关于地下工程基坑围护的研究探讨

关于地下工程基坑围护的研究探讨

刘进

北京市政建设集团有限责任公司第三工程处 北京 100032

摘要：伴随着城市的快速发展，地下空间的利用越来越重要。近年来，地下工程施工密度大，特别是人口稠密的大中城市，复杂地下空间的施工越来越多，因此，需要工程项目团队根据施工具体情况，选择科学合理的施工方案，积极采取新的支护形式，提高地下空间的可靠性。

关键词：基坑围护；工程安全；地下施工

1基坑围护施工技术的特点及国内发展现状

1.1基坑围护施工技术的特点

（1）基坑支护的综合性。在基坑支护中，施工工艺、结构工程和岩土工程相互交叉是其特点。地基基础工程包括力学中的强度、渗流、变形三个方面。二者是相互融合的关系，要注意综合处理。

（2）地域性强的基坑支护结构。伴随着地区性的加强，基坑支护工程将呈现出较强的区域性。因此，基坑工程的维修体系设计、施工以及土方开挖处理应因地制宜。

（3）基础支护理论还不够成熟。现有的基坑支护理论研究不够完善，远没有结构可靠的概率指标。

（4）影响因子具有不确定性。影响因素的不确定性主要表现为外力人群小、位置和方向不确定、岩土性质不确定以及由于某些偶然变化而引起不确定性。

1.2基坑支护体系的选型

基坑支护系统包括挡墙和支护，其中挡墙的主要作用是挡土，支护的作用是保证结构系统的稳定。如果挡墙结构足够强，能满足开挖施工稳定的要求，则该支护体系可不设置支承构件，否则应增加支承构件。

1.3、挡墙的选型

施工中常用的挡墙结构有以下几种类型：钢板桩、钢筋棒凝土板桩、钻孔桩挡墙、H型钢支柱(或钢筋混凝土桩支柱)、地下连续墙、深层搅拌水泥土桩挡墙、旋喷桩幕墙、人工挖孔桩、预制混凝土桩、预制钢筋混凝土桩等。

1.4、支撑结构的选型

在基坑深度较大时，悬臂挡墙在强度和变形等方面无法满足要求时，需要增加支护体系。支护体系分为基坑内支护和基坑外支护。坑外拉锚又分为顶拉锚和土层锚杆拉锚，前者用于不太深的基坑，而多是钢板桩，在基坑顶部将钢板桩挡墙用钢筋或钢丝绳等拉结锚固在一段距离外的锚桩上，土层锚杆锚固多用于较深的基坑。下述几种常用的支承形式：锚拉支承、斜柱支承、短桩横隔支承、钢结构支护、地下连续墙支护、地下连续墙锚杆支护、挡土护坡桩与锚杆结合支撑、挡土护坡桩与锚杆结合支撑板桩、板桩中央横顶支撑板桩、板桩中板桩。

1.4.1地下连续墙支护技术

这一技术工艺首先在欧洲广泛应用，随后在西方发达国家和前苏联迅速推广，我国引进后首先用于水坝开发建设，后来逐步推广到深基坑维修结构，地下连续墙支护适用地质条件广，具有防渗性和整体刚度大的优点。

1.4.2土钉支护技术

在深基坑开挖阶段，土钉支护技术能增加土钉与土层之间的摩擦力，因此可根据遇到的实际情况，进行强度计算，结合建筑物所要求的施工标准，对土钉的强度和应力要求进行选择，提高施工的安全系数，同时要注意严格控制灌浆力度，并结合先进的施工标准，提高施工的安全系数，严格控制灌浆强度和量值的要求。土钉支护技术主要有旋入法、打孔法和先钻后放入法，工艺简单、快速可靠。

1.4.3预应力锚杆支护技术

大规模、综合性的地下工程施工，大都采用预应力锚杆支护工艺，锚杆的使用使墙、桩等受力满足的挡土结构将力传递到稳定的土层中，从而维系整个结构的稳定性。与此类一样，搅拌支护方式是一种通过水泥搅拌进行支护加固的技术，保证了可靠性和施工安全性，但总体上，预应力锚杆支护技术工艺较为复杂。

