浅谈复杂地质条件下深基坑支护工程的施工技术

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　　摘要：本文介绍了建筑深基坑支护工程的施工技术，主要探讨在高水位以及场地地质条件比较复杂的条件下，深基坑的支护工程技术，对于相应的止水措施也进行了必要的分析论证。
　　关键字：深基坑；支护工程；施工技术
　　中图分类号：TV551.4文献标识码A 文章编号
　　Abstract: This paper introduces the construction technology of construction of deep excavation engineering, mainly discusses the more complicated in the high water level and geological conditions, the support of deep foundation engineering technology, for sealing measures also analyses the necessary.
　　Key words: deep foundation pit support engineering; construction technology;
　　引言：随着近几年建筑事业的蓬勃发展，各项工程都在紧锣密鼓地进行，为了合理地利用空间，大部分高层建筑都设计有地下室，因此经常会涉及到深基坑的支护工作。建筑结构主体越高，其埋置深度也就越深，对基坑工程施工要求也就越高，随之存在问题也越来越多，这给建筑施工带来了很大的困难。本文介绍了建筑深基坑支护工程的施工技术，主要探讨在高水位以及周边地质条件比较复杂的条件下，深基坑支护工程的施工技术，以及对于必要的止水措施进行相关的分析研究。
　　深基坑支护设计时，首先应根据拟建建筑物总平面图、基础平面图、地下室结构图、岩土工程勘察报告、周边建（构）筑物基础图、基坑周边各类管线埋设情况、以及现场踏勘收集的信息资料，确定基坑实际开挖深度，基坑与周边建（构）筑物和各类管线的距离，地下水类型及水位埋深，分析确定基坑安全等级，结合地区施工经验，合理选择降水措施和支护结构类型，分析场地岩土结构及其物理力学性质，了解环境荷载和相邻建筑物、地下管线的特性及其承受变形的能力，仔细考虑施工工况(时间和空间效应)，计算地下室施工全过程的各种应力，估算支护结构本身可能产生的变形，并对结构构件的强度和刚度进行分析和计算。
　　基坑支护作为一个结构体系,应当满足稳定和变形的要求,即通常规范所说的承载能力极限状态和正常使用极限状态。基坑支护设计要有足够的安全系数, 确保边坡安全稳定,同时还要控制位移量,不致影响周边建筑物的安全使用。在深基坑支护设计中,设计人员要充分考虑到各方面有可能出现的因素,提前对支护结构的变形值进行计算。支护结构变形计算中,设计人员要尽量保证各项计算项目数据与结果的真实、准确,以便在发生突发事件时,可迅速提出整改方案；基坑支护是地基基础工程施工的重要环节,其质量是否符合国家相关工程质量验收标准与技术要求,将直接关系到地下室结构施工质量、安全和进度，周边建（构）筑物、各类管线及城市道路的正常使用，以及周边居民的生命财产安全等问题。
　　
　　深基坑的支护施工技术
　　目前常用的支护施工技术包括：地下连续墙、土钉墙支护、排桩支护、搅拌桩支护、柱列式灌注桩和钢板桩支护等。如果基坑深度在10米以上，采用的技术主要是地下连续墙、排桩支护、柱列式灌注桩和钢板桩支护等；其中需要指出的是如果工程所在地的地质条件比较好，15m左右的还可以使用土钉墙技术。通常搅拌桩支护技术既能挡土，又能挡水，而土钉墙支护技术更多是应用在地下水位过低的地方。土钉墙技术一般可以单独使用，也能联合其他各种支护技术使用，使得这种支护工艺成为当今深基坑工程中最常用的技术。深基坑支护工程的施工是集挖土、挡土、围护、止水等多项目结合的系统工程。对于高水位，周围地质条件比较复杂的工程来说，深基坑的支护形式应采用混凝土灌注桩和锚杆支护相结合的支护方案。
　　施工工艺
