探究建筑工程中的深基坑支护施工技术

　　一、基坑支护类型
　　1、自立式支护
　　(1)水泥搅拌桩挡墙支护。水泥搅拌桩主要适用于淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土、素填土等土层。基坑开挖深度不宜大于 8m。如某后海湾维商峰住宅楼等软土基坑支护，大多在主动区施工做三排以上的水泥搅拌桩，有的还在被动区施做数排水泥搅拌桩;采用格栅式平面布置。其水泥掺量在10%~20% 之间。(2)悬臂式排桩支护。悬臂式排桩支护一般采用冲、钻孔或人工挖孔灌注桩，个别采用预制桩，如预应力管桩。
　　2、排桩内支撑支护
　　排桩大多为冲、钻孔灌注桩(桩径 Ф800~1200) ; 个别工程采用地下连续墙或预应力管桩。内支撑系统根据平面形状有角撑式、角撑对撑式、水平拱圈式等多种布置方式;水平拱圈支撑发挥混凝土抗压强度高，抗拉强度低的特点，既经济又可提供较大的施工空间。竖向大多为单道内支撑，也有两道内支撑。支撑材料有钢梁和钢筋混凝土梁两种。这种支护型式大多用在软土层较厚、且基坑深度较深的工程;目前，基坑深度在 6~10m 之间的多采用单道撑，基坑深度大于 10m 的采用两道以上支撑。内支撑的布置应尽量简单，以方便基坑机械挖土和地下室施工;该支护型式的优点是支护系统较安全可靠 ;缺点是基坑挖土和地下室施工较为不便 ;一旦有某个节点破坏，将导致整体失稳。
　　3、桩锚支护
　　这种支护方式主要适用于场地土层性能较好或软土层较薄的场地。对基坑深度较大的工程，岩土锚杆的一些参数如下 ：与水平夹角在 15  40之间 ;长在 35m 以内 ;设计轴向抗拔力一般小于600kN ;锚筋材料有钢筋或 3~4 条钢铰线 ;大多采用二次高压注浆工艺，第二次注浆压力一般大于 2MPa。锚索锁定时都施加预应力，施加预应力大小不等，有的达设计值的 70%，有的只有设计值的 30% ;施加的预应力越大，限制桩顶变位效果越好，但其支护桩承受的压力越接近静止土压力。
　　4、喷锚支护
　　喷锚或土钉墙支护是锚杆、钢丝网、喷射混凝土相结合的联合支护型式。适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土。常用在单层地下室、且淤泥较薄、地下水较少的基坑。但不适用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层，不能用于自稳能力极差的厚淤泥层，基坑深度不宜大于12m。
　　5、组合型支护
　　当基坑内有几种深度、或者土层分布变化较大、或者基坑各侧的环境条件有较大差别时，可因地制宜地采用不同的组合支护方式，以充分发挥各种材料及支护结构类型的优越性，降低工程造价。组合型支护方式主要有： a. 上部放坡(或土钉墙)下部钢筋混凝土悬臂排桩(或桩锚)的组合。 b. 拱形水泥土墙与钢筋混凝土灌注桩或H 型钢的组合。 c. 钢筋混凝土排桩与桩间高压旋喷桩的组合。 d. 支护桩与用压力注浆或水泥土搅拌桩加固被动区的组合。 e. 土钉墙与水泥土搅拌桩组合。 f. 土钉墙与微型注浆桩组合。 g. 土钉墙与预应力锚索组合。 h. 各种支护结构与由水泥土搅拌桩或高压旋喷桩形成的封闭止水帷幕组合。
　　二、基坑工程水效应
