地质情况变化无穷，随机取得的土层样本不可能准确地反映土层的真实情况。故支护结构的设计并不能完全符合基坑的实际地质情况。
　　1．3不能全面地考虑基坑开挖后的空间效应
　　大量的深基坑开挖实例表明：基坑的四周朝内侧发生水平位移，且常常是中间比两边大，这种情况使得深基坑边坡失稳，故深基坑开挖还存在一个空间的问题。
　　1．4理论计算受力与实际受力不符
　　在很多实际工程中，设计人员按极限平衡理论来确定安全系数及设计计算支护结构，这虽然从理论上讲是绝对安全的，但这样会加大支护结构的建设成本，且不一定就完全适应工程；而有的工程虽然选择规范中较小的安全系数来设计支护结构，但却能满足实际工程的要求。
　　2 高层建筑深基坑支护安全施工技术
　　为了实现高层建筑工程深基坑支护施工的安全，除了有合理的机构设计外，还需要施工过程中各方密切配合，按照施工设计而施工。应主要注意以下内容：
　　(1)施工前，必须完成降水排水工程，检查其满足达到预期要求后，方可进行深基坑的土方开挖工作。同时基坑内应在合理的位置布设排水沟和积水井，并及时抽出积水，保障深基坑工程不受积水的影响。在深基坑周围的地域应采取相应的防排水措施，避免地表水渗入基坑周围而流入基坑内。
　　(2)高层建筑工程深基坑开挖时应遵循“自上而下，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则，同时应保持施工的连续性，使基坑无支护暴露的时间尽可能少。
　　(3)原则上，基坑的边缘不应堆放施工建筑材料和开挖的土方，如果场地有限，其堆放物应距基坑边缘2m开外，土方不得高于1．5m，要在设计荷载之内。
　　(4)深基坑挖土施工时，要安排好挖土次序，布置好挖土机械设备和运输车辆进场次序和位置，同时支护好深基坑的坡道部位，必要时要进行加固，保障机械设备和车辆的出入安全，机械车辆行驶停放时要保证平稳可靠。
　　(5)在深基坑的周边要设置必要的安全围护栏杆，并设立相应的安全警示标识，严禁向坑内抛掷物品。坑内必须设立安全通道，以便应对紧急情况下人员的安全疏离。
　　(6)施工人员在清底、平整场地、修整坡面时，需要配合机械作业时，应保持在机械回转半径之外。如果在机械回转半径之内，则必须停止机械，待回转并制动好后，确认安全后方可进行施工。
　　(7)在离电缆线1m的范围内严禁进行土方机械运行。在机械运行过程中不得进行检修，在修整时，必须停机降到最低位置，悬空部应垫土。
　　(8)挖掘机施工时，应在机械本身性能的规定下作业，其最大开挖高度和深度不得超过机械本身。
　　3 深基坑支护施工的结构类别
　　高层建筑工程的发展，使得基坑的深度和体量不断得到增加，支护技术也不断得到改进和优化， 目前，深基坑支护技术中常见的结构类别有以下几种。
　　3．1钢板桩支护
　　钢板桩支护技术的施工相对简单，投资经济实惠的支护方法，因此在建筑深基坑支护时得到了广泛的应用。这种支护技术是属于连续支护，应用于基坑深度超过5米的支护施工中。钢板桩支护技术用到的主要材料是带锁口或钳口的热轧型钢材，将钢板结合起来建成钢板桩墙，用于挡土、水。钢板桩的截面为梯形，形状类似于U型钢。钢板一般长6m-9m，宽3m，厚25mm。施工支护时，应先定位，定位后用打桩机打出第一个定位桩，而后一正一反沿放线扣合，形成对基坑有
　　效支护。但是由于钢板桩在施工过程中会影响周围环境，其使用情况也会受到一定的制约。
　　3．2深层搅拌水泥土桩支护
　　深层搅拌支护是用水泥作为固化剂，将能进入土深层的搅拌机将水泥和地基土进行强制性拌和，使两者相互搭接，形成有效的物理化学反应后硬化、达到基坑支护墙的强度要求，这样形成的支护结构既可挡土又可隔水。对于粘土、淤泥、淤泥质土等，只要开挖深度不深，平面无论什么形状，这种深基坑支护技术均适用，施工经济。
　　3．3地下连续墙
　　地下连续墙最主要的优点是整体刚度大、止水效果好，因此被广泛应用于地下水位以下的软粘土和砂土等各种不同的复杂施工环境和条件，在施工时需要将基坑底面以下的深层软土墙体插入很深的这种情况下，尤其适用。
　　3．4柱列式灌注桩排桩支护
　　柱列式排桩支护是指利用适当的柱列式间隔形式来布置钢筋混凝土挖孔、钻孔灌注桩，用具有较好刚度的桩列式灌注桩来作挡土结构。这种排桩支护方式施工方便、造价低廉，效果明显，但由于浇筑后桩问的联系不紧，必须对浇筑大截面的连梁进行连接。同时为了保证地下水和土粒不从桩隙中流入深基坑内，还应高压注浆、设搅拌桩、旋喷桩，这就导致了其施工速度慢的缺点。
　　3．5土钉墙支护
　　土钉墙支护是一种边开挖边铺设钢筋网的施工支护技术，它通过喷射混凝土，形成加筋土重力式挡墙结构，用于挡土。这种深基坑支护技术不适用于地下水以下或未经人工降水处理的土层，而适用于地下水以上，或经人工降水后的粘性土、杂填土。
　　3．6内支撑和锚杆
　　内支撑和锚杆作为基坑墙体的主要支撑结构，刚度大、变形小的特点对于控制基坑变形，保障基坑稳定安全方面具有重要意义。它适用于较深基坑，或对环境要求高的地区，能有效控制墙体变形。
　　3．7旋喷桩墙支护
　　旋喷桩墙支护是利用旋转喷嘴钻入钻杆的端部，在地基深入上提时将水泥固化剂喷入，形成水泥土桩的基坑支护技术，它将桩体相连形成支护结构挡墙，可在较窄地区施工。
　　4 结束语
　　高层建筑的发展，使得基坑深度和面积越来越大，施工也越来越复杂，支护难度越来越大，对深基坑支护的技术要求越来越高，因此在工程实践中必须不断总结，提高支护技术水平，满足高层建筑的需求。