论深基坑施工技术的应用

论深基坑施工技术的应用【摘要】：随着城市快速发展。

越来越多的高层建筑物和市政工程开始在城市出现，由此也带来了深基坑施工技术的广泛应用。

本文着眼于我国工程建设实际，着重论述了深基坑施工技术的工艺流程、关键环节以及在工程中的具体运用，具有一定的现实指导作用。

关键词：深基坑；施工技术；应用随着我国经济以及城市人口、工业、建设的快速发展，大量的现代化的高层建筑物和市政工程( 道路、桥梁、地铁等)开始在城市出现，越来越多的城市地下空间得到开发利用，深基坑支护与施工也成为基础工程的热点和难点。

深基坑工程是伴随我国城市建设事业的发展产生的一种较新的岩土工程，现今已经成为城市岩土工程的主要内容之一。

随着人们对这些问题的认识不断提高和研究的不断深入，有更多技术在深基坑工程中得到应用。

1 深基坑施工技术的概况1 . 1 深基坑施工技术的主要工艺流程深基坑施工技术的主要工艺流程为：工程与支护桩施工一降承井降水一叶开挖至橱梁底叶一帽粱施工一土方开挖至第一道环梁底一栈桥施工一第一道环梁施工一养护一第一道环粱下方范围土方开挖至第二道环梁底一第二道环梁施王一养护一土方开挖至坑底一人工清槽一垫层一地基与工程桩头处理一降水井降水一底板施工一底板与钻孔桩间土方回填，做换撑板带一拆除第二道臻粱一地下二层结构施工一外壤与钻孔桩间土方回填，做换撑板带一拆除第一道环梁一地下一层结构施工一回填土。

1 .2 深基坑施工技术的关键环节深基坑施工技术的关键环节主要包括深基坑支护施工技术、深基坑防渗加固技术、深基坑降排水施工技术、深基坑围护结构施工技术以及拉力分散型预应力锚索、预应力土层锚杆等技术。

由于在现代工程中，深基坑工程常处在密集的建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程的附近，其技术复杂性要远远超过永久性的基础结构或上部结构，一旦出现技术上的问题，不但会危及到基坑本身的安全，而且还会殃及到附近的建筑物、道路桥梁和各种地下设施，进而带来巨大损失。

因此，在建筑工程中科学应用深基坑施工技术就显得尤为重要。

2 深基坑施工技术的具体应用2 . 1 基坑支护施工技术基坑支护主要应用于房屋建筑、地下工程、桥梁工程以及其它一些基础设施，主要是为了保证主体工程基础部分的顺利实施，而支护的成功与否将直接影响到工程经济效益、工程进度、施工安全。

