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深基坑支护技术在建筑施工中的应用高宁

发表时间：2020/6/19 来源：《基层建设》2020年第6期作者：高宁

[导读] 摘要：在我国城镇化建设不断发展的背景下，城市空间的空间越来越少，同时人口的流动和迁移又进一步加大了对城市空间的需求。

        杭州中润建筑劳务有限公司浙江杭州 310016
        摘要：在我国城镇化建设不断发展的背景下，城市空间的空间越来越少，同时人口的流动和迁移又进一步加大了对城市空间的需求。因此，越来越多的城市不得不通过高层建筑来缓解空间上的生存压力。深基坑施工技术是高层建筑施工中的主要环节，起着对建筑物上部结构承载的作用。不过不同地区其地质条件不同、地下环节不同，施工单位在深基坑施工过程中所面临的实际问题也有所不同。以此，施工单位可以通过支护的方式来提高对深基坑施工安全的保障，提高深基坑的整体质量。
        关键词：深基坑；支护；建筑工程；施工技术
        1、建设项目介绍
        杭政储出【2012】22号地块商业商务用房项目，工程地点在杭州市西湖区转塘镇，建设规模326899㎡，其中地下室87087㎡，主体239812㎡。建设项目的设计单位为汉嘉设计集团股份有限公司，建设单位为浙江长九珊瑚沙置业有限公司，监理单位为浙江建效工程监理有限公司，施工单位为广源建设集团有限公司。
        2、基坑支护设计
        深基坑的支护工程，采用何种支护方案，除了与基坑深度直接有关外，更主要的是根据地层土质的好坏采用不同的支护方案。基坑支护工程包含挡土、支护、防水、挖土等许多紧密联系的环节，如其中某一环节失效，将会导致整个工程的失败。根据基坑工程事故的统计分析，事故发生率较高，基坑工程事故竟占基坑总数的1/4以上，而这些工程事故主要表现为支护结构产生较大位移、支护结构破坏、基坑塌方及大面积滑坡、基坑周围道路开裂和塌陷、与基坑相邻的地下设施变位以至于破坏，邻近的建筑物开裂甚至倒塌等。给国家经济和人民生命财产造成不同程度的损失。所以在城市地区进行深基坑开挖支护，是当今土木工程最为复杂的技术领域之一，它不仅要保证基坑施工过程中的土体稳定，而且要严格限制周边的地层位移以确保四周环境的安全。基坑支护工程的内容一般包括：
        岩土工程勘察与工程调查。确定岩土参数与地下水参数；测定邻近建筑物、周五地下埋设物、城市道路灯工程设施的工作现状并对其承受地层位移的限值作出分析。
        支护结构设计。包括挡土围护结构、支承体系以及土体加固等；支护结构的设计必须与基坑工程的施工方案紧密结合，需要考虑的主要依据有：当地经验、土体和地下水状况，四周环境安全所允许的底层变形限值，可提供的施工设施与施工场地，工期及造价等。
        基坑开挖与支护的施工。包括土方工程、工程降水和工程的施工组织设计与实施。
        地层位移预测与周边工程保护。地层位移既取决于土体和支护结构的性能与地下水的变化，也取决于施工工序和施工过程。如预测的变形超过允许值，应修改支护结构设计与施工方案，必要时对周边的重要工程设施采取专门的保护或加固措施。
        施工现场两侧与监控。根据监测的数据和信息，必要时进行反馈设计用信息化来指导下一步的施工。
        3、深基坑支护类型
        本工程地下两层，地下一层层高为3.20米，地下二层层高为3.50米。为了适当减少围护桩长度和桩身弯矩，降低工程造价，本工程采用排桩加水平内支撑的支护形式、设置两道混凝土支撑。基坑围护设计采用钻孔灌注桩加高压旋喷桩组合形式，即支护排桩采用钻孔灌注桩，布置形式呈单排一字形，钻孔灌注桩间辅以高压旋喷桩起截水帷幕围护作用，钻孔灌注桩桩身主要以800mm为主，桩长最短23.5m，最长28.5m，桩间距约950mm。高压旋喷桩直径分700mm和800mm二种形式，桩长最短2.5m，最长13m。基坑内工程桩主要采用钻孔灌注桩施工，桩身直径800mm，钻孔灌注桩桩长最短为34m，最长为38m。坑中坑采用高压旋喷桩进行二次围护设计。
        4、深基坑支护施工措施
        4.1土方开挖前
        土方开挖前加强支撑围护结构施工检查，特别是围护结构钻孔灌注桩和高压旋喷桩截水帷幕的施工质量，保证支撑围护结构的强度、刚度、稳定性和不漏水，伴随着土方开挖至二道支撑设计高程时，及时施加水平内支撑，使得开挖时无支撑暴露时间尽可能缩短，以减小基坑周围土体变形位移量。

