基坑支护施工技术

基坑支护施工技术浅析

摘要：随着城市化进程的不断加快，高层建筑越来越多，深基坑在城市建筑工程中大量出现，如何保证基坑的安全稳定性对于施工技术管理人员是一个需要在生产实践中不断总结的永恒课题。

关键词：基坑支护施工技术

中图分类号： tu74 文献标识码： a 文章编号：

1 概述

基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程。它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。基坑支护体系是临时结构，在地下工程施工完成后就不再需要。鉴于城市基坑工程的特殊性, 很多情况下尚需在人工支护条件下进行基坑开挖。因此, 如何选择合适的支护结构, 并根据基坑工程的特点进行设计是基坑工程应解决的重要问题。

2 适用条件对应下的支护结构类型

基坑支护结构要承受基坑开挖卸载所产生的土压力, 在实际施工过程中, 根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工设备和施工季节等条件, 所采用的支护方式也不同。

2．1 放坡开挖

放坡开挖是基坑开挖常用的一种形式, 适用于硬质、可塑性黏土和良好的砂性土, 周围场地开阔, 并且无重要建筑物, 无严格位移控制要求的基坑施工。一般情况下, 当基坑深度小于3m 时,

可采用一次性放坡, 当深度达到4~ 5 m 时, 也可采用分级放坡。在放坡开挖过程中, 为了增加边坡的稳定性, 可以采用堆放沙袋围护挡土或在坡脚采用短桩隔板支护。

2.2 地下连续墙支护结构

地下连续墙是在泥浆护壁的条件下分槽段构筑的钢筋混凝土墙体, 其刚度大, 止水效果好, 是支护结构中最强的支护形式, 适用于地质条件差、环境复杂的大型深基坑, 尤其适用基坑底面以下有深层软土,需将墙体插入很深的情况。随着技术的发展和施工方法及机械的改进, 地下连续墙发展到既是基坑施工时的挡墙围护结构, 又能作为拟建主体结构的侧墙, 节省了不少工程投资, 可取得明显的经济效益。但是地下连续墙的施工, 需要较多的机具设备, 一次性投资较高, 工艺较复杂, 技术要求较高, 施工队伍应具有较高的技术水平。

2.3内撑式支护结构

作为基坑围护结构墙体的支承, 内撑式支护结构对保证基坑稳定和控制周围地层变形起着极大的作用。它主要由支护体系和内撑体系两部分组成。支护结构的内支撑(水平支撑、角撑、斜支撑), 常用的有钢结构支撑和钢筋混凝土结构支撑两类, 前者多用圆钢管和大规格的型钢。后者多用土模或模板随着挖土逐层现浇, 它刚度大、变形小, 能有效地控制挡墙变形和周围地面的变形, 适用于较深基坑或对周围环境要求较高地区的基坑。

2.4 水泥土重力式挡墙

水泥土重力式挡墙支护结构工程常用深层搅拌法和高压喷射注浆法, 即采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌, 形

成连续搭接的水泥土柱状重力挡墙或挡土体, 保证基坑的稳定。这类支护结构常用于软黏土地区开挖深度在6 m 以内的基坑工程中。其优点是坑内一般无支撑, 便于机械化快速挖土; 具有挡土和止

水的双重功能; 施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微, 因此在市区施工更显出优越性,但其缺点是位移和厚度相对较大。

2.5 土钉墙

土钉墙围护结构是边挖基坑, 边在土坡面上铺设钢筋网, 并通过喷射混凝土形成混凝土面板, 从而形成加筋土重力式挡墙。其作用与被动的具备挡土作用的围护墙不同, 它起主动嵌固作用, 增

加边坡的稳定性, 使基坑开挖后坡面保持稳定。土钉墙适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土及非松散砂土, 不适用淤泥质及地下水位下未经降水处理的土层。其优点是稳定可靠、施工简便、工期短、效果好、经济性好, 缺点是分层施工工期较长。

2.6拉锚式支护结构

拉锚式支护结构由支护结构体系和锚固体系两部分组成。锚固体系可分为地下拉锚式和锚杆式。由于锚杆具有简化支撑、改善施工条件、加快施工进度等优点, 已被世界各国广泛地应用于工程中。目前, 支护结构体系常采用钢筋混凝土排桩墙和地下连续墙。

排桩支护结构是基坑支护设计中最常采用的一种形式, 通常在桩顶浇注钢筋混凝土帽梁加以可靠连结。为了施工方便, 桩与桩之间有疏排布置和密排布置两种形式。当有地下水或桩背有含水量较大的软土时,应在桩背专门构筑防水帷幕, 防止地下水或淤泥渗入基坑。排桩常用的桩型有沉管灌注桩、冲(钻) 孔

灌注桩、人工挖孔桩等。

3 影响基坑支护工程的主要因素

3.1开挖深度及其范围

基坑开挖深度和范围的大小, 是选择支护结构类型的一个重要因素。一般基坑的电梯井部位比其他的部位低。有时由于结构的要求, 基坑的深度不同, 这样会造成基坑支护体从整体上处于受力不对称状态,对支护体本身不利。当开挖深度不大时, 可采用悬臂式支护结构、土钉墙或喷锚支护等。开挖深度较大时, 则需考虑加多层锚杆或多层支撑。

3.2地下水位

地下水对基坑开挖支护有着重要影响, 水位的高低, 关系到是否考虑基坑止水的问题。地下水的作用改变了土体以及支护结构的应力状况和受力情况, 弱化了土体自身的物理力学性质和支护结构的强度。

3.3 支护方式和开挖顺序

基坑开挖的顺序将影响内支撑的荷载分布及变形, 基坑的平面

尺度越来越大, 基坑开挖很难严格地按照原设计进行, 这样基坑

不同的支护部位将处于不同受力状态。当然, 各种支护体系的受力和变形都不同, 悬臂式和支挡式结构的变形状态相差很大。

4 结语

基坑支护体系是临时结构，安全储备较小，具有较大的风险性。基坑工程施工过程中应进行监测，并应有应急措施。在施工过程中一旦出现险情，需要及时抢救。在开挖深基坑时候注意加强排水防灌措施，风险较大应该提前做好应急预案。其具有很强的区域性。如软粘土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中基坑工程差异性很大。同一城市不同区域也有差异，要因地制宜，根据本地情况进行，外地的经验可以借鉴，但不能简单搬用。

参考文献

[1] 中国土木工程学会土力学及岩土工程分会. 深基坑支护技术指南. 中国建筑工业出版社. 2012-03

[2] 曾宪明. 深基坑支护新技术精选集.中国建筑工业出版社. 2012-03

[3] 林寿，杨嗣信. 地基基础工程基坑支护工程. 中国建筑工业出版社. 2009-10