　　混凝土灌注桩主要包括平整钻孔场地、测量放线布孔、挖设排水沟和布设泥浆池、桩机就位和制备泥浆、钻机钻孔，洗孔清孔、吊放钢筋笼、浇筑灌注桩水下混凝土等工序。为了保证桩位的准确性，首先要复核轴线的定位点和水准点是否正确，复核完毕之后，架设全站仪或经纬仪测放桩位，在桩位位置埋设孔口护筒，所有工作准备完毕之后就要进行钻孔，钻进时通过钻速的变化和可能出现的异响判断地质条件的变化并做好记录；当达到设计要求的深度时，进行必要的清孔工作，清孔结束并通过检测验收后，进行钢筋笼吊放施工及水下浇筑混凝土。在吊放钢筋笼前，在钢筋笼上安装定位钢筋环，控制钢筋笼就位准确；然后开始水下浇筑混凝土施工。混凝土浇筑采用导管法作业，确保浇筑连续进行。
　　在进行混凝土灌注桩的施工时，要严格控制质量，护筒中心和桩中心的偏差不能超过5cm，埋深不能低于1m，泥浆的比重最好控制在1.1～1.2，孔底沉渣的厚度不能超过15cm；钢筋笼安放位置准确，钢筋的连接要满足规范要求；由于水下浇筑混凝土施工需要连续作业，因此要保证导管埋入混凝土内深度不小于2米，有恰当的速度，避免堵管或钢筋笼上浮，同时桩头超灌1米。同样地，灌注完混凝土之后，还要对混凝土进行一段时间的养护，确保混凝的质量达到相关的技术质量要求，否则会影响后续工作的进行，造成不可估量的损失。
　　支护的施工技术
　　进行锚杆支护时，在开挖的深基坑墙面或者尚未开挖的基坑立壁土层钻孔，在达到要求的深度后再次扩大孔的端部，一般形成柱状。实施锚杆支护技术施工，主要将钢筋、钢索或者其它类型的抗拉材料放入孔内，然后灌注浆液材料，令其和土层结合成为抗拉力强的锚杆。这样的支护技术能够让支撑体系承受很大的拉力，有利于保护其结构稳定，防止出现变形，同时还具有节省材料、人力，加快施工进度。为了确保良好的支护效果，应该对其进行必要的监测，支护结构顶部是否发生水平位移；支护结构是否产生沉降和裂缝；对于临近的建筑物、道路的沉降、倾斜和裂缝是否产生了影响，必要时采取防范措施。
　　深基坑的止水措施
　　对于地下水位较高的深基坑施工，要制定相应的止水方案，主要体现在三个方面：降水、排水和防水。在进行方案的设计时还要考虑周边的环境和地质条件等，不能紧靠抽水这一传统的排水方式起到止水的作用。止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施，其常用的施工方法主要有高压喷射注浆法、浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和压力注浆法等。使用这种方法难度较大，技术复杂，所以一定要提高重视程度。 要保证桩体质量，注意水泥浆的搀加量，保证桩体搅拌均匀；要保证桩的搭接长度和密实度，杜绝出现空洞、蜂窝及桩头开叉的现象；不能随意在基坑支护结构上开口以便运土，否则会破坏止水帷幕，造成地下水渗入基坑。
　　五、深基坑支护技术的控制
　　深基坑支护工程施工重在过程控制，一旦施工过程控制环节出现问题，事后纠正和补救都会比较困难。因此我们必须进行严格的施工过程控制管理，确保施工质量。严格按设计方案组织施工。工程施工前，有关人员需要熟悉当地的地质资料、本次施工设计图纸及施工现场周围的环境，另外，降水系统应确保正常工作。施工单位在施工过程中不得随意改变锚杆位置、长度、型号、数量，钢筋网间距，加强筋范围，放坡系数等。设计方案变更时必须重新经专家评审。基坑支护施工单位要与土石方施工单位紧密配合，坚持分层分段开挖和分层分段支护的施工原则进行施工。土方开挖的顺序和具体开挖的方法必须与设计的工作情况相一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则，减少开挖过程中土体的扰动范围，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。深基坑开挖的过程中应采取有效措施以防止碰撞支护结构、工程桩或挠动基底原状土。
　　结语：对于深基坑支护方面的施工技术，笔者在这里只是阐述了一些浅显的见解。在具体的工程实践当中，一定要综合考虑基坑开挖深度，当地的地质条件，地下水的类型、稳定水位深度，岩土的性状，以及周边环境、施工季节等各种因素，结合地区经验，科学合理地设计，认真精心地组织施工，确保深基坑的安全稳定。并在以后的工作中不断地总结经验，改进传统的施工技术，创造新的施工理念，确保施工顺利进行，为深基坑支护工程施工技术的进步贡献自己的力量。
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