基坑支护工程的施工技术分析与发展前景

基坑支护工程的施工技术分析与发展前景

摘要:当今社会，随着城市化进程的飞速发展，小高层、高层建筑与日俱增，建筑的地下结构也就随之出现，例如地下停车场、地下商场超市等，已经成为地下结构的一部分，进而房屋建筑工程的深基坑支护工程就变得普遍起来。但是，由于城市的可供建筑施工的区域的有限性，和建筑环境的复杂多变性，使得深基坑的支护工程在施工上受到诸多限制。因此，掌握多种建筑结构的深基坑支护技术，并将其运用到复杂多变的建筑施工环境之中，是十分必要的。

关键词:基坑支护工程；施工技术；前景

Abstract: in today’s society, with the rapid development of urbanization, small high, high building grows day by day, the construction of the underground structure also appears, for example underground parking lot, underground mall supermarkets, has become part of the underground structure, and housing project of deep foundation pit bracing engineering will become common up. However, because of the construction of the city to the limitation of area, and building environment of complicated variety, makes the deep foundation pit bracing engineering in the construction of the affected by many restrictions. Therefore, master the kinds of building structure of the deep foundation pit supporting technology, and applied it to the complex construction of environment, it is very necessary.

Keywords: foundation pit engineering; Construction technology; prospects

引言

中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》对基坑支护(retaining and protecting for foundation excavation)的定义如下：为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧擘及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。基坑支护型式的合理选择，是基坑支护施工设计的首要工作，应根据地质条件，周边环境的要求及不同支护型式的特点、造价等综合确定。基坑支护最重要的是要保证周边环境的安全，对基坑工程进行正确的设计和施工。能带来巨大的经济和社会效益，对加快工程进度和保护周围环境能发挥重要作用。

一、基坑支护工程的特点

首先，基坑支护工程一般用于人口稠密的城市，城市的建筑环境比较复杂，一般场地较小，还容易受到周围环境的影响，比如周围建筑、市政排水管道等。这就给基坑的支护工程的施工带了很多难题。

其次，基坑的支护结构一般都是临时构件，所以在施工中给予的安全储备相对较小，风险性提高。

再次，由于施工场地的工程水文条件、土的性质和周边坏境诸多不同，导致基坑工程有很强的地域性，所以，应具体问题具体分析，切忌生搬硬套。因而，深基坑支护工程应当引起工程界人士的诸多关注。人们应该在施工中总结经验，多积累科研结果，提出更多的造价低、效果好的先进支护体系。

二、建筑工程基坑支护结构的选择

以往，对一些基坑进行开挖时候，可以直接开挖或者是放坡开挖，但是在城市中，放坡是不太现实的，而且运用这些方法也不能满足深基坑的要求，所以对基坑的支护就变得十分有必要。在以往的基坑支护中，采取的往往是比较简单的支护方法，比如说钢板桩和井点降水联合使用，但是，随着深基坑支护技术的发展，深基坑支护的结构体系基本成型，主要有以下几种：

1.悬臂式支护结构

这里指设有支撑和锚杆的支护体系。悬臂式的需要有足够的入土深度和锚杆的抗弯强度来保证支护的稳定和结构的安全，所以这种支护结构适合土质较好、开挖深度还不是很深的基坑。

2.拉锚式支护结构

这里主要指由支护桩或者是墙与锚杆组成的支护体系。锚杆分为地面锚杆和土层锚杆，其中，地面锚杆需要有充足的场地设置锚桩和其他锚固装置，而土层锚杆要求土层有较大的锚固力，所以这种支护体系适合有较好土质或较大场地的建筑工地。

3.内支撑支护结构

主要由支护桩或者是墙与内支撑组成。这种支撑结构对地基的土层没有过多的要求，但是设置的内支撑会占用一定的空间。

4.重力式挡土支护结构

就是利用挡土墙自身的重量，来抵抗土体所产生的土压力，达到支护的效果。

5.土钉墙支护

由加固的土体、密置的土钉和喷射于坡面的混凝土面板组成。土钉支护适合地下水位以上的砂土、粘性土和碎石土等土质，不适合淤泥或淤泥质土等土层。

6.水泥土桩墙支护

利用水泥作固化剂，通过深层搅拌机械在地层深处让水泥和软土发生一系列的物理化学反应，凝结成具有整体性和一定强度的水泥土桩。这种支护适合淤泥或淤泥质土等软土土层的基坑支护。

三、基坑支护工程施工技术常见问题分析

深基坑工程支护技术虽己在全国不同地区、不同的地质条件下取得了不少成功的经验，甚至在一些达到国际水平，但仍存在一些问题需进一步研究或提高，以适应现代化经济建设的需要。深基坑工程支护施工过程中常常存在的问题主要有以下几种：

