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深基坑支护施工技术在土建施工中应用张婷

发表时间：2020/9/29 来源：《基层建设》2020年第17期作者：张婷

[导读] 摘要：近些年来，我国建筑行业不断的发展，取得了十分明显的进步，这也改善了人们的生活，提高了人们的生活水平，促进了我国的经济发展。

        北京万兴建筑集团有限公司北京 102600
        摘要：近些年来，我国建筑行业不断的发展，取得了十分明显的进步，这也改善了人们的生活，提高了人们的生活水平，促进了我国的经济发展。而我们在对施工现场管理的经验和相关资料进行充分分析后，发现目前我国建筑行业的发展也间接地带动了多种施工技术的快速发展，其中深基坑支护技术便是十分具有代表性的一个实例。在房屋建筑的具体施工过程当中，深基坑支护技术具有十分重要的作用，而通过应用深基坑支护技术可以有效保证人身安全，避免非必要的经济损失。基坑稳定性可以在很大程度上得到保证，但与其他建筑工程的施工过程相比，基坑支护作为临时结构施工相对困难。本文主要针对房屋建筑深基坑支护施工技术的应用进行分析，介绍了房屋建筑中深基坑支护技术的主要概念和相关特点，探讨了房屋深基坑支护施工常见的问题，并提出深基坑支护技术的具体应用对策，希望能够为相关工作人员起到一些参考作用。
        关键词：土建施工；深基坑支护；施工技术
        1 引言
        深基坑施工的安全风险较多，如何科学的运用支护技术，是深基坑施工过程中的关键问题，在实际施工中应该积极采取先进的施工技术，制定针对性强、行之有效的施工方案，在技术手段上确保基坑的安全，才能够更好的实现工程项目的社会效益和经济效益。针对深基坑支护技术来讲，其不仅能够强化施工安全与工程质量，行之有效的支护技术推动这项目前期施工进度，为整个工程的工期目标提供有力的保障。除此之外，虽然我国目前缺乏完善的深基坑技术，但是也没有停止过摸索的脚步，仍然在不断的研究全新技术，这也为基础支护与土方开挖作业提供了强有力的保障。由此可见，在土建施工中，深基坑支护技术占据着至关重要的地位。
        2 深基坑支护技术的主要特点
        2.1 临时性
        深基坑支护技术具有着临时性，基坑支护工程占整个施工过程的周期短，并且不属于主体工程的一部分，仅为地下结构施工阶段提供安全的工作空间，使用周期短，在一定程度上结合地勘报告、场地条件、经济投入等因素设置相应的支护形式如临时挂网喷射混凝土、土钉墙支护、桩锚支护等，因此该项技术具有着临时性的特点。
        2.2 统筹性
        房屋建筑深基坑支护技术具有着统筹性，在具体的施工当中，相关管理人员需要充分分析项目的环境情况和土质情况，并综合考量支护形式和成本控制等内容。降低对周围建筑物及道路的影响，减少对周围居民工作生活干扰的前提下，采取有效地措施对施工现场的基坑边坡进行支护，并确保基坑的边坡稳定性，同时也能够提高施工现场的安全性。
        2.3 灵活性
        房屋建筑深基坑支护施工技术还具有着灵活性，其在施工当中可能会受到相关因素的干扰，进而导致施工环境十分复杂，对此我们不能只采取单一的支护方式。现场的管理人员应该结合实际情况来合理的选择支护方式，并制定出与现场实际情况相符合的深基坑支护施工技术方案来有效地应对各种情况，因此该技术的应用具有着灵活性的特点。
        3 深基坑支护的主要施工技术
        3.1 地下连续墙支护技术
