王偉燊

（南昌市第三建設工程有限責任公司 江西南昌 330038）

高層建筑深基坑支護施工技術探析

王偉燊

（南昌市第三建設工程有限責任公司 江西南昌 330038）

隨著我國國土資源的日益緊張，現代化城市建設的加快，高層建筑也就越來越多，而城市地下空間的開發(fā)與利用也在逐步加強和完善。本文就主要針對高層建筑工程中的深基坑支護施工技術進行了闡述。并對基坑工程施工中存在的問題進行了分析，供同行參考。

高層建筑；基坑工程；支護施工；問題分析

引言

近年來，隨著我國高層建筑在不斷發(fā)展的同時，我們也要關注到施工技術方面所存在的不足以及存在的問題，只有不斷完善技術才能積極的引導其緊隨時代的發(fā)展潮流。而高層建筑工程基坑支護雖是臨時性的，但若不采用合理的支護體系有可能導致嚴重的后果，因此，其支護工程投資較大，通常沿基坑周邊每沿米需上萬元。如何在確保安全可靠的基礎上，根據不同的土質條件和施工技術、設備水平，選擇合理，經濟的支護結構方案，一直是深基坑支護問題研究的一個重要內容。因此，科學、合理地組織基坑支護與開挖工程施工，是施工企業(yè)提高施工效率、保證工程質量及施工進度的重要舉措。對此，本文就高層建筑基坑支護施工技術做一番探析。

1 高層建筑工程施工技術

常見的高層建筑工程施工技術主要有：深基坑支護施工技術、模板工程施工技術、梁柱施工技術、鋼筋工程施工技術、混凝土工程施工技術等，在此，下面僅就高層建筑的深基坑支護施工技術做下探討：

深基坑支護工程的特點：

隨著高層建筑的不斷發(fā)展，基坑也開始朝著大深度的方向發(fā)展，為了便于施工，基坑的開挖面積也在不斷增加，加上復雜的開挖條件，對于基坑的支護工程提出了更高的要求，也在很大程度上加大了基坑施工的難度。就目前而言，深基坑支護工程的基本特點包括：

（1）隨著基坑形式的變化而變化，形式多種多樣；

（2）屬于臨時性工程，貫穿于基坑施工的始終，施工周期長；

（3）施工的規(guī)模較大，且成本相對較高；

（4）地質條件復雜多變，施工條件差。

支護工程的作用主要有：①可以確?；舆吰碌姆€(wěn)定性，起到防止坍塌和陷落的作用；②確保深基坑工程在施工過程中，不會受到土體變動產生的影響；③可以通過排水、截水等，促使基坑中的水排出，保證基坑工程可以在地下水位以上進行正常施工，切實保證施工的安全。

2 支護結構類型和方案的選擇

支護結構的種類繁多，國內常用的幾種支護結構形式如下：

2.1 擋土灌注排樁或地下連續(xù)墻

擋土灌注排樁系以現場灌注樁按隊列式布置組成的支護結構；地下連續(xù)墻系用機械施工方法成槽，在槽內放置鋼筋籠并澆灌混凝土形成地下墻體。

特點：剛度大，抗彎強度高，變形小，適應性強，振動小，噪聲低，但排樁不能止水，連續(xù)墻施工需較多機具設備。

適用條件：①適用于基坑側壁安全等級為一、二、三級；②懸臂式結構在軟土場地中不宜大于5m；③當地下水位高于基坑底面時，宜采用降水、排樁與水泥土樁組合止水帷幕或采用地下連續(xù)墻；④適用于逆作法施工；⑤變形較大的基坑邊可選用雙排樁。

2.2 排樁土層錨桿支護

系在穩(wěn)定土層鉆孔，用水泥漿或水泥砂漿將鋼筋與土體粘結在一起拉結排樁擋土。

特點：能與土體結合承受很大拉力，變形小，適應性強，不用大型機械，費用低。

適用條件：①適用于基坑側壁安全等級為一、二、三級；②適用于難以采用支撐的大面積深基坑；③不宜用于地下水大、含有化學腐蝕物的土層和松散軟弱土層。

2.3 排樁內支撐支護

系在排樁內側設置型鋼或鋼筋混凝土水平支撐，用以支擋基坑側壁進行擋土。

特點：受力合理，易于控制變形；但需大量支撐材料，基坑內施工不便。

適用條件：①適用于基坑側壁安全等級為一、二、三級；②適用于各種不易設置錨桿的較松軟土層及軟土地基；③當地下水位高于基坑底面時，宜采用降水措施或采用止水結構。

2.4 水泥土墻支護

系由水泥土樁相互搭接形成的格柵狀、壁狀等形式的連續(xù)重力式擋土止水墻體。

特點：具有擋土、止水雙重功能；施工機具設備比較簡單；使用材料單一，費用較低。

適用條件：①適用于基坑側壁安全等級為二、三級；②水泥土墻施工范圍內地基土承載力不宜大于15OkPa；③基坑深度不宜大于6m；④基坑周圍具備水泥土墻的施工寬度。

2.5 土釘墻或噴錨支護

系用土釘或預應力錨桿加固的基坑側壁土體，與噴射鋼筋混凝土護面組成的支護結構。

特點：結構簡單，承載力較高；可阻水，變形小，安全可靠，適應性強，施工機具簡單，施工靈活，污染小，噪聲低，對周邊環(huán)境影響小，費用低。

適用條件：①適用于基坑側壁安全等級為二、三級的非軟土場地；②土釘墻基坑深度不宜大于12m；噴錨支護適于無流砂、含水量不高、非淤泥等流塑土層的基坑，開挖深度一般不大于18m；③當地下水位高于基坑底面時，應采取降水或止水措施。

