馮周飛

（廣西水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)　廣西　柳州　545006）

高層建筑深基坑支護(hù)方式的分析

馮周飛

（廣西水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)廣西柳州545006）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及城市用地的日益緊張，高層建筑已經(jīng)成為當(dāng)前城市的一種主要建筑類型。在這樣的情況下，要對高層建筑深基坑開挖的安全性及可靠性形成保障，就應(yīng)對深基坑的支護(hù)方式進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。不同的支護(hù)方式對于深基坑開挖的影響也各不相同，本文特對常用的幾種深基坑支護(hù)方式進(jìn)行了分析，僅供參考，歡迎批評指正。

高層建筑；深基坑；支護(hù)方式

引言

大量相關(guān)工程實(shí)踐表明，與低層建筑相比，高層建筑在縮減建筑用地、提高社會經(jīng)濟(jì)效益方面具有著更為明顯的優(yōu)勢。但高層建筑同時也存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工工序較多、施工難度較大、施工工期較長等特點(diǎn)，這便向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的專業(yè)性及安全性提出了更高的要求[1]。隨著當(dāng)前高層建筑對于基礎(chǔ)要求的日益增高，對于深基坑的支護(hù)要求也逐漸越來越高，本文特對主要的幾種支護(hù)方式做出了研究，現(xiàn)總結(jié)如下。

1　高層建筑中深基坑支護(hù)的常用技術(shù)

1.1鋼板樁支護(hù)

鋼板樁主要是由帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼所制成，將這種鋼板樁進(jìn)行相互連接后，便可形成鋼板樁墻。擋水與擋土是鋼板樁墻的主要應(yīng)用范圍，鋼板樁常用的截面形式多為Z型、U型及直腹板型[2]。鋼板樁基于其施工工藝相對簡單的特點(diǎn)，在高層建筑深基坑中得到了較為廣泛的應(yīng)用。但同時鋼板樁也存在著噪聲較大、振動較強(qiáng)的弊端，應(yīng)用的過程中可對施工場地周圍環(huán)境造成較大影響，或可導(dǎo)致臨近地基產(chǎn)生變形現(xiàn)象，因此不宜在人口聚集或建筑物較多的地方應(yīng)用。

1.2地下連續(xù)墻支護(hù)

基于地下連續(xù)墻止水防滲能力較強(qiáng)、整體剛度較大的特性，在地下水位以下的砂土及軟粘土等多種地層條件及復(fù)雜的施工環(huán)境中較為適用，尤其在基坑地面以下有深層軟土的情況下，地下連續(xù)墻可將墻體插入較深的地方，具有較高的應(yīng)用價值。對于深度大于10m或?qū)Νh(huán)境保護(hù)要求較高的工程，地下連續(xù)墻可作為主要的支護(hù)方案進(jìn)行考慮。

1.3深層攪拌支護(hù)

深層攪拌支護(hù)主要將水泥作為固化劑，通過機(jī)械攪拌來對固化劑與軟土劑進(jìn)行強(qiáng)制拌合，隨著軟土劑與固化劑的逐漸硬化，便將形成具有穩(wěn)定性、整體性及一定強(qiáng)度的水泥土擋墻。在粉土、粘土、素填土、淤泥、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土等土層，深層攪拌支護(hù)可作為一種有效的支護(hù)結(jié)構(gòu)，且基坑開挖深度應(yīng)以不超過6cm為基準(zhǔn)[3]。

1.4排樁支護(hù)

排樁支護(hù)是一種以柱列式間隔布置鋼筋混凝土鉆孔、挖孔灌注樁為主的一種支護(hù)形式。柱列式間隔布置形式可表現(xiàn)為樁與樁相切的密排布置形式，或樁與樁之間具有一定凈距的疏排布置形式。柱列式灌注樁作為一種擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其具有著較好的剛度，但同時也需要通過樁頂澆筑較大截面的鋼筋混凝土帽梁來對各樁進(jìn)行聯(lián)系。排樁支護(hù)的原理在于可通過樁間或樁背的高壓注漿來對攪拌樁、旋噴樁進(jìn)行設(shè)置，或采用在樁后構(gòu)筑防水帷幕等措施來促使夾帶土體顆粒的地下水由樁間孔隙向坑內(nèi)滲入[4]。機(jī)械鉆孔與人工挖孔均可用于灌注樁，無需利用大型機(jī)械進(jìn)行操作，具有著施工較為簡單的優(yōu)勢，且在震動、噪音及擠壓周圍土體方面造成的危害相對較小，成本相對低廉。

1.5土釘墻支護(hù)

土釘墻支護(hù)作為一種新型擋土技術(shù)，基于其經(jīng)濟(jì)、可靠、便捷的優(yōu)勢，在當(dāng)前開挖土體與穩(wěn)定邊坡中得到了較為廣泛的應(yīng)用。土釘屬于一種細(xì)長桿件，多用于對現(xiàn)場原位土體進(jìn)行加固，制作方法為將其放入變形鋼筋后沿孔全長注漿，并對其與土體間的摩擦力或粘結(jié)力進(jìn)行利用，在土體產(chǎn)生變形的狀態(tài)下承受拉力。噴射混凝土面層、密集的土釘群及被加固的土體均屬于其支護(hù)體系，在隨挖隨支的工藝影響下，土體強(qiáng)度可得到有效的維持，對于減少土體的擾動有著重要的意義。進(jìn)行土釘墻支護(hù)時，其位移曲線大致如圖1所示。