2基坑及地下工程施工技术分析

2.1水泥土挡墙与基地加固形式

在施工过程中，采用了许多专业技术，如土钉墙技术、锚杆支护、钢板桩、水泥土挡墙、地基加固等。水土挡墙与地基加固技术方案，因其施工成本可控、施工工艺简单，在工程建设中被广泛采用。通过地基加固技术和水泥土挡墙技术的开展，可以避免深基坑周围边坡发生滑移危害，提高边坡的稳定性，同时能为基坑提供良好的抗隆起性能，保证深基坑施工安全和质量。从综合应用地基加固与水泥土挡墙技术的效果分析可以看出，在具体施工过程中会对周围环境产生一定的影响，如在应用地基加固技术时，由于该技术应用周期长，需要施工人员保持全身心投入，时刻控制施工质量与安全。当深基坑技术选择应用时，不能单一选择某一种技术方案，应根据建筑物设计与开发的要求，选择多种技术组合方案。将各种施工技术结合起来，实现优势互补，充分发挥深基坑技术施工的安全性，提高深基坑工程建设的可靠性和安全性。

2.2悬壁桩支护形式

悬臂桩施工技术适用范围有一定限制，深基坑工程需远离居民区，且周围无大型建筑物，同时也不会产生较大变形，深基坑施工深度较大。在此工程条件下，可开展悬臂桩支护技术。这种支护技术应用前应进行科学、合理的评价，主要是由于该支护技术施工周期长、技术成本高，为保证其整体安全与经济性，应进行悬臂桩支护技术方案的综合考虑。

3基坑围护安全管理措施

3.1提前做好安全调查

在深基坑施工前，对施工现场及周围、地下情况要有足够的认识，防止发生安全事故。在施工前，应先熟悉本工程的地质勘察报告，根据不同土层的物理性质和地下水位情况，采取相应的支护和降水量措施，对基坑周围环境采取相应措施进行保护，对基坑周围的地下管线、地下设施等进行保护。

3.2编制深基坑施工方案

编制深基坑施工方案，确保施工按工艺流程、工序等顺利完成深基坑工程。按照设计方案，编制具有较强综合性、合理性的施工方案，经公司技术负责人和项目总监理工程师批准，专家论证后，方可组织实施。深基坑施工方案应包括：施工部署、人、机、料组织保障、具体施工方法、土方开挖及运输方案、地面堆载、降水量措施、相邻设施的保护措施、监控措施、应急措施等。建设过程中，严格按照批准的方案进行施工，如果实施条件发生变化，应重新编制方案重新审批。

3.3提升安全意识

在施工过程中，施工安全教育工作不到位，管理人员和操作人员安全意识淡薄，安全管理松散，易发生安全事故。因此，在施工前，应对现场管理人员和作业人员进行安全技术交底，开展三级安全教育和班前安全教育，加强安全意识、安全技术水平和应变能力，消除麻痹大意的思想和侥幸心理，严格按照操作规程、规章办事，做到一丝不苟，不走弯路。

3.4落实安全措施

就算工程方案再好，技术再先进，如果不能很好地实施施工现场安全措施，也只能是纸上谈兵。建筑工程管理是做好施工安全工作的关键。把创建安全生产标准化基地作为重点，全面贯彻落实安全生产的各项规章制度和规章，把安全工作放在首位，规范施工，严格管理，不断提高安全管理水平。

3.5制订基坑阶段施工应急方案

基坑施工过程中，如果施工控制不当，极有可能发生较大的险情，应做好应急预案，对围护结构变形、管道变形、渗水、塌方等险情，提前制定解决方案，定期进行演练，确保在不良情况发生时及时处理，确保基坑工程顺利、安全。

结束语

综上所述，由于深基坑施工涉及到的工序较多，应结合现场实际情况，对多种方法进行比较，以确定较为安全、稳定、经济合理的施工方法。

参考文献

（1）叶国渠，朱萍.建筑工程中基坑围护施工工艺探析[J].居业，2015，02：80-81.

（2）张具寿，曹杨，高云风等．深厚淤泥层中大型深基坑关键施工技术[J].岩土工程学报，2016.36（S2）

（3）李建.建筑工程中基坑围护施工技术的探讨[J].科技致富向导，2015，02：110-111.