建筑深基坑支护施工技术研究

建筑深基坑支护施工技术研究
[摘要]文章针对深基坑支护技术的特点、形式、要求、存在的问题，施工质量对策进行了论述。

[关键词] 建筑工程；深基坑；支护技术；研究
[abstract] according to the characteristics of deep foundation pit supporting technology, form, requirements, the existing problems, construction quality countermeasures are discussed in this paper.
[keywords] building engineering; deep foundation pit; support technology; research
中图分类号：tv551.4 文献标识码：a 文章编号：
深基坑工程是建设工程施工中内容丰富且富有变化的领域是高层建筑工程施工中最为复杂的技术领域之一。

它不仅要保证施工过程中的稳定，而且要严格限制周边的地层位移以确保环境安全。

因此，深基坑工程设计与施工必须要引起高度重视。

一、深基坑施工的特点
1、建筑趋向高层化，基坑向大深度方向发展；
2、基坑开挖面积大，长度与宽度有的达数百米，给支撑系统带来较大的难度；
3、在软弱的土层中，基坑开挖会产生较大的位移和沉降，列周围建筑物、市政设施和地下管线产生严重威胁；
4、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；
5、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相互制约影响，增加协调工作的难度；
6、支护型式的多样性。

迄今为止，支护型式已经发展到数十种。

二、深基坑施工的支护形式
深基坑工程的施工，选择适宜的支护形式十分重要。

纵观目前全国各地的基坑支护形式，大致有下面几种：
1、土钉墙支护结构。

是在基坑开挖过程中将较密排列的细长杆件主钉置于原位土体中，并在坡面上喷射钢筋网混凝土面层。

通过土钉、土体和喷射混凝土面层的共同工作，形成复合土体。

一般基坑深度5m～10m，距离周围建筑物较远(一般大于l倍基坑深度)或周围无建筑物对变形无特殊要求时采用。

具有施工工艺简单、工期短、成本低的特点。

2、水泥土挡墙+基底加固。

优点是施工简单方便，造价相对较低，对基坑边坡的深层滑动和抗隆起效果显著，不足之处是环境污染较大，基底加固的质量难以控制，且工期较长，不能满足上部结构的施工要求。

3、复合土钉墙支护结构。

是以水泥搅拌桩等超前支护组成防渗帷幕，解决土体的自立性、隔水性及喷射面层与土体的粘结问题。

一般基坑深度5m～10m，距离周围建筑物较远(一般大于l倍基坑深度)，对变形要求较高时采用。

具有施工工艺相对简单、工期较短、成本相对较低的特点。

4、悬臂桩支护结构。

基坑深度不大(5 m～6m)，距离周围建筑物较连(一般大于l倍基坑深度)对变形要求不高时采用。

但具有施工工艺相对复杂、工期相对较长、成本相对较高的特点。

5、桩锚支护结构。

是以桩体作为支护体，必要时设置水泥搅拌桩止水帷幕，然后通过土层锚杆增强围护结构的整体稳定。

土层锚杆可以有效地传递和平衡作用在挡墙上的水、土压力，并能减少支护结构的位移。

当基坑较深(一般在5ill～1 5m)，距离周围建筑物较近(一般在0．5～l倍基坑深度内)对变形要求较高时采用。

以前都是用钻孔灌注桩作为支护体，其具有施工工艺复杂、工期较长、成本较高的特点。

6、喷锚网支护(喷射混凝土、锚杆、钢筋网联合支护的简称)。

是一种先进的支护(加固)技术，国内外在岩土土质、高边坡和大跨度地下工程中，特别是在不良地质条件下被广泛应用。

其施工机具简单，施工灵活，对邻近周围建筑物的影响小，支护工程费用低。

三、深基坑支护的技术要求
考虑方便施工、经济合理。

深基坑支护的基本要求是：
技术先进，结构简单，受力可靠，确保基坑围护体系能起到挡土作用，使基坑四周边坡保持稳定；确保基坑四周相邻建(构)筑物，地下管线、道路等的安全，在基坑土方开挖及地下工程施工期问，不因土体的变形、沉陷、坍塌或位移而受到危害：通过排水、降水、截水等措施，使基础施工在地下水位以上进行：经济上合理，保护环境，保证施工安全。

施工临测内容：地下水位、邻近建筑物和道路的水平位移、支护结构水、严位移及坡顶沉降，预应力锚杆的预应力临测。

在支护施工阶段，要每天监测1次，在完成坑开挖，变形趋于稳定的情况下，可适当减少峪测次数，直到支护退出工作为止。

在施工开挖过程中，基坑顶部的侧向位移与当时的开挖深度之此，如超过2％一5％数值时，应密切地强观察并及时对支护采取加固措施。

四、深基坑支护存在的问题
1、支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当
深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度，但由于地质情况多变且十分复杂，要精确地计算土压力目前还十分困难，于今仍在采用库伦公式或明肯公式。

关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题，尤其是在深基坑开挖后，含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值，很难准确计算出支护结构的实际受力。

2、支护结构设计计算与实际受力不符。

目前，深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论，但支护结构的实际受力并不那么简单，工程实践证明，有的支护结构按极限平衡理论设计计算的安全系数，从理论上讲是绝对安全的，但有时却发生破坏，有的支护结构安全系数虽然比较小，甚至达不到规范的要求。

3、基坑土体的取样具有不安全性
在深基坑支护结构设计之前，必须对地基土层进行取样分析，
以取得土体比较合理的物理力学指标，为减少勘探的工作量和降低工程造价，不可能钻孔过多，因此，所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。

但是，地质构造是极其复杂，多变的，取得的土样不可能全面反映土层的真实性，因此，支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。

4、基坑开挖存在空间效应考虑不周
深基坑开挖中大量的实测资料表明：基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小，深基坑边坡的失稳，常常以长边的居中位置发生。

这足以说时深基坑开挖是一个空间问题，传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。

对一些细长条基坑来讲，这种平面应变假设是比较符合实际的，而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。

所以，在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时，支护结构要适当进行调整，以适应开挖空间效应的要求。

五、深基坑开挖的施工方法选择
深基坑开挖的施工方法很多，但最为合理的施工方法是：
1、根据基坑工程设计所选定的主要施工参数，按坑规模、几何尺寸、支撑形式、开挖深度和地革加固条件，提出详细的可操作的开挖与支撑的施工程序及施工参数按分层、分步、对称、平衡的原则制定开挖与支撑的施工工序和施工参数。

最主要的施工参数是分层开的层数、每层开挖深度，以及每层开挖中基坑档墙被动区土体开挖后，挡墙未支撑前的暴露时间和暴露宽度及高度，大面积不规
则形状的高层建筑深基坑中，基坑挡墙被动区土体在基坑中间部分地层先开挖的过程中，被保留成支撑挡的土堤，此土堤断面尺寸按其能抵住挡墙的要求而定，为主要设计参数。