圖1　土釘墻位移曲線

2　工程實(shí)例分析

2.1工程概況

以某一高層小區(qū)的深基坑開挖工程為例，該小區(qū)位于南區(qū)A1～A2高層，占地面積約為3676m2，總高為49.45m，共分為地下1層與地上15層，基坑開挖參數(shù)如下：平面尺寸約190m×50m；開挖深度為4.7m。該工程東臨小河，西臨城市污水管，南北兩側(cè)各為城市道路，其場地土的基本物理性質(zhì)詳情見表1。

2.2工程處理方法

根據(jù)該工程的實(shí)際情況，對其進(jìn)行深基坑開發(fā)的具體步驟大致可概述如下：①邊坡的處理。a.邊坡卸載。在進(jìn)行邊坡處理時，首先應(yīng)對土釘墻的穩(wěn)定性及周邊環(huán)境的安全進(jìn)行嚴(yán)密考量，將臨近人行道旁的部分土進(jìn)行卸載，一方面可以減輕主動土壓力對土釘墻所產(chǎn)生的作用，另一方面可使地下的給水管與通信光纜得以充分暴露，以便于對其有否變形進(jìn)行密切觀察，最后，還可加固一道錨桿，以對卸土邊坡的安全形成保障；b.對東側(cè)小河的擋墻進(jìn)行拆除；c.對西側(cè)的污水管道進(jìn)行暫時改道處理，直至主體結(jié)構(gòu)完工后再將其恢復(fù)；d.為使南側(cè)邊坡坡度變緩，可對其進(jìn)行部分卸土。②基礎(chǔ)處理。a.換土處理。將原有的淤泥質(zhì)土以1：3的砂石進(jìn)行換填，A1基坑、A2基坑分別換填1.5m、1.8m，將砂石進(jìn)行換填后，再加入20cm的級配石，以確保送樁機(jī)進(jìn)場時樁頭不受到破壞，使地基承載力得以增加；b.靜載送樁。對每棵樁實(shí)施加載操作，直至120t。在加至120t前，如送樁量>300mm，即可判定為斷樁，無需繼續(xù)加載，如>300mm或<300mm，可進(jìn)行連續(xù)5min的靜載，如出現(xiàn)較大沉降可繼續(xù)進(jìn)行20min的靜載，仍未穩(wěn)定即可判定為斷樁；c.補(bǔ)樁。對被判定為斷樁的部位及水平位移相對較大的部位進(jìn)行補(bǔ)樁時，可將14m+14m的預(yù)應(yīng)力樁作為所補(bǔ)樁，即在每4棵樁中進(jìn)行1棵預(yù)應(yīng)力樁的補(bǔ)樁，其中A1基坑補(bǔ)樁18棵，A2基坑補(bǔ)樁27棵。

表1　場地土的物理性質(zhì)

2.3處理效果

（1）實(shí)施卸土操作后，護(hù)壁變形程度相對減輕，邊坡的變形程度未超出安全范圍，與實(shí)際施工要求相符。

（2）實(shí)施送樁操作的過程中，樁的擠壓力度相對減輕，土體未受到過大擠壓，未出現(xiàn)隆起現(xiàn)象。

（3）實(shí)施送樁操作后，樁體未出現(xiàn)上拔現(xiàn)象，且每棵樁堆載均可達(dá)到120t，最大沉降量為18mm，其承載力與實(shí)際設(shè)計(jì)要求相符。

3　結(jié)束語

綜上所述，深基坑的支護(hù)技術(shù)作為高層建筑施工的重要環(huán)節(jié)，可對高層建筑下部基礎(chǔ)的質(zhì)量產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。因此，在進(jìn)行深基坑支護(hù)方式的選擇時，便應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合周邊環(huán)境、場地條件等多種相關(guān)因素進(jìn)行考量，選擇適當(dāng)?shù)姆桨高M(jìn)行支護(hù)，實(shí)現(xiàn)工程安全性的最大化。

[1]周軍，盧飛.某高層建筑的基坑支護(hù)方式探討[J].建筑與文化，2013（10）：371～372.

[2]候磊.試論高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)[J].科學(xué)與財(cái)富，2014（04）：399.

[3]李益斌.高層建筑主體結(jié)構(gòu)與深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的設(shè)計(jì)[J].城市地理，2014（24）：055～056.

[4]李險(xiǎn)峰.鉆孔咬合樁在環(huán)形深基坑保護(hù)高層建筑物中的應(yīng)用[J].工程與建設(shè)，2014（03）：394～396.

TU753

A

1673-0038（2015）43-0043-02

2015-10-11

馮周飛（1989-），男，海南樂東人，助理工程師，大學(xué)本科，主要從事水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)方面的工作。