深基坑开挖与支护技术在工程中的应用

深基坑开挖与支护技术在工程中的应用【摘要】深基坑支护施工是建筑工程的一个重要组成部分，也是保证主体施工顺利进行的一项非常重要的措施，直接关系到建筑的安全性、耐久性。本文介绍了深基坑支护工程主要内容及施工要点，分析研究了深基坑施工中的常遇问题及防治处理方法。

【关键词】深基坑开挖支护技术应用

中图分类号：tv551.4文献标识码：a文章编号：

随着城市建设中高层、超高层建筑的大量涌现, 深基坑工程越来越多。同时, 密集的建筑物、大深度的基坑周围复杂的地下设施, 使得放坡开挖这一传统技术不再能满足现代城镇建设的需要, 因此, 深基坑开挖与支护引起了各方面的广泛重视。

一、深基坑支护工程主要内容及施工要点

深基坑施工的主要内容包括基坑的支护结构、围护止水结构、基坑降水、基坑开挖及变形监测。

1、熟悉基坑支护结构

基坑支护结构经常采用交替排布的c30 混凝土灌注桩以及冠梁结构。钻孔灌注桩的表层土采用人工挖孔，埋设护筒隔离；以下地层采用正循环回转钻进成孔；泥浆护壁、排渣、两次清孔；导管法灌注水下混凝土成桩。灌注桩施工采用跳打。灌注桩对基坑起支护作用，随基坑的深度不同灌注桩的长度和桩径也随之变化，这样即保证了基坑的稳定又减少了经济成本支出。

支撑结构是保证基坑开挖和主体结构施工安全、控制基坑收敛和位移的有效措施。支撑施工各道工序进行全面检查验收，特别是钢筋原材、制作安装及混凝土施工质量进行全面检查。冠梁、支撑达到设计强度的100%后方可进行基坑开挖。

2、熟悉基坑的止水结构

为防止基坑渗水，在灌注桩的外侧通常布设一周闭合的水泥搅拌桩，桩内互相咬合，水泥浆通常采用42.5r普硅水泥，水泥浆水灰比为0.5~0.55，水泥参量不小于15%。水泥搅拌桩多采取两喷两搅的方式进行搅拌。搅拌桩对基坑主要是起到防止基坑周围的土壤层系水从基坑渗出，造成土体颗粒的流失而最终使基坑周边土体失稳。

3、基坑降水

采用灌注桩和水泥搅拌桩围护结构将基坑进行有效封闭，土方开挖前需要分区、分层降水、排水。基坑降水常常采用大口井、集水井和排水盲沟相结合。降水的作用主要是阻截基坑坡面及基底的渗水、增加边坡的稳定性、防止基底的隆起与破坏、为挖槽施工创造良好的施工环境。

4、基坑开挖

基坑土方开挖需要在围护结构及冠梁、支撑结构达到设计强度要求、基坑降水达到预定标高、监测数据合格齐备后开始。土方开挖需遵循分步、均匀开挖原则。通常沿基坑轴线自中间向两边开挖。

在沿围护结构侧边设置排水沟、集水井，抽排基坑明水。基坑土方开挖到设计标高后即开始进行混凝土垫层浇筑，以抵抗基底隆起变形，并形成底层支撑，降低基坑围护结构变形速率。

二、深基坑施工中的常遇问题及防治处理方法

1、对地表沉降的常见问题及处理

针对具体的工程地质情况，在施工过程中采取措施控制沉降：首先应建立地面沉降观测点，在开挖前取得初始数据，并将所有的监测点清晰地标在总平面图上；在开挖时对测量结果进行整理，以获得开挖参数与沉降点关系，以便在施工中调整各项参数；地面沉降变化值较大时，加密观测时间间隔和主要人员现场值班是非常重要的；如发生大沉降时，除加强基坑内支撑外，还应于沉降部位打设小导管并用压注水泥浆，加强地基承载力。

2、对管线的常见问题及处理

（1）施工前应调查所有与施工有关联的管线，着重查明管线种类、规格、埋深、材质、接头形式、节长和管线基础等资料，并做好标记。及时制定各种类型的管线保护措施，上报监理、业主审批，并与管线产权单位及时沟通，确保管线在施工时万无一失。

（2）施工前将管线进行断面探挖，对施工人员做好技术交底，使施工人员清楚明了。各种机械设备施工时，项目经理部管线人员要跟班作业，现场指挥，严禁野蛮施工。做好监控量测，每天对管线进行观测，发现异常现象及时处理。

（3）建立严格的事故上报制度，施工人员在管线出现损坏，要在及时上报管线管理人员项目经理、监理、业主、管线管理单位及保险单位，力争在最短时间内让管线管理单位了解现场情况，及时采取措施，减少损失。事故发生后，要及时拍照，保留最原始的详细资料，总结经验，明确责任。

3、围护结构引发的常见问题及处理

在基坑开挖施工过程中，由于施工不当，围护结构的强度不足，入土深度不足及围护结构的渗漏，会导致围护结构破坏或变形过大、基坑整体滑移、基底土体的管涌和隆起破坏、墙后土体的流失，并导致周围建筑物、道路、地下管线破坏。

（1）设计中未考虑的荷载不适当的加在围护结构顶部会引起侧压力增大，因此严禁在基坑影响范围内堆放弃土或别的材料，严禁重型机械设备在坑边作业。施工时基底超挖会扰动基底引起土的侧压力增加，基坑变形过大，因此土方开挖时必须预留20～30cm 人工清理，严禁机械超挖而扰动原状土；开挖时如果出现桩间漏土的情况，要采取挂钢筋网片喷射素混凝土等措施进行防治。

（2）如果止水帷幕存在质量问题，就可能存在透水通道，引起基坑墙后水土的流失。因此施工过程中要严格按规范进行操作，保证止水帷幕质量；如有局部渗漏，需及时封堵，封堵效果不理想时，可在外侧加设高压旋喷桩止水堵漏。

4、支撑体系引发的常见问题及处理

支撑与冠梁的连接部位、冠梁与围护结构的连接部位是强度上的薄弱点，因此它们的钢筋锚固长度、混凝土连接必须满足设计及规范要求。由于支撑自重及其上的压重会产生荷载过大，容易引发险情，因此支撑上严禁行人及加载。同时，土方开挖必须遵循先支撑后开挖的原则，否则会导致局部塌方或整体稳定的破坏。

同时要做好基坑监测，每天监测数据及时反馈，及时分析，发现异常及时采取措施。如果基坑变形超预警值，应立即停止开挖，进行钢梁支撑，变形过大时应进行回填处理，待结构稳定后与业主、设计单位、监理单位重新制定开挖方案。

5、对土方开挖的常见问题及处理

（1）开挖前做好现场管线的调查，弄清管线的位置，类型，型号，规格及走向，并做好标识，做好保护，防止机械开挖时损坏管线。并且应在开挖前合理降水，保证基坑内水位在基底以下0.5m，开挖时保持基坑中间高，两侧低，且坡度不小于2%，并临时在基坑底部两侧设排水沟，在合理位置设置集水井，一旦发生积水及时排除。

（2）施工过程中，如果出现一般塌方，要立即向项目经理及驻地监理汇报，采取应急措施，闲杂人员立即撤离施工现场，抢险物资迅速到位，同现场监理进行原因分析，确定处理方案。当塌方段有渗水时，可采用塑料管对渗水进行引流处理，防止渗水软化塌方土体，引起连续塌方事故。