高层建筑深基坑支护设计控制要点

高层建筑深基坑支护设计控制要点

随着近年来城市化进程的加快，高层建筑和大型地下工程的建设项目日渐增多，为了保证高层建筑物的基础稳定，满足大型地下建筑工程的使用要求，需要开挖深基坑，并且建筑物越高，基础就越深，对基坑工程的要求也就越高。在深基坑施工日渐增多的同时，施工中的安全问题也越来越引人关注，基坑、坑槽及人工扩孔桩开挖施工中，基坑侧壁滑移、坍塌引发的事故灾害已成为继“四大伤害”后的第五大伤害。基坑坍塌事故具有突发性强、影响范围广、破坏力大的特点，很容易造成基坑内及周边施工人员、设备的损失。为了防止基坑发生滑移变形和坍塌，保证施工安全，必须要根据施工环境实际情况采取相应的基坑支护措施。

1深基坑支护工程的特点及要求

基坑工程是地质工程、岩土工程、结构工程交叉结合的系统工程，主要包括工程勘察、土方开挖与回填、支护结构设计与施工、地下水控制及周边环境保护等。基坑施工具有很强的区域性特点，土体条件、水文条件、气候环境等都会对基坑工程带来显著的影响。深基坑施工更是如此，不仅施工时间长，而且从地面开挖到完成基坑内全部隐蔽工程的过程中，降水、施工扰动、周边堆载等因素都会对基坑的稳定性产生影响，因此对基坑支护的技术要求也更高，需要对支护设计及施工过程进行严格控制。

2深基坑支护方案的合理选定

深基坑支护主要是对基坑侧壁采取的加固、支挡和保护措施。在施工过程中，基坑支护结构会承受来自周边建筑荷载以及雨水的影响，为保证工程质量和施工的顺利进行，必须要采取合适的深坑支护技术，例如锚杆、水泥土搅拌桩、钢板桩、土钉墙、逆作法等都是深基坑支护中常用的措施。（1）悬臂式挡土桩。该方式多通过布置于基坑四周的挡土桩来保证基坑侧壁的稳定，主要用于基坑埋深较浅的工程，采用打入式钢管桩或钻孔灌注桩。（2）土钉墙。土钉墙又称为喷锚支护，是一种采用锚杆和灌浆相结合的支护方式，是在基坑侧壁未开挖土层钻孔，然后在孔内放入钢筋、高强钢丝束等抗拉材料，然后灌入水泥浆使土层结合成为抗拉力强的锚杆，以锚固的方式确保基坑的稳定。（3）水泥土深层搅拌桩支护。该方法的优点是不需要支撑，基坑内挖土施工方便，造价低廉，对环境污染小，适用于开挖深度3mr-6m 的基坑。（4）钢板桩支护。以钢板为支护材料，将钢板槽口反扣拼接而成，将其打入土中可起到基坑侧壁的支护作用，主要优点是施工方便，且施工完成后钢板可回收再利用，适用于开挖深度3m-

10m的基坑。（5）地下连续墙。地下连续墙是在地下基槽浇注适当材料而形成的一道具有防渗、挡土和承重功能的连续的地下墙体。这种支护结构对土层条件适应性强，对周边环境影响小，并且具有良好的刚度、防渗性和整体性，缺点是施工烦琐、造价较高，适用于施工难度大或开挖深度10m以上的深基坑。（6）逆作法施工。该施工方法与正常基坑施工相反，先施工上层地下室，再施工下层地下室，最后再浇筑底板。

逆作法施工具有施工稳定、节省材料、经济性好的优点。支护措施还可与地下工程主体结构相结合，比较适用于城市空间受限场所的地下施工，但该方法对于施工组织的要求较高，逆作部分人工挖土速度较慢。

3施工设计前的注意事项

基坑支护是建筑基础施工的重要组成部分，是建筑地下结构施工期间，为保证地下空间结构安全稳定而对基坑侧壁及周边环境采取的支挡、加固与保护措施及地下水控制、环境保护等措施。基坑工程与建筑基础的安全稳定息息相关，支护方案的选择应遵循安全可行、经济合理、施工方便、保护环境这四个基本要求，充分考虑基坑的深度、现场土质情况、场地大小、地下水位以及周边建筑、堆土的荷载等情况，根据各种基坑支护方法的优点和适用性灵活选用。此外，基坑支护设计前，必须要到施工现场进行实地勘察，对基坑及支护施工区域的各种管道、电缆线路等调查清楚，并做好相应的施工防范措施，以免造成地下管路、线缆的破坏。

4施工设计时应注意的几个问题

(1)配筋的合理选择。桩身配筋首要考虑的就是桩身的受力情况。在很多基坑工程中，挡土桩设计都采用圆断面内均匀配筋，且配筋与桩身同长。该方法虽然保证了桩身的稳定性，但耗费钢筋过多，经济性不强。挡土桩实际是在地面荷载、土压力作用下的受弯构件，其主筋设置的数量、长度和位置应根据单跨或多跨连梁计算结果的弯矩值

配筋，将主筋设置于受拉力的一侧，长度也根据弯矩大小适当截断。如此，则在保证桩身坚固的同时，减少了钢筋的使用量，降低了成本造价。（2）锚杆位置的合理确定。如挡土桩设单层锚杆，为充分利用桩身强度，避免应力集中，锚杆应设置在锚杆支座处的桩身负弯矩与桩下端支座处的负弯矩与跨中正弯矩基本相同的部位。如这三个部位弯矩相差过大，应调整锚杆位置反复试算后确定。多层锚杆的位置也应按此原则确定。（3）降排水措施。基坑施工中遇到地下水和自然降水可使土体含水量增加、土质变软，给周边建筑物造成沉降不均和基坑侧壁变形的危害，对基坑支护也会带来比较大的影响。因此，采取降排水和隔水措施十分必要。开挖较浅时，可沿槽底挖排水沟，每隔30m设一集水井，采用排水装置将井内水排出；开挖深度大于3m时, 可采用井点降水，在基坑外设置降水管，水量大时也可采用深井降水。