　　(1)建筑物倾斜，产生或大或小的裂缝，有的甚至成为危房;(2)地面工程(如道路、绿化等)破损;(3)地下管线，如煤气管道破裂，导致漏气，甚至起火;地下水管破裂，影响城市正常供水。究其原因，除了基坑支护结构变形过大，失稳问题及人工挖孔桩流泥外，主要是大面积深层降水引起大量沉降和严重的不均匀沉降造成的。
　　三、存在问题
　　尽管深基坑支护工程的设计与施工已积累丰富经验，但由于在理论和实践上，都还存在许多不成熟与不完善之处，至今仍存在不少问题。
　　1、基坑工程勘察问题
　　基坑工程勘察常常不能满足设计要求，土层抗剪强度指标试验方法及取值不统一。基坑工程勘察应满足规范中规定的要求，包括勘察范围、勘探点的深度及间距，场地水文地质勘察、岩土工程测试参数、基坑周边环境的勘查及对基坑工程的建议等，其中尤其重要的是岩土工程测试参数及对基坑周边环境的勘查。现有岩土工程报告中岩土的取样数量均偏少，岩土参数测试值变异较大，大部分岩土抗剪强度参数取值均为经验值，直接导致基坑工程计算结果的不够准确。
　　2、施工质量问题
　　基坑工程特别是土钉墙和喷锚工程专业特殊性强，许多施工单位没有岩土工程专业工程经验，甚至对岩土工程专业知识知之甚少，有的甚至完全不懂 ;但出于利益的驱使，偷工减料的现象时有发生，特别是有的土方开挖单位，为了方便省钱，根本就没有分层开挖，基坑工程一次开挖到底，直接导致坑顶开裂、坑壁失稳。基坑工程除保护周边环境外，还要保证坑内工程桩的安全，软土基坑必须分层均衡开挖，每层高度不宜超过 1m。饱和流塑状态的淤泥层，对桩周的约束效应很低，工程桩的横截面，不论是横向抗切的配筋，还是截面积都相对比较薄弱。由于土方开挖未严格按要求进行，桩体位移、倾斜、断裂很容易发生，类似的事故不少。
　　3、基坑监测问题
　　基坑周边相邻建筑物、构筑物、道路、地下管线、地下水位等监测应当委托有岩土工程监测资质的工程监测单位承担基坑监测工作是基坑工程中非常重要的一个环节，监测工必须贯穿基坑工程的全过程。在土方开挖至设计深度的后面几天，特别是在台风暴雨季节必须加密监测甚至连续观测而有些建设单位对基坑监测工作的重要性认识不足，导致监测工作不到位，有些监测单位并未具备岩土工程监测资质，经验不足，未能根据实际情况调整监测频数，也就未能及时发现问题和避免基坑支护结构失稳事故。
　　4、基坑暴露时间过长问题
　　个别基坑工程由于种种原因暴露时间过长，形成公共安全隐患。基坑支护是临时性工程，采取的安全系数较低，未设永久保护技术措施，如锚杆或锚索的防腐问题等。
　　四、几点建议
　　①加强基坑支护工程设计和施工质量管理和基坑工程专门勘察工作 ;②充分重视基坑监测工作，并做到因地制宜，尽量减少对周围环境影响 ;③特别重视降水影响问题。在勘察时应加强收集场地水文地质资料，如抽水试验，为设计提供较为准确的设计数据;当淤泥下卧有中粗砂层时，降水影响范围大，须加以注意，做好沉降估算以及对周边环境影响的预测，并采取有效的处理措施 ;④在软土基坑开挖时，须特别注意对工程桩的保护，采取边挖、边凿、边铺、边浇及边砌的施工方法;⑤加强施工监管力度，杜绝随意更改支护设计图纸和施工组织设计 ;⑥加强土压力的原位测试工作，以期得到切合实际的土压力分布情况，完善和研究支护。
　　五、结束语
　　综上所述， 深基坑工程项目越来越多， 基坑开挖深度也越来越深。由于基坑周边地面建筑和地下设施密集，且地质条件复杂多变，深基坑支护的难度也越来越大，造成经济损失和不良社会影响。因此，研究适用地质条件的新深基坑支护技术是必要的。