高层建筑工程深基坑支护施工技术

探讨高层建筑工程深基坑支护施工技术摘要：本文阐述了深基坑工程的特点，分析了高层建筑工程中深基坑支护的设计与选择，探讨了高层建筑工程深基坑支护施工技术以及深基坑支护工程施工注意事项。

关键词：高层；建筑工程；深基坑；支护；施工技术
中图分类号：tu97 文献标识码： a 文章编号：
深基坑支护之所以存在的目的就是为了保护高层建筑的稳固性，具体的作用就是通过为高层建筑的地底承担挡土、截水的任务从而保证坑底稳定，能够承担必要的施工荷载，保证地下结构工程的顺利全面施工。

深基坑支护结构是为了保证施工顺利，所以在施工期间搭建的临时支挡结构，但是并不能因为它是临时结构而小瞧它，它的型号的选择、工程的计算和施工正确与否，对施工的安全、工期、经济效益有着巨大的影响，也是保证高层建筑施工顺利的关键技术之一。

同时基坑支护水平的好坏也决定着工程建设周围环境的好坏，包括地表建筑的安全性和地下管道和工程设施的安全。

一、深基坑工程的特点
深基坑工程具有以下特点：建筑趋向高层化，基坑向大深度方向发展；基坑开挖面积大，长度与宽度有的达数百米，工程规模日益增大，给支撑系统带来较大的难度；在软弱的土层中，基坑开挖会产生较大的位移和沉降，对周围建筑物、市政设施和地下管线造成影响，因此对深基坑稳定和位移控制的要求很严；深基坑施工工期长、场地狭窄，降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利，基坑工程
施工条件差；在相邻场地的施工中，打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序会相互制约与影响，增加协调工作的难度；岩土性质千变万化，地质埋藏条件和水文地质条件的复杂和不均匀性，造成勘察所得的数据离散性很大，难以代表土层的总体情况，并且精度较低，给深基坑工程的设计和施工增加了难度；深基坑工程施工周期长，从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程，常需要经历多次降雨、周边堆载、振动、施工不当等许多不利条件，其安全度的随机性较大，事故的发生往往具有突发性。

二、高层建筑工程中深基坑支护的设计与选择
一个基坑支护工程的能否成功，设计是很关键的。

在深基坑所发生的事故中，由于设计原因造成的大约占了近一半的比例，由此可见设计的重要性了。

具体要求如下。

1、主持设计的人员必须具备较高的专业知识，还要有丰富的支护设计的实际经验，对所要施工的地点的水文地质的特点要把握准确，对周边环境要熟悉。

综合以上情况设计出科学合理的支护施工方案。

2、在设计选用深基坑支护结构时，应优先选择与工程基础桩相同类型桩作为基坑支护结构，若是本工程的基础桩采用的是钢筋混凝土灌注桩，那么基坑支扩结构最好也采用这种桩型，不过它的尺寸可适当选用较小一点的，目的是为了节约进场成本。

（1）如果基坑比较深而围护桩布置允许的情况下，就要使用两排支护桩，因为用这样的方式，它的力学性最好并使两排桩和桩顶
部的圈梁组成钢架结构，而桩间的砂石也与支护桩一起受力，这样就可使基桩的配筋量有所减少，从而降低了成本。

（2）如果围护桩必须达到防渗的需要时，而基坑的深度又小于七米，且回填土中又多是较碎的砖瓦时，就不适合使用水泥搅拌桩，而应该选用水泥注浆。

北方地区，如果基坑较深，又有粘土，则可使用钢筋混凝土桩加锚杆支护形式，而其他地区一般采用大直径钢筋混凝土灌注桩，桩顶加钢筋混凝土圈粱，转角处加斜支撑。

（3）如果建筑的地基土是淤泥，而基坑又比较深时，则一般采用钢筋混凝土地下连续墙。

如果工程造价较高，则可选用大直径两排钢筋棍凝土灌桩，中间加水泥搅拌桩，这各支护方式可防渗，又具有很好的力学性。

总之，在选用围护桩时应设计多种方案，结合现场实际，考虑施工条件和土质水文情况，来选择最切实际的支护方式。

三、深基坑支护的施工技术
1、锚杆技术
岩土锚杆是一种埋入地层深处的受拉杆件，它的一端与工程结构物相连，另一端锚固在地层内并通过对其施加预应力，以承受由土压力、水压力等所产生的结构拉力，以维持工程结构物的稳定。

