浅议建筑深基坑支护工程的设计与施工
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【摘 要】介绍了建筑基坑支护工程的设计与施工，并在方案分析的基础上，对施工质量控制进行了介绍。
【关键词】深基坑；基坑支护设计；施工；质量控制；
随着社会的进步，房地产业的发展，土地的价值直线上升，“寸土寸金”在建筑业得到了充分的体现。因此地上地下空间的利用已成为发展方向，充分利用地下空间的深基坑工程随之增加，这使得深基坑支护工程的设计与施工问题在技术和经济上对整个建筑的建设起着非常重要的作用。
建筑基础是建筑结构的重要组成部分，影响着整个建筑的经济与安全。由于该工程具有工程量大设计难度高，不可预见的因素多，所以对其安全可靠性要严格要求。否则，不但影响基础和基坑本身，而且会影响整个工程及周边环境。因此，要求从设计到施工都要全面考虑，统筹安排，认真落实。
1 基坑支护的设计
基坑开挖后将会形成一个高度不等的直立边坡，组成边坡的地基土多为软塑状态的粉土和松散粉砂，其抗剪强度较低，属于不稳定边坡。因此必须采取支护措施。
1.1 支护结构按照其工作机理和维护墙的形式分为下列类型：
1.1.1 水泥土挡墙式：深层搅拌水泥土桩及高压旋喷桩。
1.1.2 排桩和板墙式：钢板桩、混凝土桩、钻孔桩及型钢横挡板，地下连续墙及高应力区加筋水泥土维护墙等。
1.1.3 边坡稳定式：土钉墙及喷射混凝土墙支护。
1.2 支护方案的选择：在具体施工时根据工程的实际情况和施工队伍的技术水平选择支护类型。复合土钉墙支护的维护方案是比较经济的方案，但不适合有较厚淤泥粘土层的工程。钻孔桩支护加内支撑和水泥搅拌桩止水方案比较适合地下室开挖，但该方案工程量偏大。不论采用何种方法都要进行计算，综合对比经济、工期与社会效益的大小。最后确定施工方案。
施工中要了解基坑开挖所在地的地形、地貌和地质特点，分析可能导致边坡土体滑坡的各种因素，对影响边坡稳定性的关键地段，重要地层和土质指标做到心中有数，要认真阅读工程的地质勘探报告，认真对比现场的地质情况。
1.3 设计方案必须经专家论证：按照安全管理条例的要求深基坑支护工程的方案必须经专家论证，以确保施工安全和工程质量。由于基坑支护是一门很复杂的技术，如果搞基坑设计的人员经验不足，很容易造成设计考虑不周，在结构设计前，必须对地基土层进行取样分析，以取得土体比较合理的物理力学指标，为支护结构的设计提供可靠的依据。因此，要求施工单位聘请有经验的专家进行设计和施工方案的评审，以防安全事故的发生。
1.4 在设计中必须充分考虑到极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计，而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态，也是一个土体逐渐松弛的过程，随着时间的增长，土体强度逐渐下降，并产生一定的变形。
2 基坑支护的施工
基坑开挖是一个空间问题，大量资料表明基坑周边向坑内发生的水平位移是中间大两边小，深基坑边坡的失稳常常以长边的居中位置发生。因此，要求我们施工过程中重点加以控制。
2.1 测量放线：按照工程的已知控制轴线放出基坑边线，在边线的控制点用 4*4 角钢做好标记，并按设计要求做好监测点的埋设和开挖前的初始值测读。
