建筑深基坑的支护形式与施工

建筑深基坑的支护形式与施工

张之亮陈玉保

东海建筑集团有限公司山东253000

摘要：随着科学技术的进步及土力学研宄的深入，基坑工程中的问题已经可以很好地解决。然而，地区因素对基坑支护技术影响很大，不仅各种施工中的不确定因素、施工方法及环境会对基坑支护产生影响，不同地区岩石特性也会对本地区支护形式的选用产生影响。深基坑的支护工程在选择支护形式时，应对各个因素综合考虑，要考虑基坑周边管线的安全性和地表沉降情况，在保证基坑开挖安全的前提下，再根据具体的工程设计要求和实际情况科学合理地选用。

关键词：深基坑；支护；施工

1建筑工程深基坑的功能

1.1保证建筑工程地下空间施工条件的安全性和稳定性；

1.2保证主体结构基础施工安全性；

1.3保证施工环境的安全性，包括隧道、建筑、地下公用设施等等。在传统深基坑施工中，基坑施工参数计算必须满足稳定性要求，容易忽略对于边坡失稳的计算分析。现如今，在建筑工程深基坑施工中，需要综合考虑周边施工环境，在施工技术参数计算中，需要综合考虑基坑变形控制。尤其需要注意的是，在软土地基等不良地质施工中，还需要综合考虑复杂地质环境、水文条件等因素。

2建筑工程深基坑支护类型

2.1开挖放坡

如果建筑工程施工场地宽敞，土质条件比较好，可采用开挖放坡施工方式，在开挖施工中，需要选择合适的坡度，并利用土体的抗滑能力，提升深基坑稳定性。另外，为了提升放坡稳定性，可以在坡底放置沙袋，如图1所示。

图1

2.2悬臂式支护体系

在悬臂式支护结构施工中，将岩土嵌入至深基坑底部，以此支撑地面重量，为了提升结构平衡性，需要保证足够的土压力和水压力，悬臂式支护结构主要被应用土质条件良好的基坑施工中。

2.3重力式支护体系

重力式支护结构的应用原理与悬臂式支护结构比较类似，其应用范围比较小，但是应用成本比较低，支护结构的稳定性比较高，通过自身重量，保证结构平衡度，确保在土压力作用下，支护结构能够保持良好的稳定状态。

2.4锚杆支护体系

在锚杆支护结构的应用中，通过应用具有一定预应力的锚杆埋设在土体中，采用螺栓将锚杆与土体表面混凝土进行连接，提升挡土体系的承受能力。

2.5土钉墙支护体系

土钉支护结构的操作方式比较便捷，经济性比较高，在实际施工中，首先进行钻孔施工，然后插入钢筋，并注入混凝土材料。在建筑工程施工中，也可以将土钉墙结构与其他施工技术进行有效结合，然后将其应用于杂填土、软土等不良地质施工中。

3深基坑中支护施工技术分析

3.1边坡开挖技术

土方的开挖前，必须查明有无埋藏物，清理杂物及松动的土体，结合角度和周围环境，综合考虑施工场地条件，边沿应放出的合适的边坡，合理确定边坡开发角度。如果角度过大容易引起塌方，如果角度过小，工作量会增加。放坡系数的公式为K=b/H，其中b代表放坡宽度，H代表挖土深度，计算过程比较简单。目前最常见的两种边坡形式为阶梯式与直线式。开挖时应进行集中的放坡处理，统一对土方结构进行开挖施工，否则极易造成土体不稳定。开挖前应该做好技术交底，自上而下逐层进行，采取必要的维护措施和安全标准，技术的应用要与挖方深度缝参数和地质条件有效结合，分段开挖，随挖随运，提升土方开挖的整体质量。采用机械设备开挖时要注意与地质因素精密结合，避免大锅底式的开挖，边坡点禁止直接用设备挖到位且不得超挖。

3.2边壁平整

采用小型机械设备配合铁锹进行切削清坡，保证边坡的平整度，在对坡壁修正完成后，还需要在坡壁上埋设混凝土浇筑厚度的控制标志。

3.3混凝土喷射

混凝土护坡需要采用自下而上喷射施工方式，喷头与受喷面需保持垂直状态，二者之间的距离应该控制在0.6~1.0m之间，混凝土喷射厚度应该控制在40mm以上。护坡混凝土喷射完成并终凝2h后，应该采用喷水养护方式，养护时间应控制在5～7d之间。