岩土锚固能充分发挥岩土能量，调用和提高岩土的自身强度和自稳能力，大大减轻结构物自重，节约工程材料，并能保证工程施工的安全与工程结构的稳定，具有显著的经济效益和社会效益。

工程实践中锚杆的结构形式很多，如按是否预先施加预应力分
为预应力锚杆和非预应力锚杆；按锚固机理分为粘结型锚杆、摩擦型锚杆、端头锚固型锚杆和混合型锚杆；按锚固体传力方式分为压力型锚杆、拉力型锚杆、剪力型锚杆；按锚固形态分为圆柱型锚杆、端部扩大型锚杆和连续球体型锚杆等。

锚杆技术以其能为基坑开挖提供较广阔的空间优势，在我国从北到南相继获得应用。

2、逆作法施工技术
逆作法施工技术，以地面1层楼面结构是封闭还是敞开，分为“封闭式逆作法”和“开敞式逆作法”。

前者可以从地面上、下同时进行施工；后者上部结构不能与地下结构同时进行施工，只是地下结构自上而下逐层施工。

深基坑逆作法是指在地下基础施工的同时，还可以进行地上建筑物的施工，等上部建筑施工到若干层后，地下各层基础工程也全部竣工。

逆作法一般适宜在城市内建筑高层时，周围施工环境比较恶劣，场地四周邻近建筑物、道路及地下管线，不能因任何施工原因而遭到破坏的场地条件下进行施工。

基坑施工时，通过发挥地下结构本身对坑壁产生支护作用的能力，即利用地下结构自身的桩、柱、梁、板作为支撑，既稳妥又经济。

深基坑逆作法由于其地下各层楼盖的强大水平刚度，对四周围护墙或桩的作用可以视作水平方向为不动铰支点，因此在所有的支护方法中其效果是最好的。

逆作法的工艺原理是：先沿建筑物地下室轴线(地下连续墙也是地下室结构承重墙)或周围(地下连续墙等只用作支护结构)施工地下连续墙或其他支护结构，同时在建筑物内部的有关位置(柱子或隔墙相交处等，根据需要计算确定)浇
筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。

然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。

与此同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。

如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。

3、土钉墙支护的施工技术
钉墙是一种新型的基坑支护形式，国内外已在许多基坑支护工程中得到了成功的应用，并取得了明显的技术经济效果。

这种支护方式是在基坑开挖过程中将较密排列的细长杆件土钉置于原位土体中，并在坡面上喷射钢筋网混凝土面层(如图1)，通过土钉、土体和喷射混凝土面层的共同作用，形成复合体。

土钉墙支护充分利用土层介质的自承力，形成自稳定结构，承担较小的变形压力。

土钉主要承受拉力，喷射混凝土面层调节应力分布，体现整体作用。

同时由于土钉排列较密，通过高压灌注浆扩散后使土体性能提高。

在实际施工中是边开挖边支护。

图 1
土钉墙支护的喷混凝土面层并不是支护结构的主体，而且整个支护是和基坑挖土过程同时完成的。

土钉支护的施工速度快、用料省、造价低；与桩墙支护相比，工期常可缩短一半以上，成本大概
只有1／3。

土钉支护可以紧贴已有建筑物施工，可以省出桩体或墙体所占有的地面。

密集的土钉群与周围土体组成一个整体，土钉在其中兼具加筋和锚拉的作用，因此，土钉支护类似重力式挡土墙而又不完全相同。

土钉也只有在土体发生变形的条件下，通过与土体之间的界面粘着力使其受拉并起作用，因而又不同于主动压紧土体的预应力锚杆。

四、深基坑支护工程施工注意事项
基坑支护施工要综合考虑工程所在地的地理条件、基坑开挖规模、支护结构、周边环境、工程类型等因素。

基坑支护施工要注重支护结构的稳定，坑体变形，并根据周边环境条件，控制变形在一定的范围内。

控制的关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制，并要根据实际情况适时地调整方案。

在进行深基坑支护的设计和施工时应注意以下几点。

1、施工场地周围建筑物和地下管线往往限制了基坑的施工，施工时要充分考虑工程对周围设施的影响，尽量不要影响这些设施的正常运转，尽可能把影响降到最低。

2、合理安排施工流程，使施工在有限的场地和时间内运转顺畅。

人员、工序调度更高效。

3、随着人们环保意识的加强，支护体施工时，要尽量减少支护工程施工产生的环境污染。

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