2.6 逆作拱墻支護

系在平面上將支護墻體或排樁作成閉合拱形的支護結構。

特點：結構主要承受壓應力，可充分發(fā)揮材料特性，結構截面小，底部不用嵌固，可減少埋深，受力安全可靠，變形小，外形簡單，施工方便，費用低。

適用條件：①適用于基坑側壁安全等級為二、三級；②波泥和淤泥質土場地不宜采用；③基坑平面尺寸近似方形或圓形，基坑施工場地適合拱圈布置；④基坑深度不宜大于12m拱墻軸線的矢跨比不宜小于1/8；⑤地下水位高于基坑底面時，應采取降水或止水措施。

2.7 鋼板樁

系采用特制的型鋼板樁，機械打入地下，構成一道連續(xù)的板墻，作為擋土、擋水圍護結構。

特點：承載力高、剛度大、整體性好、鎖口緊密、水密性強，能適應各種平面形狀和土質，打設方便，施工快速，可回收使用，但需大量鋼材，一次性投資較高。

適用條件：①適用于基坑側壁安全等級為二、三級；②基坑深度不宜大于10m；③地下水位高于基坑底面時，應采取降水或止水措施。

施工方案選擇時，可以選擇其中一種，也可多種支護結合使用，特別注意的是選擇透水性支護還是止水支護.對于因降水而可能導致固結沉降的軟弱地基、細砂層或粘土層組成的軟弱的地基以及含水層豐富的砂礫地層，宜優(yōu)先選用止水式支護。

3 監(jiān)測

3.1 對周邊環(huán)境的監(jiān)護

充分了解包括基坑周圍相當于基坑開挖深度的2～3倍范圍內地上的建筑物、高聳塔桿、輸電線纜、古建文物、道路橋梁，以及地下管線、人防、隧道、地鐵等設施和障礙物。如發(fā)現既有建筑物已有裂損傾斜等情況，應收集其詳細資料，并在必要處做出標記或攝像、繪圖等。然后對調查對象承受地基變形的性能做出分析鑒定，確定應采取的監(jiān)護方法，以及對基坑的影響并在基坑支護設計中加以充分考慮。

3.2 開挖過程監(jiān)測

對開挖過程實施跟蹤監(jiān)測，并將信息及時反饋，充分掌握支護結構和基坑內外土體移動，隨時調整施工參數，優(yōu)化設計，以確保施工安全安全順利進行。施工監(jiān)測的作用還在于檢驗設計的正確性，并有利于積累資料，為今后改進設計理論和施工技術提供依據。

3.3 基礎施工過程中的監(jiān)測

基坑支護施工完成基坑開挖后是支護結構受力最不利的階段，基坑支護監(jiān)測應延續(xù)到地下結構施工完并回填一定深度的土。在該階段應密切注意監(jiān)測數據的反饋信息并對支護結構的安全性有充分的了解，如有異常應及時采取措施，防止意外事故的發(fā)生，該階段的監(jiān)測內容方法與開挖過程的相同。

4 存在問題

基坑工程支護技術雖已在全國不同地區(qū)、不同的地質條件下取得了不少成功的經驗，甚至在一些方面達到國際水平，但仍有一些問題需進一步研究和提高，以適應現代化經濟建設的需要。

（1）土體抗剪強度參數cφ值的確定.盡管cφ值可以根據標準實驗方法測定，但從理論上說也不一定符合分析方法所需，因為土體的抗剪強度與其受力途徑有很大關系，標準實驗給出的往往是加載過程下的強度指標，而基坑支護中的土體卻是卸載過程下的破壞。

（2）土壓力值的確定。土壓力大小直接影響支護結構的安全度，但要精確計算土壓力目前還十分困難，現在采用的仍是庫侖公式或朗肯公式，其雖然可用于工程，但誤差較大。另外土體物理力學參數的選擇更是一個復雜問題，尤其在深基坑開挖后，參數是可變值，因此很難準確計算出支護結構的實際受力。

（3）排樁、地下連續(xù)墻的內力和變形的精確計算是一個比較復雜的問題，其計算模型理應是考慮支護結構、支撐體系和土三者共同作用的空間分析。目前簡化為平面問題計算，難以反映空間效應，今后宜發(fā)展適用的是三維計算程序，使之更能符合基坑空間形體的計算。

5 結束語

高層建筑是未來城市發(fā)展的重要方向，隨著我國城市化的不斷發(fā)展，未來高層建筑施工技術必將擁有廣闊的應用空間。加強高層建筑施工技術研究和探析，有利于明確現有施工技術的種類和應用條件，了解施工過程中應當關注的重點，做到施工過程中的趨利避害，從而為我國城市化發(fā)展，貢獻優(yōu)質工程。

[1]《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ120-99）.

[2]張孔修.高層建筑基坑的開挖與支護.鋼鐵設計，1998.

[3]《建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50202-2002）.

[4]王世平.對高層住宅的房建施工技術的探討[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013，17：46.

TU97

A

1673-0038（2015）45-065-02

收稿日期：2015-10-20