        在一些建筑非常密集的地方进行建筑施工时，尤其当基坑基坑开挖深度较深时，极有可能对周围的环境造成破坏。特别是土壤方面，如果土壤被破坏了，周边建筑物因承载力的降低而遭受破坏，面对这个问题，就需要我们在进行深基坑施工时使用一些支护技术，对基坑四周土体进行加固，防止周围建构筑物、地下管线、道路等受到破坏。地下连续墙支护技术就是使用机械设备开挖一定宽度及深度的基槽，根据土质情况，采取干作业及泥浆护壁开挖方法。基槽验收合格后吊放钢筋笼，设置导管灌注混泥土进行加固，形成一道连续墙。从而可以防止水、土等杂物的侵入，并且可以达到承重的作用。地下连续墙支护技术在深基坑施工中使用广泛，地下连续墙相比其他支护形式具有明显优势，施工时的速度快、安全性高、抵抗变形效果好，在施工时采用泥浆护壁的成孔方式会降低机械噪声，降低对周围居民生活的影响。地下连续墙施工技术适用于城市内建筑物密集区域深基坑施工。
        3.2 灌注桩支护技术
        灌注桩属于重力式支护形式的一种，借助桩身结构的整体重力，为深基坑开挖提供安全保障。灌注桩施工工艺分为干作业和湿作业两种成孔方式，根据成孔工艺合理选择机械设备。施工专业技术人员按照规范的施工流程，严格控制混凝土灌注桩的施工质量。确定桩位时，对桩位的控制要严格，对桩点及时复核。湿作业钻进过程中，要准确埋设护筒。钻机进行钻进之前，要检查钻头的中心是否与桩位的中心吻合。钻进过程中要保持持续性，随时对底层的情况进行勘探并调整相关数据，以免因底层的变化导致地面下沉。采用置换法清孔清理孔底沉渣，确保孔底沉渣厚度不超过允许值。
        3.3 预应力锚杆支护技术
        预应力锚杆支护技术是采用钢筋或钢绞线作为杆体。采用专用锚杆钻孔设备，按规定的角度钻孔。插入杆体进行注浆，注浆材料选用水泥浆或水泥水玻璃双液浆。确保锚杆杆体锚固段与土体锚固牢固，满足预应力张拉的相关要求。在水泥浆强度达到设计强度75%后对锚杆杆体进行张拉，严格控制张拉标准值和张拉伸长率，以控制值为主，伸长值作为校核。张拉完成后专用垫板及锚具对杆体进行锁定。锁定于支护桩、格构梁等构筑物位置。通过预应力杆体的对坡面及土体的拉结，降低边缘土体对深基坑产生压应力，保证基坑开挖的稳定，进一步提高支护结构的支护作用。在实际施工过程中，必须结合建筑的功能性和实际需求，对杆体长度、安装角度、锚固段长度、锁定值进行设计，同时加强注浆材料的配比控制，保障工程的有序进行，提高锚杆支护施工可靠性和经济性。
        3.4 内支撑支护技术
        内支撑支护结合排桩挡墙抵抗基坑侧壁土体与水体压应力，通过支撑对基坑侧壁的反作用力，提高基坑侧壁土体抗力，增加基坑的开挖深度。更好地满足支护要求。在进行桩墙—内支撑支护技术施工的过程中，在基坑四周设置排桩挡土结构，抵抗周围土体对内部结构产生的压应力，结合施工现场土质情况和地下水位情况，采取相应的内支撑措施，进一步提高施工的稳定性。在实际的施工过程中，如果发现地下水位相对较高，沿基坑四周设置止水帷幕，基坑内设置降水井，采用防排截堵相结合的施工方法。降低地下水位进一步提高支护结构的稳定性，整体上提高该支护技术的使用性能。
        3.5 钢板桩支护技术
        钢板桩支护技术利用现有的高新技术材料，采用专用机械设备将钢板打入地下形成封闭的围护结构，钢板桩与内支撑共同作用。因此在施工技术上，应充分根据施工时当时的地理情况，因地制宜选择出合理有效的支护方法，根据现有条件改善土质状况，在不影响施工进程的前提下进行合理处理。钢板桩打入过程噪声大对周围居民生活影响大。施工时采取相应的隔音措施降低噪声，避免对周围居民生活和工作造成影响。
        4 深基坑支护技术在工程中的应用
        4.1工程概况
        榆垡噪声区安置房项目总建筑面积243959㎡，地下车库共2层，基坑开挖深度11.35m。基坑开挖深度范围内包含1层上层滞水、1层潜水共2个含水层，基坑开挖范围内土层以粉细砂和细中砂为主。
        4.2深基坑支护设计：
