组合支护在复杂深基坑设计中的应用研究

组合支护在复杂深基坑设计中的应用研究

陈立龙

黑龙江省城市规划勘测设计研究院  黑龙江省哈尔滨市  150040

摘要：高层建筑数量越来越多，且形成规模，土建项目质量要求越发严格，随着基坑工程数量的增加，施工队伍累积了丰富的深基坑工程设计、施工经验，但是在施工中，由于深基坑的地质条件复杂，施工很容易受到周围环境各种因素影响，所以要做好基坑支护的设计。在施工之前，需要设计安全而合理的支护方案，结合具体的资料做好充分计算，进行精细化的研究和精心设计。本文重点阐述在复杂条件下的深基坑设计中组合支护施工技术的使用。

关键词：深基坑；组合支护；土钉；桩锚支护

近年来高层建筑数量不断增多，基坑工程数量不断增加，大量工程累积大量丰富的经验，让施工项目的经验、技术等都有长足进步，但是深基坑施工地质条件比较复杂，周围的限制因素较多，因此在施工的时候需要制定出安全合理的支护方案，在施工之前需要掌握具体的资料，综合合理计算，研究各种客观条件后精心设计，保证项目施工的顺利开展。本文结合工程，阐述在施工中多种支护结构组合在工程中运用的优势。

1. 深基坑支护技术的重要性

结合时代发展来看，当前的建筑工程呈现出立体化和复杂化的趋势，建筑工程对地下空间的重视程度越来越高，地下空间利用率不断提升，这也反映出建筑行业的发展趋势。为提高建筑施工质量，为建筑的整体建设质量奠定良好基础，就要从科学的角度出发，合理使用深基坑支护技术。对于大部分建筑施工项目而言，这一步存在一定难度，因为施工现场的环境比较复杂，会在一定程度上影响施工结构的稳定性、可靠性。为保证工程质量，确保建筑工程的稳定、安全，就需要结合工程实际情况来选择合适的施工技术，将其使用在深基坑支护施工作业中。另外在深基坑支护施工之前，还需要做好现场的勘查工作，全面了解现场的地质、 地形、水文、管线分布等等，控制外界的不良因素避免影响到基坑作业的顺利开展。基坑施工存在诸多风险，不良因素甚至会导致基坑变形，严重还会发生安全事故，在这种情况下合理使用 深基坑支护技术，可以减少发生这种情况，保证深基坑的安全稳定，避免出现安全隐患[1]。

2. 复杂地质的支护特征
   1. 地形复杂

当前建筑工程施工有很强的综合性、系统性特征，在开展施工作业之前，需要做好合理的规划设计，开展之前，考虑到地下分布的管道设施，对深基坑施工作业造成的阻碍，考虑到地基施工的不便。为保证施工的顺利开展，在地基施工中，需要针对地形开展全面的勘查作业，了解施工现场的地质和地形、管道分布的情况，为方案规划设计提供根据，保证规划设计的科学、合理。基坑施工之前，充分了解施工现场的地质、地形、水文和管线的分布情况，可以为后续施工开展提供根据，保证规划设计的科学性、合理性。

2.2勘察测量难度较大

施工作业之前需要技术人员前往现场了解施工的具体情况，明确当地地质特征，科学合理开展勘察测量作业，并且获取信息，同时对这些数据开展科学的分析和整理，主要是为支护设计工作的开展提供参考。正常情况下基坑都有深度，所以测量难度比较大，需要在施工中详细按照步骤来进行测量，保证测量数据的精准、合理，保证所获取数据可以作为施工的根据。

2.3施工存在安全隐患

深基坑施工中容易受到不良因素影响导致工程很容易出现安全隐患，在建筑工程中基坑施工内容比较复杂，施工的每一个环节都会对建筑工程的整体产生影响，施工人员的人身安全对也会受到威胁，因此在现场需要制定出科学合理的流程，严格按照工序开展作业避免出现安全隐患，为施工作业提供安全保证。在施工中如果任何一个环节出现问题，就会给整个施工埋下隐患，甚至产生十分严重的后果，因此技术人员应加强现场的勘查处理，结合工程的实际情况，制定合理的施工方案[2]。