深基坑支护不是建筑产品的组成部分，只是为完成建筑产品而采取的一项临时措施。

支护工程一般按悬臂构件进行考虑，随着深度的增加，悬臂的长度也随着增加，或者在中间部分增加内撑。

工程的造价受地质条件、地下水的情况、岩土成份等条件的影响。

其主要施工技术有：桩基工程、喷射砼技术、锚杆技术、钢层支撑换撑、土方开挖、基坑排水、地基土处理等。

同时要做好施工方案阶段、支护施工阶段、基础施工时的质量控制。

( 1 )施工方案阶段要做好支护设计。

根据不同的基坑深度、地质、环境与荷载情况使用不同的支护结构。

常见的深基坑支护结构类型及其适用范围为：一是深层搅拌桩支护。

它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥搅拌桩，用其作为基坑的支护结构。

适用于基坑深度不大( 5—7米) 、可采用重力式挡墙结构形式的基坑。

这种支护结构防水性能好，可不设支撑。

二是排桩支护。

包括钢板桩、钢筋混凝土板桩及钻孔灌注桩、人工挖孔桩等，其支护形式包括柱列式排桩支护、连续排桩支护、组合式排桩支护。

三是地下连续墙支护。

当软土层中基坑开挖深度大于 1 O米、相邻建筑或地下管线对沉降与位移要求较高时一般采用地下连续墙作基坑的支护结构。

具有墙体刚度大、整体性好，适用于各种地质条件，减少工程施工时对环境的影响等优点。

四是土钉墙支护。

在基坑开挖过程中将较密的细长杆件钉置于原位土体中，在坡面喷射钢筋网混凝土面层。

形成土钉、土体和喷射混凝土面层共同的复合土体。

利用复合土体的自稳达到支护目的。

支护方案经专家论证后，才能组织施工。

( 2 )支护施工阶段要做好质量控制。

针对各种不同的施工工艺事先编写专项施工方案。

对质量控制方面要有详细的控制对策。

钢筋混凝土灌注桩施工时注意钻孔深度、钢筋笼的长度及笼底标高、砼标号、灌注量、钻孔灌注桩的间距及数量。

深层水泥搅拌施工时注意浆液的水灰比、钻孔深度、下钻速度和上提速度、喷浆的压力等，特别要注意浆液的水灰比，对加固土来说水灰比越低成桩的质量越好，反之越差。

在重力土撑拌桩施工前先要做好试桩并作好记录，根据试桩的数据控制水灰比和水泥的掺量。

锚杆土钉墙施工时锚杆的制作应控制好锚杆的倒刺焊接、注浆孔的间距、锚杆壁厚以及锚杆的打入角度要求。

注浆是否达到设计要求，需要控制好浆液的稠度，注浆的压力和注浆量作为参考。

( 3 )基础施工时要做好质量控制。

基坑的暴露时间不能过长，基坑开挖严格按设计要求进行。

土方卸荷不能过快过长，要设置监测点，定期观测地面下沉值和坡面位移值。

随时掌握边坡的稳定状态和安全程度，以便随时修改设计及施工方案，以便达到设计和施工的最优化。

2 . 2 防渗加固技术在地下水位较高的地区开挖基坑，要进行降排水时，容易出现渗透破坏，导致土体丧失稳定性甚至产生塌陷，危及安全。

对基坑工程事故的有关调查发现，7 0 ％的工程事故由地下水造成。

土体渗透破坏分为流砂和管涌两种基本形式。

流砂一般指向上的渗透力大于上覆土自重，使其上抬被破坏，或者直立坑壁水平向的渗透力克服土颗粒之间的摩擦阻力，使坑后土体涌出。

管涌常发生于级配不良的无粘性土中，管涌会在土体内部形成空洞，威胁基坑工程的安全。

( 1 )改善土体的抗渗性能。

通过灌浆或高压注浆的方法，把粘结材料注人待处理土体中，提高土体的强度和抗渗性。

增强土颗粒问的胶结能力。

针对渗流场中容易产生集中渗透力的薄弱部位，从安全经济的角度进行局部处理。

( 2 )合理设计防渗帷幕。

设置防渗帷幕相当于增加了地下水的渗流路径，减小水力坡度，使水头损失较大的地方离基底远些，从而改善基坑渗流场的分布形态，以有效防止渗透破坏的发生。

通过对渗透破坏进行分析计算，合理设置防渗帷幕的埋深，避免造成浪费。

( 3 )降低地下水位。

基坑周围环境对沉降要求不高时，可以在坑外设置排水井点，使坑内外的水力坡度达到允许的水力坡度，或将地下水位降到基坑深度以下。

( 4 )加固治理措施。

一是采用反压土，以增加坑内被动区土压力控制泥沙外流。

如出现流沙，应立即铺设稻草料，用大石块等把流砂压住，控制险情的发展。

二是在对保护对象进行加固保护的同时，对漏空区进行高压注浆充填加固。

高压注浆采用下部封堵地下水渗流通道，压力一般为0 .2 MP a一0 .3 MP a ，水灰比为0 .5，在水泥浆内掺 3 ％的水玻璃，注浆深度控制在基 3 m一7 .5 m 内，深层注浆目的是控制砂层承压水，浅层注浆目的是加固土体。

可以采用先注外加剂后注水泥浆的办法制止管涌。

2 .3 降排水施工技术( 1 )基坑降水。

基坑开挖前应将坑内的地下水位降低并排出，使坑内土体固结达到一定强度，提高坑内土体的水平抗力并减少基坑的变形量，增强坑底稳定性，减少基坑底部土体的隆起。

地层地下水主要为：一是上层滞水，通常位于地面下3—4 m，含水层为人工填土层、粉土层，其透水性较弱；二是潜水，通常位于地面下8—9 m，含水层为粉质粘土层、粉土层，其透水性一般；三是承压水，通常位于地面下 1 2 m以下，含水层为粘土层、粉砂、中粗砂以及砂砾层，其透水性强。