        根据周边环境，土质及地下水情况，综合考虑。本工程基坑支护采用桩锚支护和复合土钉墙支护两种形式，地下水控制采用止水帷幕，基坑内采用疏干井疏干，沿基坑周边设置应急井。桩锚支护位置支护桩桩径φ800，桩长15.5米，桩距1.6米。设置两道预应力锚索，锚索采用3φ15.2钢绞线，长度20米，锁定力220KN。土钉墙支护位置沿基坑坡度方向设置6道土钉+1道预应力锚索，土钉长度8.8m/9.8m，锚索选用1φ15.2钢绞线，长度19米，锁定力120KN。

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梅花形布置，布置间距1.5米。
        4.3 施工中存在的问题
        4.3.1 开挖与支护统一性不足
        岩土工程中进行开挖与支护施工需要做好协调工作，确保施工进度的合理性，保障施工的安全性。然而在施工中却存在着开挖与支护不统一等现象。首先，因地质情况有着一定的复杂性，所以在参数计算等方面有着一定的难度，当出现参数不准确时，势必会出现开挖与支护失调。其次，取样完整性不足。在设计阶段中工作人员需要及时对岩土进行取样，做好全面勘探工作，掌握施工具体情况。但是由于一些施工单位出于节约成本、缩短工期等目标，在取样范围限定中并没有按照具体要求与标准来进行，造成结果与实际之间存在极大的差距。也正是受到这一现象的影响，使得施工设计合理性不足，造成开挖与支护差距较大。最后，一些施工人员在施工中并没有对空间效应所产生的影响进行分析，造成差异性较大。由于支护结构实际受力与理论受力有着明显的差异性，所以在施工中如果没有掌握其中的差异而单纯为了满足规范要求，势必会造成土体发生变形事故。
        4.3.2 深基坑开挖的空间效应考虑不够周全
        在整个深基坑施工过程中，其耐久性在很大程度上取决于开挖的深度，在开挖后期，其变形的预防与开挖的平面形式密切相关。考虑到这一点，在挖掘过程中，你应该对其空间效应有一个完整的概念。然而，我们目前深入支持基地建设还不完善，大多数企业没有全面考虑空间效果，更有一些建筑工人不理解空间的影响，很容易产生工程安全问题，特别容易产生深基坑边坡坍塌的情况。
        4.3.3 资金投入过少，规章制度不完善
        近年来，建筑业蓬勃发展，建筑业规模不断扩大，一方面，在实际施工过程中，企业为了节约成本，追求经济效益，在实际施工过程中，很少投资于支持深基坑支护技术。另一方面，目前大多数建筑施工企业的深基坑支护施工技术体系不完善，施工人员对深基坑支护施工技术缺乏了解，施工解决方案一旦随意变动，不仅产生了一定的浪费成本，它还影响到深井的建造和质量以及建筑业的发展。
        5 建筑深基坑支护施工技术的应用对策
        5.1 完善监测和检测工作
        在深基坑施工过程中，必须配备一定数量的监测人员，监测施工过程中存在的一系列问题，从而进行及时的更正修改，确保其施工过程中的安全，对于在过程中引进的材料，应当逐一抽查检验，避免出现产品不合格等现象。日常巡查过程中对问题及时纠正。根据监测频率相关要求，定期对深基坑开挖进行监测，基坑变化频率持续加大应增加监测次数，监测数据达到报警值，深基坑有变形坍塌危险时，及时安排作业人员撤离至安全位置，降低人身财产安全的损失。
        5.2 严格把控土建施工深基坑支护施工质量
        深基坑支护施工质量是深基坑安全开挖的前提，技术人员做好前期施工方案设计与后期技术应用的同时，要加大深基坑支护的质量监督与管理力度。充分掌握土建深基坑支护施工整个过程的实际情况，对于关键工序要保持更高程度的重视。在深基坑支护施工过程中，严格落实项目负责人责任制度，为深基坑支护施工质量提供保障。此外，加大深基坑支护整个施工过程的控制力度，严格把控深基坑支护施工的各个环节，在提升其质量的同时，为其安全可靠性提供保障。