3.4孔位布点、成孔

在土钉成孔前，首先根据工程设计要求确定孔位，并做好标记，根据设计斜度打入土钉，并架设操作平台。采用螺旋钻机进行钻孔施工，在钻孔施工中，需要加强监测，如果边坡土体的含水量比较大，砂层松散，则可以采用钢管代替钢筋，并采用机械设备将其打入至土层中，钢管采用梅花形布置形式，在孔边位置，需要焊接倒刺状钢筋，这样能够有效避免钻进施工中所产生的土粒吊入住灌浆孔中，导致钻孔堵塞。成孔完成后，需要进行清孔，并对孔径、孔深、斜角进行检查，确保符合工程设计规范。

3.5置钉

在直径在18～32mm之间的钢筋上，需要设置定位架，确保钢筋处于孔的中心位置，支架与土钉的距离应该控制在2～3m之间，避免对注浆施工造成不良影响。

3.6注浆

在孔口位置，需要设置排气管以及止浆塞，并将其与孔壁紧密贴合，注浆管需要深入至孔底250~500mm之间，一边进行注浆施工，一边缓慢拔出注浆管，直至停止排气。在注浆施工中，可以采用水泥浆液或者水泥砂浆材料，并结合工程实际情况选择是否采用速凝剂。

3.7铺设绑扎面层钢筋网

铺设绑扎面层钢筋网，在土钉两侧位置，沿着土钉的长度方向，焊接短钢筋材料。

3.8喷射混凝土面层

①采用自下而上混凝土喷射施工方式，喷头与喷射面保持垂直，对于钢筋部位，先对钢筋后方位置进行混凝土喷射，然后再对钢筋前方位置进行混凝土喷射，这样能够有效避免钢筋背面产生空隙。另外，在铺设钢筋网之前，也可以进行初喷，钢筋网铺设完成后，再进行复喷，每次混凝土喷射厚度需控制在40mm以内。在进行混凝土喷射前，首先需要对受喷面进行润湿处理，在喷射施工中，可以结合实际情况加入一定量的速凝剂，加快混凝土凝结速度。②混凝土喷射完成，并且终凝2h后，还需要采用喷水养护方式，养护时间应控制在5~7d之间。③对于最后一层土钉墙支护结构，应该将其插入至基坑底部0.2m以下位置，同时，在基坑顶部位置，可以设置混凝土护顶结构，护顶结构宽度在1~2m之间。

3.9排水设施的设置

①在土钉墙支护施工中，对于地表积水以及支护结构内部积水，还需要采用排水设施进行排水，避免土体长期处于饱和状态，导致土体结构强度降低。②对于基坑顶部四周位置，也需要设置排水沟，同时，在基坑内，需要设置集水坑以及排水沟，及时排出集水坑中的积水。

3.10试验及检验要求

土钉墙深基坑支护施工完成后，需要对支护效果进行实验检测，具体的检测内容和检测要求如下：①对注浆强度以及喷射混凝土强度进行检验。对于注浆所需水泥浆强度，在对混凝土结构进行养护后进行测定，每批至少选择3组，要求注浆强度等级在12MPa以上。②对喷射混凝土厚度进行检验。对于喷射混凝土厚度，可以采用凿孔法进行检验，每100m2取一组，每组不少于3点，要求检验所得平均厚度大于设计厚度，同时要求最小厚度应该在设计厚度的80%以上。③土钉抗拔力试验。在各个土层中，应该选择3根非工程土钉进行抗拔试验，非工程土钉的各项施工技术参数以及施工方法与工程所用土钉相同，当注浆体强度达到6MPa后即可进行抗拔力试验，抗拔力和变形的一般加荷至设计抗拔力的1.5倍，根据试验结果判断是否符合工程设计要求。

4结束语

深基坑支护技术解决了我国土地资源不够用的问题，是我国建筑史上的一次重大改革。目前，我国深基坑支护技术的研发已经取得很大进展，也已经有很多使用深基坑支护技术建造的建筑物投入使用。但是，深基坑支护技术仍然还有很大的发展空间，需要技术人员投入更多的研究。

参考文献：

［1］李超．高层建筑工程中深基坑中支护施工技术研究［J］．江西建材，2015（13）．

［2］钟世鸣．深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析［J］．江西建材，2015（3）．