3.1 土层开挖和边坡支护不配套

常见支护施工滞后于土方施工很长一段时间，而不得不采取二次回填或搭设架子来完成支护施工，一般来说，土方开挖技术含量相对较低，工序简单，组织管理容易。而挡土支护的技术含量高，工序较多且复杂，施工组织和管理都较土方开挖复杂。所以在施工过程中，大型工程均是由专业施工队来分别完成土方和挡土支护工作，而且绝大部分都是两个平行的合同。这样在施工过程中协调管理的难度大，土方施工单位抢进度，抢工期，开挖顺序较乱，特别是雨期施工，甚至不顾挡土支护施工所需工作面，留给支护施工的操作

面几乎是无法操作，时间上也无法完成支护工作，以致使支护施工滞后于上方施工，因支护施工无操作平台完成钻孔、注浆、布网和喷射硅等工作，而不得不用土方回填或搭设架子来设置操作平台来完成施工。这样不但难于保证进度，也难于保证工程质量，甚至发生安全事故，留下质量隐患。

3.2 边坡修理达不到设计、规范要求

常存在超挖和欠挖现象，一般深基础在开挖时均使用机械开挖、人工简单修坡后即开始挡上支护的硷初喷工序。而在实际开挖时，由于施工管理人员不到位，技术交底不充分，分层分段开挖高度不一，挖土机械操作手的操作水平等因素的影响，使机械开挖后的边坡表面平整度，顺直度极不规则，而人工修理时不可能深度挖掘，只能就机挖表面作平整度修整，在没有严格检查验收就开始初喷，故出现挡土支付后出现超挖和欠挖现象。

3.3 成孔注浆不到位、土钉或锚杆受力达不到设计要求

深基坑支护所用土钉或锚杆钻孔直径一般为100-150的钻杆成孔，孔深少则五、六米，深则十几米，甚至二十多米，钻孔所穿过的土层质量也各不相同，钻孔如果不认真研究土体情况，往往造成出渣不尽，残渣沉积而影响注浆，有的甚至成孔困难、孔洞坍塌，无法插筋和注浆。再者注浆时配料随意性大、注浆管插不到位、注浆压力不够等而造成注浆长度不足、充盈度不够，而使土钉或锚杆的抗拔力达不到设计要求，影响工程质量，甚至要做再次处理。

3.4 喷射硷厚度不够、强度达不到设计要求

目前建筑工程基坑支护喷射硅常用的是干拌法喷射硅设备，其主要特点是设备简单、

体积小，输送距离长，速凝剂可在进入喷射机前加入，操作方便，可连续喷射施工。虽然干喷法设备操作简单方便，但由于操作手的水平不同，操作方法和检查控制等手段不全，混凝土回弹严重，再加上原材料质量控制不严、配料不准、养护不到位等因素，往往造成喷后硅的厚度不够、硅强度达不到设计要求。

四、基坑支护施工技术的发展前景

随着城市的发展，周边环境越来越复杂，深基坑开挖与支护的难度也愈来愈大。支护结构本身的强度和稳定性比较好解决，问题的关键是周边环境的复杂多样，对深基坑的支护带来了重大影响。所以，在未来的发展中，两墙合一的逆作法会有很大的发展空间，提高柱的单柱承载能力达到一柱一桩，将是以后的研究方向。

基坑的变形已经引起人们的诸多关注，通过预应力减少基坑的变形，这也将是这几年的一个重要研究方向。由于外界环境的诸多限制，使用内支撑支护结构也是一个研究热点。与此同时，深基坑的半逆法施工在一定程度上也会得到推广。目前，基坑的开挖还以人工为主，效率很低，在未来几年中，加入小型、轻便适合在地下施工的挖掘机显得很重要。

复合支护结构体系的应用在未来的几年中也是一个热点，可以用深层搅拌体跟支护桩协调工作，既可以有止水帷幕的左右，又可以当支挡改善土性，发挥不同材料的长处，对工程质量和经济效益都是一种保证。

结束语

深基坑支护工程是高层建筑基础工程施工中的难点和重点,它的成败不仅对工程的造价、质量和工期有着重大的影响,而且更对周围环境有着不可忽视的影响。因此,作为工程技

术人员要十分重视对施工技术的掌握与革新，使基坑支护工程的施工更加顺利，提高工程的质量。

参考文献

[1]刘明建.浅谈深基坑支护设计[J].西部探矿工程，2009(5).

[2]徐希萍，杨永卿.深基坑支护技术的现状与发展趋势[J].福建建筑，2008(2).

[3]陈冠一.深基坑工程的监测及常见问题[J].广东科技，2008(12).

[4]刘明建.浅谈深基坑支护设计[J].西部探矿工程，2009(5).

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。