        5.3 加强施工现场管理
        深基坑支护施工施工环节复杂多样，人为因素很容易造成施工出现问题，因此施工管理人员必须密切注意施工过程中的关键点和难点，加强对于施工现场的控制和管理工作。施工单位要建立一套系统的、精细的施工现场管理制度，并严格执行，确保施工质量符合标准，保障施工进度。项目负责人要加强监督力度，对于施工过程中的发现的偏差及时进行调整，比如在深基坑支护施工过程中，监督施工人员严格遵守桩身钻孔深度、桩头超灌高度、水泥浆配比等施工标准。在施工过程中加大对整个施工进度的管理，才能更好的提高深基坑支护工程质量。
        5.4 基坑的止水与降水
        在深基坑支护施工的过程中，随着开挖深度的不断增加，基坑内所处环境地下水逐渐复杂，通过设置止水帷幕、排水沟、降水井、渗流管等方式降低基坑内地下水位，防止地下水渗入到内部结构当中。进一步提高施工的可靠性，保障施工的质量。在实际的施工过程中，如果发现底部出现大规模的涌砂情况，要求工作人员必须采取紧急措施，防止对支护结构产生影响。需要在基坑的底部采取井点降水工作，同时在基坑的周围设置回灌井点，防止在降水的过程中导致周围建筑的结构变形和下沉，降低降水对周边建筑物的影响程度。
        5.5 做好环境保护工作
        深基坑支护技术应用时时，我们需要注意其对周边环境所产生的影响，特别是对周边地质环境的损害。在具体的施工过程当中，如果因地下水出现渗漏导致地表裂缝，随着时间的推移裂缝不断扩大，进而对深基坑支护的质量产生严重的影响，无法充分发挥支护结构的主要作用。所以我们必须要做好环境保护工作，注意对周围环境进行勘探，分析影响环境的因素，并采取有效的对策来进行控制，从而有效的保护施工环境。
        5.6 加固便道，注意降水
        深基坑作业过程中，需要不同类别的机械设备配合作业，上下基坑的机械设备通过临时马道进入基坑作业，临时马道在基坑施工过程中也是及其重要的。在水下建筑进行施工时，会发生一些现象，例如流沙。管涌等，还极有可能发生坍塌现象，所以为了防止这些问题发生，就要注意降水这一措施，在出现水位高的情况时，要及时采取降水措施。
        4.7 提升施工人员的专业性
        施工人员对施工质量有着直接的影响，所以施工人员的专业性关系到了深基坑支护施工技术的使用情况。因此在岩土工程深基坑支护施工技术使用中，就要从提升施工人员专业能力出发，提升对工程的认识度，以强化施工能力为主，在帮助施工人员积累工作经验的基础上合理使用技术。尤其是对于一些要求比较严格的技术来讲，要掌握岩土工程环境情况，强化施工人员安全意识，遵循相关标准与规范要求开展施工工作。其次，要加大施工监管力度。在岩土工程中受到多种因素的影响，使得岩土工程深基坑支护施工技术的使用很容易受到多种因素的影响。所以在施工中就要加大监管力度，发现施工中存在的问题，制定出有针对性措施，在做好施工过程监管的基础上严格按照规范标准与要求开展施工操作，保证各环节的合理性，制定出有针对性的解决方案。
        6 结束语
        综上所述，随着我国社会经济的快速发展，也带动了建筑施工项目的进一步发展。深基坑支护作为土建施工的基础环节，同时也是其重要组成部分。现如今，我国深基坑支护施工在土建施工中的应用仍存在的一定问题，如：土层开挖与边坡支护不相符、深基坑边坡施工修理不满足相关标准、以及施工过程与施工设计存在差异等，相关人员可通过严格把控土建施工深基坑支护施工质量、拟定切实可行的深基坑支护施工方案等方面，从根源上控制上述问题的发生，实现深基坑支护质量在土建施工过程中的稳步提升。
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