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在土方开挖过程中，即开始对边坡进行维护，组织人员跟踪施工，机械挖出边坡后，立即用铁锹修平边坡，对不稳定的悬块或者废墟土及时铲除。当土方开挖至指定设计高程时，及时浇筑垫层底部混凝土，封闭基坑，
        大型深基坑开挖时，需要有周密的施工方案，土方开挖要紧密配合支撑体系施工，尽量减少基坑无支撑时间，控制支撑和围护体的过大位移变形，还要避免土方开挖过程中机械设备碰撞到工程桩和支撑体系。
        4.2施工实施阶段
        本基坑工程基坑土方外运工作在日间和夜间均能进行，为保证工程进度，项目采用分项包干、层层负责的管理方式，土方开挖人员配备2班，可以实行24小时不间断作业方式，以保证施工的连续性，确保按预订的计划完成施工任务。
        基坑总挖土时间计划为100天，对于二台塔吊附近和基坑边缘、支撑体系附近等需采用人工修土，修土人员配备根据现场施工进度酌情增减。为保证挖土施工在规定的工期内顺利完成，在合理预估工作量和难度的基础上，制定的施工进度计划。
        4.3施工监测
        水平内支撑轴向应力监测：基坑支护体系水平内支撑主要采用钢筋混凝土矩形截面，按照设计图纸在支撑体系关键部位设置钢弦应力计进行支撑轴力监测。基坑开挖过程中上、下二道支撑上共设置了14组轴力监测点，监测点设置在受力支撑跨中位置，用以表征监测基坑施工过程中支撑的轴向受力变化情况。
        水平位移监测：在基坑支护结构和土体较薄弱和较重要部位，设置一定数量的深层土体水平位移观测孔（共7个，东面1个，南面、北面、西面各2个），监测孔深度为26m，施工开挖期间定期进行观测，用于监测基坑开挖施工期间基坑周边深层土体水平位移变化情况。
        竖向沉降监测：在支护排桩结构及基坑内侧、外侧土体布设竖向沉降观测点，其中，支护排桩选取24根进行顶部和桩身位移监测，基坑外侧土体沉降点16个、基坑内土体沉降点8个，以此来表征基坑施工期间竖向位移变形情况，通过监测沉降数据，一旦发现基坑开挖过程中支护体系竖向变形、基坑内土体隆起及基坑外土体沉陷出现较大情况，立即进行停工检查，做到防微杜渐。
        周边建筑物影响监测：为了保证基坑开挖期间，及时了解周边既有建筑物主体结构基础位移变化情况，在基坑南侧的路基表面设置了8个监测点对其进行水平及沉降监测，并在路基边缘和基坑边缘之间增设3个土体沉降测点，以观测距离基坑距离对基坑周围土体沉降影响；基坑北侧基础监测点12个；基坑西侧基础监测点6个；建筑物基础监测点处同时进行水平位移和竖向位移监测。
        结论
        在大型土木工程建造过程中，深基坑施工是关键环节之一。涉及到的施工工序较多，也较为复杂。随着深基坑设计方案和施工部署与施工总程序的确定，为尽可能减轻基坑施工对周边临近建筑物的影响，对基坑工程的施工过程控制也提出了更为严格的要求。深基坑施工过程控制，需要考虑到水文地质状况，土质条件、支护类型、开挖方式、开挖机械等相关条件。因此，在深基坑施工过程中必须引用科学合理的施工方式，做好施工现场监督管理工作，对施工工艺的各个环节做好严格的过程控制，以此保证深基坑工程施工质量和施工安全。
        参考文献
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