田曉亮

摘要：深基坑支護的設(shè)計、施工、監(jiān)測技術(shù)是近年來經(jīng)常遇到的技術(shù)難題。本文講述了深基坑支護的類型、存在的問題及相應(yīng)管理對策。地下室主體施工的機構(gòu)以及作業(yè)工人的人身安全受到深基坑支護工程的直接影響，并且施工技術(shù)十分復(fù)雜，有的還將成為永久性的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或上部結(jié)構(gòu)，如果不加以重視，除了危及基坑本身安全外，還可以對臨近的構(gòu)筑物和各種地下設(shè)施造成巨大的損失。

關(guān)鍵詞：深基坑支護

1 概述

近些年來，隨著高層建筑的興起，深基坑支護技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展。在深基坑開挖以及支護技術(shù)方面，各地隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步除了積累了大量的設(shè)計和施工經(jīng)驗外，還不斷涌現(xiàn)出很多新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新工藝。就目前深基坑開挖和支護的實際情況來看，原有的深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論、原則以及運算公式和施工工藝等已經(jīng)不能滿足其要求，因此，在施工過程中出現(xiàn)的大量事故不僅造成了巨大的經(jīng)濟損失，還造成了人員傷亡。因此，針對深基坑支護的安全問題，技術(shù)人員必須給予高度的重視。

2 深基坑支護的類型

2.1 鋼板樁支護 鋼板樁被廣泛應(yīng)用于擋土和截水中，主要包括U形、Z形和直腹板型三種截面形式，其由帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼制成，將其互相連接后便形成了鋼板樁墻。由于鋼板樁本身具有很大的柔性，因此，如果設(shè)置的支撐或錨拉系統(tǒng)不當(dāng)就會造成過大的變形，因此，當(dāng)深基坑支護深度超過7m時，不宜采用鋼板樁支護。

2.2 深層攪拌支護 這種支護主要利用水泥作為固化劑，采用機械將固化劑和軟土劑進行強制拌合，促使固化劑和軟土之間產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)而逐步硬化，從而形成具有整體性、水穩(wěn)定性以及具有一定強度的水泥土樁墻作為支護結(jié)構(gòu)。

2.3 排樁支護 將鋼筋混凝土孔、鉆孔灌注樁作為主要的擋土結(jié)構(gòu)間隔布置在柱列式之間的一種支護形式，包括樁與樁之間有一定凈距的疏排布置形式和樁與樁相切的密排布置形式。

2.4 復(fù)合土釘綜合支護 由于復(fù)合土釘支護技術(shù)綜合了土釘墻和生曾攪拌水泥土樁或高壓旋噴樁技術(shù)的優(yōu)點，因此，具有施工速度快以及經(jīng)濟實用的特點。其常使用于單層地下室且淤泥層較薄以及地下水較少的基坑。

3 目前深基坑支護存在的問題

3.1 支護結(jié)構(gòu)設(shè)計中土體的物理力學(xué)參數(shù)選擇不當(dāng) 深基坑支護結(jié)構(gòu)的安全度直接與其結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的土壓力大小相關(guān)，由于地質(zhì)情況不僅多變且十分復(fù)雜，因此，目前要想精確的計算土壓力是十分困難的，現(xiàn)如今，仍舊采用庫侖公式或朗肯公式計算深基坑支護結(jié)構(gòu)所承受的土壓力。但是一個十分復(fù)雜的問題仍舊困擾著我們，那就是如何選擇土體的物理參數(shù)，尤其針對開挖的深基坑，含水率、內(nèi)摩擦角和黏聚力三個參數(shù)都是可變的，因此，對于支護結(jié)構(gòu)所承受的實際受力是很難準(zhǔn)確的計算出來的。

3.2 基坑開挖存在的空間效應(yīng)考慮不周 對大量的深基坑開挖進行實測后，根據(jù)這些實測的資料表明基坑周圍向基坑內(nèi)發(fā)生的水平位移表現(xiàn)為中間大，兩邊小，且長邊居中位置是易發(fā)生邊坡失穩(wěn)的地方，這樣說明了深基坑開挖是一個空間問題。根據(jù)平面應(yīng)變問題主要是處理傳統(tǒng)的深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計，隨著比較符合細(xì)長條的基坑，但是對于那些近似方形或長方形的深基坑而言，差別相對較大。

3.3 邊坡修理達不到設(shè)計的規(guī)范要求 一般在開挖深基礎(chǔ)或地下室深基坑的土方時，均適用機械開挖，然后經(jīng)過人工簡單的修坡后即開始擋土支護的混凝土初噴工序。但是在實際工程中，由于管理人員不到位、技術(shù)交底不明確，并且初噴前沒有進行嚴(yán)格的檢查驗收，因此，擋土支護后的基坑邊坡經(jīng)常出現(xiàn)超挖和欠挖的現(xiàn)象。