2.2 采用排桩和板墙式支护类型的施工：基坑土方采用挖掘机开挖，挖土时要随时观察边坡的变化，防止塌方的出现。严格执行经专家论证的支护设计方案。支护压顶梁的施工，可采取边挖土边铺设混凝土垫层，边浇筑压顶梁的施工方法。同时人工修整好土方后进行支护坡钢筋网绑扎工程，再按设计标号浇筑混凝土。浇筑混凝土前要检查钢筋模板梁面尺寸是否符合规范及设计要求，混凝土中要按规定参入早强剂，按顺序振捣密实，强度的判断要以同条件养护的试块试压结果为依据。待压顶梁的强度达到设计要求的 80%再进行下道工序。在钢管支撑梁位置进行沟槽开挖，土方开挖严格按施工方案施工，进行钢管支撑梁定位焊接，使钢管支撑梁安装后保持整个支撑成为不变系统。在施焊前要进行焊接试拉，焊缝应四周满焊。支撑梁全部安装完毕后，要对压顶梁进行保护，地下室墙板混凝土强度达到 80%后用人工气焊切割钢管支撑。地下室防水试验合格后拔出排桩用的型钢，施工过程要避免碰幢地
下室结构，同时对周边人员的安全和结构要有专人负责指挥。
2.3 采用土钉墙及喷射混凝土支护的施工：坡面清理平整完成后进行喷射混凝土施工，喷射混凝土的施工顺序以自下而上为宜，喷射厚度宜为 30~150mm，标号按设计强度等级执行，喷射前先用高压风水湿润需支护的坡面，干混合料拌合好后送入混凝土喷射机，并通过高风压将混合料喷射至坡面上，喷嘴至喷射面的距离宜为 0.8~1.0 米。喷头喷射方向与喷射面应基本保持垂直，这样回弹少，且混凝土硬化后强度高。喷射作业面较大时，应分区分段进行，分段长度一般不超过 6 米，喷射前应埋设喷射厚度标志，在支护结构有配筋时，最好分两步进行，第一步覆盖钢筋，第二步再大面积找平。一般应在终凝 2h 后开始浇水养护，每昼夜至少 3 次，养护时间不应少于 14 天。
3 支护的质量控制
深基坑支护重在过程控制，在运行期间，施工单位在基坑周边附近堆放重物超载，施工过程破坏了边坡整体面，也极易造成基坑失稳事故。
3.1 严格按设计方案组织施工：工程施工前有关人员应熟悉地质资料，设计图纸及周边环境。降水系统应确保正常工作，保证施工设备正常运转。设计方案变更时必须重新经专家评审。
3.2 对进场的材料要严格把关：施工单位进场的水泥、钢筋、钢绞线、砂、石、外加剂等必须按规定报验，两证一单要齐全，要见证取样送检以保证材料化验单的真实性。
3.3 审查控制点：开挖过程中要随时对基坑的开挖尺寸，水平标高和边坡坡度进行检查，随时注意基坑的变化，发现问题及时采取措施。
3.4 坚持分层分段开挖与支护的原则：应遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严谨超挖”的原则，减少开挖过程中对土体的扰动范围，缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间，对称开挖，均衡开挖，合理利用土体自身在开挖过程中控制位移的能力。
3.5 做好隐蔽工程的验收工作：监理工程师应对锚杆位置，钻孔直径，深度角度，锚杆深入长度，注浆比例，压力及注浆量，喷锚墙面厚度及强度等进行检查。按规定留置混凝土试块，水泥浆试块等。
3.6 加强支护结构的保护：施工中应采取措施防止碰撞支护结构、工程桩或扰动基底原土层，发生异常应立即停止挖土，查清原因并采取措施方可继续挖土。
3.7 做好动态检测工作：要对土体的水平位移、支撑轴力、围护结构顶部的垂直位移及靠近基坑四周大道的人行道等进行检测，发现变化及时查清原因采取措施，做到及时预报防患于未然。
3.8 加快施工进度，缩短基础施工工期。
结束语
综上所述，建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工程，涉及工程地质、水文地质、工程结构、建筑材料、施工工艺和施工管理等多方面。深基坑支护结构的作用是在基坑挖土期间挡土、挡水。以保证基坑开挖和基础施工安全顺利地进行。既要保证安全又要考虑方便施工、经济合理。
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