深基坑支护施工技术稳定性研究

深基坑支护施工技术稳定性研究

杨爻

北京建筑大学土木与交通工程学院

摘要：近年来，深基坑支护施工技术的运用越来越多，其质量的好坏关系着整个建设工程基坑结构的安全性与稳定性，是整个建设工程成败的关键环节和基础保障。本文就深基坑施工技术及其稳定性做了相关研究。

关键词：深基坑、支护技术、稳定性

引言

通常来说，有支护结构或者是深度在6米以上的基坑都可以称之为深基坑。深基坑施工易对周边土体产生影响，导致基坑周边土体稳定性差，诱发地质灾害及工程事故。而通过深基坑支护技术，便能克服安全隐患问题，防止深基坑土体稳定性差诱发滑坡或崩塌及土体失稳等问题。目前，我国深基坑运用也有多种支护结构。随着施工技术和施工水平的提高，基坑的深度在不断的增加，周围的环境、气候天气以及管理水平都影响着深基坑支护工程的稳定性，所以在施工时要结合当地的地质条件和环境特征制定合适的施工方案。

一、深基坑支护结构

当深基坑工地的实际施工现场不具备常规放坡条件时，这时一般会用支护结构进行临时支撑，以保证深基坑坑壁的稳定。深基坑支护结构的选型包括喷锚支护、桩锚支护、重力式支护、自立式支护、组合型支护等。

1、喷锚支护

喷锚支护是钢丝网、锚杆、喷射混凝土组成的联合支护型式。这种方式主要适用于在地下水位以上或经过人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土。不能用于施工场地土壤条件极差的淤泥层，而是常用在单层地下室，要求淤泥较少、地下水较少，且深基坑深度不能大于12m。它能最大限度地利用支护基坑壁土体的自稳能力，可自行调节处于最佳状态，不会造成局部过载，灵活性较强。但该方式会使基坑壁变形较大而且锚杆会超出建筑用地红线，需征得施工场地业主的同意。

2、桩锚支护

这种方式适用于施工场地的土层性能较好或软土层较薄的施工场地。对基坑深度较大的工程，桩锚杆的一些参数有严格要求，并在锚索锁定时会施加预应力，从设计值的30%到70%不等，一般施加的预应力越大，越容易限制桩顶变位。

3、重力式支护

该种支护结构是重力挡土墙的延伸和发展，是先将基坑的侧壁加固，让基坑形成具有一定厚度的挡墙，重力式挡墙可以达到隔水和挡土的目的。深层搅拌桩就是重力式支护结构的一种，它通过水泥与土层的搅拌来形成柱状的水泥土墙，4米到8米的基坑都可以适用该支护结构。重力式支护结构需要在形成重力墙之后再开挖边坡，水泥土重力式的维护结构是比较常用的支护结构

4、自立式支护

自立式支护中又包括悬臂式排桩支护和水泥搅拌桩挡墙支护。悬臂式排桩支护采用人工挖孔灌注桩或冲、钻孔。它的优点是在深基坑内无支撑，以便机械挖土和地下工程施工，但当坑基较深或地质条件较差时，会加大支护桩顶部的水平位移，增加工程造价。因此这种支护方式主要都用于坑深不大于6米且地质条件较好的施工地。它的优点是稳定性高，整体性强，坑基挡墙厚度大，施工效率高，且深基坑隔水效果好，造价一般也较低。水泥搅拌桩挡墙支护在坑内也无支撑结构，也便于机械化挖土和地下室工程施工。但其挡墙面积大，且施工土层含水量和有机质含量的多少会严重影响支护的强度。

5、组合型支护

当深基坑内土地环境条件差别较大时，应因地制宣地采用组合型的支护方式，以充分发挥各种支护结构类型的优越性。主要包括：上部放坡下部钢筋混凝土悬臂排桩（或桩锚）的组合；拱形水泥土墙与钢筋混凝土灌注桩或H型钢的组合；钢筋混凝土排桩与桩间高压旋喷桩的组合；土钉墙与水泥土搅拌桩组合；土钉墙与微型注浆桩组合；土钉墙与预应力锚索组合；各种支护结构与由水泥土搅拌桩或高压旋喷桩形成的封闭止水帷幕组合。其中，排桩或土钉墙支护是近几年来深基坑支护的主要形式。

二、高层建筑深基坑施工技术

高层建筑在施工之前，施工单位必须对施现场进行认真的勘察，充分了解施工场地的实际情况，明确施工项目的目标，并把施工深坑所在地下的管线等因素考虑进去。

施工阶段准备工作应引起高度的重视。内容多且繁杂，明确周围建筑物的埋深、周围道路建设情况以及地下埋设管线的基本情况等。在整个准备阶段应将熟悉土层参数作为重要内容，包括土层类型、深度和厚度等参数。施工阶段首先应针对不同的支护结构选择合理的开挖方式。以后在整个施工中必须严格控制所使用材料的质量，并按照相关设计要求进行施工，确保工程质量。其中土方开挖时要及时清理施工现场，将挖出的土方运走减少施工对周围环境的影响。如遇异常情况应立即停止施工，并采取措施处理，直到恢复施工。

三、深基坑支护技术在土木工程施工中应注意的问题

1、遵循深基坑土方开挖原则，施工前详细确定挖土方案和施工方案，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。并进行必要的监测和保护。横向支撑设备必须安装检测仪器，逐日记录。

2、深基坑开挖时间较长，容易引起边壁不稳突然滑动，加上施工场地排水不良，更会加剧边壁不稳。此外，及时清理基坑边缘堆料防止发生事故。

3、基坑面积过大时，对底板混凝土要进行分段边挖边浇筑，坚持采用分层、均衡等方式进行挖土。可以解决大体积混凝土在浇注技术上的困难，增加了基坑的稳定性。

4、处理深基坑支护地下水主要有两种形式，即排水或止水。因地制宜采取不同方法，要根据基坑周边环境而定。近年来在沿海地区深基坑支护施工中，新兴了以冲孔桩、素混凝土桩与钢筋混凝土桩相咬合搭接分布的混凝土灌注排桩，并与锁口梁、内支撑、喷锚等组成联合支护体系，从而在防止边坡失隐和阻止地下水侧向渗漏方面（止水帷幕），取得较好的效果。

5、随时观察地裂与挖土之间的关系，当发现挖土后隆起的现象，必须停止挖土。如果出现地裂，当检查降水是否达标等问题。施工单位应及早做好准备，一旦遇到紧急情况，可采用立即回填反压处理，在任何情况下未处理完毕，不允许继续挖土。

总结：深基坑支护技术的运用与建设工程质量息息相关。在实际的建设工程中对于多种深基坑支护方式的选择也应该联系工程周边环境、地质特点等进行选择。本文简单的就深基坑支护结构、施工技术及注意事项做了分析。希望能供各位同仁参考。

参考文献：

[1]高层建筑基坑开挖的数值分析研究及工程应用分析[J].梅传书，严驰，陆红，徐海东.建筑结构学报.2001（03）

[2]深基坑支护技术综述[J].方江华.西部探矿工程.2003（03）

[3]深基坑工程环境质量问题浅析[J].郑必勇，李真民.江苏建筑.2002（03）

[4]深基坑工程变形控制及其影响因素的有限元分析[J].李云安，张鸿昌，糜崇蓉.水文地质工程地质.2001（04）

[5]深基坑支护方案优选[J].宫卫民.辽宁工程技术大学学报（自然科学版）.2008（S1）

[6]基坑附近楼房基础综合托换及边坡加固技术[J].李欢秋，吴祥云，明治清，袁诚祥.岩石力学与工程学报.2003（01）