3.4 噴射混凝土厚度不夠，強度達不到設(shè)計要求 目前，干拌法噴射混凝土設(shè)備是建筑工程基坑支護噴射混凝土最常用的設(shè)備，雖然此設(shè)備具有設(shè)備簡單、體積小、輸送據(jù)立場以及速凝劑可以在進入噴射機前加入以及可以連續(xù)噴射施工的優(yōu)點，但是由于操作手的水平不同，不健全的操作方法和檢查控制手段等導(dǎo)致混凝土?xí)霈F(xiàn)嚴(yán)重回彈的現(xiàn)象，從而造成噴后的混凝土厚度不夠以及達不到設(shè)計要求的混凝土強度。

3.5 設(shè)計與實際情況差異較大 由于深基坑支護的土壓力與傳統(tǒng)理論的擋土墻土壓力不同，加上目前還沒有完善的土壓力理論做指導(dǎo)，因此繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的理論計算，從而存在一定的誤差。對此，很多學(xué)者也進行了很多的研究，必須根據(jù)實際地面可能發(fā)生的荷載，包括建筑堆載、載重汽車以及臨時設(shè)施和附近住宅建筑等的影響，比較正確的估計支護結(jié)構(gòu)的側(cè)壓力。

4 深基坑支護方案設(shè)計及施工中的注意事項

4.1 徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計理念 在我國，深基坑的支護技術(shù)經(jīng)歷了近幾十年的發(fā)展，因此，通過收集一些施工過程中的技術(shù)數(shù)據(jù)，積累了豐富的實踐經(jīng)驗，已經(jīng)初步摸索出了支護結(jié)構(gòu)在巖土變化的過程中其實際的受力規(guī)律，這些都為建立深基坑支護結(jié)構(gòu)的新理論和新方法打下了良好的基礎(chǔ)。

4.2 大力開展支護結(jié)構(gòu)的試驗研究 大量的實驗研究是正確理論建立的堅實基礎(chǔ)，但是由于我國至今在深基坑支護結(jié)構(gòu)方面還沒有進行科學(xué)系統(tǒng)的試驗研究，因此，講不出成功支護結(jié)構(gòu)工程的成功之處，也說不清失敗的支護結(jié)構(gòu)工程失敗的真正原因。

4.3 探索新型支護結(jié)構(gòu)的計算方法 深基坑支護結(jié)構(gòu)隨著高層建筑的飛速發(fā)展，迎來了一場新的技術(shù)革命，在鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁擋墻、地下連續(xù)墻等支護結(jié)構(gòu)成功應(yīng)用后，雙排樁、土釘、組合拱帷幕、旋噴土錨、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土多孔板等新的支護結(jié)構(gòu)型式也相繼問世。但是，當(dāng)前新型支護結(jié)構(gòu)設(shè)計中急需要解決的問題是如何建立支護結(jié)構(gòu)型式的計算模式、如何選取計算簡圖以及如何使得設(shè)計方法更加趨于科學(xué)性。

4.4 崗前培訓(xùn)制度與堅持持證上崗 在工程的施工過程中，為了達到既能夠節(jié)約材料省工，并且又能夠保證工程質(zhì)量的目標(biāo)，管理人員除了要具備相應(yīng)的崗位管理能力外，還要熟悉各個工序的操作程序和質(zhì)量控制點。

4.5 加強施工的組織與管理 “分層開挖、嚴(yán)禁超挖”以及“大基坑小開挖”作為深基坑開挖施工過程中必須遵循的原則，因此，為了有效控制基坑已經(jīng)開挖部分的無支護暴露的時間以及減少土體被擾動的時間和范圍，除了精心安排開挖施工分層以及分塊的部位和時間外，還應(yīng)當(dāng)精心安排擋土支護的施工時間。只有這樣才能利用還沒有被挖的土體上能在一定程度上控制其自動位移的遷移，使得應(yīng)力控制土體位移和基坑支護周圍土體位移之間存在一定的相關(guān)性。

4.6 對開挖過程實施跟蹤監(jiān)測，及時記錄和反饋信息 為了確保施工能夠安全順利的進行，應(yīng)當(dāng)充分掌握支護結(jié)構(gòu)和坑外土體的移動情況，從而對施工因素進行實時科學(xué)的調(diào)整，那就需要在開挖深基坑的過程中及時跟蹤檢測開挖的過程，從而優(yōu)化設(shè)計和施工并且有利于采取相應(yīng)的措施。此外，還有利于檢測積累資料以檢驗設(shè)計的正確性，從而為改進設(shè)計理論和施工技術(shù)提供科學(xué)的依據(jù)。

5 結(jié)束語

由于建筑基坑的開挖與支護結(jié)構(gòu)涉及到了工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程結(jié)構(gòu)、建筑材料以及施工工藝和施工管理等眾多方面，因此，基坑工程作為一個系統(tǒng)工程，是集土力學(xué)、材料力學(xué)、水力學(xué)以及結(jié)構(gòu)力學(xué)等于一體的綜合性學(xué)科。由于支護結(jié)構(gòu)也是由若干具有獨立功能的體系組成的整體，因此，為了確保基坑工程安全可靠以及經(jīng)濟合理，不管是結(jié)構(gòu)設(shè)計還是施工組織都應(yīng)當(dāng)從整體功能出發(fā)，協(xié)調(diào)好各組成部分的關(guān)系。

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