3. 组合支护案例

某项目为高层办公楼，基坑开挖面积为7352 平方米，基坑下开口线周长为338米，本次项目工程中，支护结构安全等级为一级，根据地方基坑工程判断该项目为一级。由于工程为办公大楼，场地相对复杂，场地内有大量雨水管、污水管等。基坑周围环境复杂，如果基坑支护措施不当，基坑开挖很容易产生变形，这对办公楼、周围高层建筑物、市政大楼、管线等产生不利影响，所以基坑设计硬根据地质条件和环境条件、基坑开挖深度等多方来考虑。勘查地方具体资料后，设计支护方案，由于施工场地狭窄，基坑开挖比较深，如果垂直开挖将无法实现施工，因此需要采取支护措施，如果选择单一的土钉的支护，则不能更好完工。因此选择三种支护形式组合的方案，分别在项目西侧、南侧、东南角圆弧段土层分布比较好，所以可选择土钉支护方案；场地北侧场地充足，可自然放坡，所以不过度叙述；由于地基内有积水的可能，配合地下连续墙支护施工开展。场地东侧区段比较差，为避免出现塌陷，因此选择锚杆支护。

本次施工以“土钉墙+地下连续墙支撑+锚杆支护” 的组合支护结构，进行施工，土钉墙可分为两种形式，单级土钉墙高度不能大于10m，需要控制在合理范围之内；多级土钉墙结构不能超过18m。土钉墙施工技术是对土体、混凝土层和土钉进行加固，主要目的是稳固基坑。根据工程的实际情况，土钉墙的墙体部分，位移情况比墙角处更大，所以要尽可能增加土钉墙的长度，约束深基坑的位移情况。土钉墙之间的距离不应该超过2m，在施工中可以根据实际情况对土钉墙加密。本次项目以土钉墙为主，土钉墙多选择20mm~32m的钢筋，基坑土层比较软，则使用直径较大的钢花管。开挖的时候要采取排水措施，设置截水沟和防水封闭层。在施工中如果土钉墙为封闭式墙面，则还需要在墙面设置泄水孔。地下连续墙支护主要是保证建筑整体的安全和稳定，而且有十分理想的防水作用，本次项目需要做好地基的防水处理。地下连续墙是墙体、支撑与前后土体共同受力的体系，为保证基坑机构的稳定，需要做好地下连续墙。在施工中需要做好施工环境的监测，创造良好的条件开展。在施工之前了解地质、水文等，根据不良地质可以取得的固定效果，为保证施工技术的使用，工作人员还要保证导墙施工的科学合理，重视对泥浆配置环境的重视。另外加强对成槽、清槽施工顺序的重视，根据施工条件和施工环境开展作业，结合工程项目实际情况选择

[3]。最后，锚杆支护是为做好地基的排水。

采取锚杆支护，主要是对基坑薄弱环节的加强处理。锚杆支护技术，固定边坡岩石，为边坡的开挖高效率开展奠定良好基础，同时也可以保证施工的安全性。在施工中需要考虑几个危险因素，首先要控制好地下水，锚杆支护施工的时候，对岩层进行具体分析，处理好上层滞水，可以在坡顶开挖排水沟，将排水沟和排水管道相连接方便排水；为避免地下水渗透，使用C20混凝土对坡顶进行硬化处理。保证施工作业设计满足施工具体标准。

结语：

综上，建筑工程深基坑施工作业中，采取组合支护进行施工，本次施工以“土钉墙+地下连续墙支撑+锚杆支护” 的组合支护结构，既节省了造价支出，也节省施工成本。锚杆支护施工是施工中的重点，本次施工中，充分体现出该支护类型所具备的优势，适合运用在用地紧张、周围环境复杂的施工中，对类似的项目工程有一定的参考作用。

参考文献：

[1]张小刚. 复杂环境下SMW工法桩与斜抛撑组合支护体系在深基坑工程中的应用[J]. 建筑安全, 2020, 35(6):4-4.

[2]刘海林, 符晓, 崔猛. 多工艺联合支护在复杂深基坑中的应用研究[J].  2021(2020-5):22-28.

[3]卿培俊, 史辉军, 范建飞,等. SMW工法加斜抛撑及挂网喷砼组合支护在深基坑中的应用[J]. 中国标准化, 2022(4):105-108.