基坑降水采用管井+渗井方式，应早于基坑开挖前 2 0天开始。

降水过程中要对临近建筑物以及地下管线的安全进行观察监测，并在坑外地面设回灌井，必要时采取回灌措施以确保周边建筑物的安全。

( 2 )排水堵漏。

钢板桩插打完后，就可以抽水开挖了。

对于设计有支撑的围堰，要先支撑再抽水，仔细检查各节点是否顶紧，板桩跟导框问木楔是否已经敲紧，防止因抽水出现人为事故。

抽水速度要适中，当发现锁口不紧漏水时要用棉絮等在内侧嵌塞，并在漏缝处撒些木屑或谷糠，以便由水夹带到漏水处自行堵塞。

桩脚渗漏时应采用在桩脚处填筑土袋、填充水下砼的止水方法，若桩脚渗漏是由河床透水引起的，就需要采用向透水层压注水泥砂浆或采用水下砼封底的方法止水。

2 . 4 深基坑围护结构施工技术( 1 )成槽施工技术。

设计嵌岩原则是，嵌入强风化层6 . 0 m，或弱风化层3 . 0 m，或微风化层1. 0 m。

当强弱风化厚度超过3 .0 m 时，嵌入微风化0 . 5 m，平均嵌岩深度 4 m。

由于地质条件的变化，部分槽段设计底标高根据实际情况进行了调整，其中有一些槽段由于微风化岩面较高，嵌入微风化岩达2 .6 m以上。

根据工程实际情况，将地连墙分为两期槽段以及拐角槽段施工。

槽段的施工过程，大致可分为用专用机械开挖槽段、清孔换浆、安接头管、吊放钢筋笼、水下混凝土浇筑、拔接头管等主要工序。

( 2 )支撑体系施工技术。

设置合理的钢筋混凝土水平支撑，水平支撑节点处设钢管混凝土支撑立柱。

支撑常采用就地浇筑法，钢管支撑立柱通常采用常规的钻孔桩施工工艺。

通过压载试验。

确定浇筑方法，在施工中对支撑底模进行了沉降观测，看观测结果与初期的压载试验结果是否一致，如果一致，便证明方案可行。

支撑分块时要充分考虑与土方开挖的协调性。

施工中各区土方开挖的速度不能太快，以免基坑面暴露时间太长，但太慢也会影响支撑的施工。

而支撑的施工速度反过来也会影响下一道土方开挖的施工进度。

( 3 )土方开挖施工技术。

土方开挖是深基坑施工的关键工序，必须十分慎重，严格按照围护结构设计的要求组织施工。

基坑开挖要严格按照设计工况分层分区进行，做到对称开挖，并满足基坑最大允许暴露的时间要求。

确定好开挖顺序，每层先开挖中间区域土方，接着是施工中问区域水平支撑体系，同时开挖两侧区域土方；两侧区土方开挖完成后，施工两侧区水平支撑梁，并开挖下一层中间区域土方，如此循环直至基底。

( 4 )混凝土浇筑施工技术。

采用导管法水下浇注混凝上。

混凝土导管一般选用D=2 5 O mm的圆形螺旋快速接头型，浇注混凝土前必须办完所必需的隐蔽工程验收单。

用导管提升机将导管吊入槽段规定位置，导管上顶端安上方形漏斗。

在吊放导管时应避免碰撞插筋、接驳器、预埋件等。

混凝土浇注前应测试其塌落度，做好试块。

( 5 )压顶连梁施工技术。

压顶连梁施工的主要工艺流程为：清导墙槽、凿除浮浆至设计标高、绑钢筋、模板支立、浇筑混凝土、养护。

梁内按锚杆设计位置预留钢板并局部加强。

导墙凿除分段进行，墙顶浮浆凿除清理干净。

浇注混凝土后用振捣棒振捣密实，保证帽梁表面的平整、光滑、顺直。