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1、軟土地基建筑物深基坑支護施工方案優選作者：黃漢林單位：湖南長大建設集團股份有限公司摘要:結合工程實踐介紹了在復雜的地形、水文、地質及相鄰建筑、開挖范圍、地下敷設等多種限制條件下，如何選擇最優的建筑物深基坑支護施工技術方案，保證相鄰建筑物和基坑內施工人員安全，使基坑內施工有序進行。關鍵詞:深基坑開挖；基坑支護；方案；應急預案；近些年來，隨著經濟的快速發展，和土地資源合理利用，高層地下室更為普及，在深基坑開挖支護方面施工技術日漸成熟，為解決在復雜的地形、水文、地質及相鄰建筑、開挖范圍、地下敷設限等多種限制條件下，如何選擇最優的建筑物深基坑支護施工技術方案，科學組織和安全有效地進行地下工程施工，是決2、定地下室施工成敗的關鍵，本人結合多年經驗對沿海溫州、寧波等地區多個項目進行比較后，粗淺地談談如何進行方案優選。1 基坑支護工程勘察為正確進行基坑支護結構設計和合理制定施工方案，需要對工程地址和水文地質、場地周圍環境及地下敷設物、地下結構設計等三方面資料進行全面收集。1.1 地質勘察基坑工程地勘應與主體工程同時進行，同時滿足主體建筑物基礎設計與基坑工程設計與施工的要求，否則宜再進行補充勘察，勘察包括兩個方面：地質勘察和周邊環境勘察。基坑工程地勘一般應提供以下資料：土體類別、結構特點、土層性質；基坑及圍護墻邊界附近、回填土、暗濱、古河道及地下障礙物分布； 淺層滯水、潛水和基坑底部承壓水埋藏情況，各3、土層水的補給、動態變化、水力聯系；土層的滲流特性及產生管涌、流沙的可能性； 支護結構設計與施工所需的物理力學指標。1.2 周圍環境勘察深基坑開挖往往會對周圍鄰近建筑物、道路和地下敷設設施產生一定影響，一但超過一定限度，則會影響正常使用或造成嚴重后果，因此必須對周邊設施和重要性確定基坑設計安全等級，使影響控制允許范圍以內。調查內容包括：(1)基坑周圍鄰近建筑物狀況調查，如周圍建筑物分布于基坑邊線的距離；周圍建筑物上部結構形式與現狀、層數和高度、基礎結構類型及埋深、有無樁基和存在傾斜、裂縫、使用不正常情況，需通過拍片、繪圖等手段搜集相關資料，必要時可通過權威部門鑒定。(2)基坑周圍地下敷設狀況調查4、，如上下水、燃氣、熱力、電纜及其相關詳細數據參數及其對基坑開挖的影響程度。(3)基坑周圍鄰近地下構筑物、設施及道路狀況調查，如基坑周圍鄰近的地下各類隧道、車庫、商場、通道、人防工程及其它構筑物工程等，也應調查其與基坑的相對位置、埋置深度、結構與基礎形式、對變形與沉降的敏感程度；對基坑周圍鄰近的道路應調查其性質、類型、與基坑的相對位置；交通狀況與重要程度；道路的路基與路面結構等。(4)周圍施工條件調查，如施工現場的交通運輸條件；施工現場附近對施工產生的噪聲和振動的限制；施工場地條件有無足夠的場地供運輸車輛運行、堆放材料、停放施工機械、鋼筋、模板加工，以便確定全面施工還是分段施工。1.3 地下結構5、設計資料調查主體工程地下結構設計資料是基坑工程設計和施工的重要依據。進行基坑設計和施工前，應對地下結構設計資料詳盡了解和掌握。調查內容包括：(1)主體工程地下室的平面布置和形式，以及紅線的相對位置，以作為選用支護方案的主要參考資料。(2)主體工程樁的位置圖，以作為圍護墻和確立位置時的重要技術資料。(3)主體結構地下各層的布置與標高，地面標高，以便據此確定基礎開挖深度，以作為選擇支護方案、選擇降水和開挖方案的重要依據。2 深基坑支護方案的選擇2.1 深基坑支護的基本要求(1)確保基坑圍護體系起到擋土作用，基坑四周邊坡保持穩定。(2)確保基坑相鄰建筑物、地下設施、道路等在施工期和此后運行的安全。常6、用基坑支護方式表1類型支護型式及特點適用條件擋土灌注排樁或地下連續墻 擋土灌注排樁系以現場灌注樁按隊列式布置組成的支護結構；地下連續墻系用機械施工方法成槽澆灌鋼筋混凝土形成的地下墻體。 特點：剛度大，抗彎強度高，變形小，適應性強，需工作場地不大，振動小，噪聲低，但排樁不能截水，連續墻施工需較多機具設備。1. 適用于基坑側壁安全等級一、二、三級；2. 懸臂式結構在軟土場地中5m;3. 當地下水位高于基坑底面時，宜采用降水、排樁；與水泥土樁組合截水帷幕或采用地下連續墻；4. 適用于逆作法施工；5. 變形較大的基坑邊可選用雙排樁。排樁土層錨桿支護 系在穩定土層鉆孔，用水泥漿或水泥砂漿將鋼筋與土體粘結7、在一起拉結排樁擋土。 特點：能與土體結合承受很大壓力，變形小，適用性強，不用大型機械，所需工作場地小，省鋼村，費用低。1. 適用于基坑側壁安全等級一、二、三級；2. 適用于各種不易設置錨桿的較松軟土層及軟土地基；3. 當地下水位高于基坑底面時，宜采用降水措施或采用截水措施水泥土墻支護 系由水泥土樁相互搭接形成的格柵狀、壁狀等形式的連續重力式擋土截水墻體。 特點：具有擋土截水雙重功能；施工機具設備相對較簡單；成墻速度快，使用材料單一，造價較低。1. 基坑側壁安全等級宜為二、三級；2. 水泥土墻施工范圍內地基土承載力150kPa；3. 基坑深度6m；4. 基坑周圍具備水泥墻的施工寬度。土丁墻或噴錨8、支護 系用土釘或預應力錨桿加固的基坑側壁土體，與噴射鋼筋混凝土組成的支護結構。 特點：結構簡單，承載力較高；可阻水，變形小，安全可靠，適應性強，施工機具簡單，施工靈活，污染小，噪聲低，對周邊環境影響小，支護費用低。1. 基坑側壁安全等級宜為二、三級的非軟土場地；2. 土丁墻基坑深度12m；噴錨支護適用于無流沙、含水量不高、不是淤泥等塑土層基坑，開挖深度18m；3. 當地下水位高于基坑底面時，應采取降水或截水措施。鋼板樁 采用特制的型鋼板樁，機械打入地下，構成一道連續的板墻作為擋土圍護結構。 特點：承載力高、剛度大、整體性好、鎖口緊密，能適用各種平面內形狀和土質。打設方便、施工快速、可回收使用，9、但需大量鋼材，一次性投入高。1. 基坑側壁安全等級宜為二、三級；2. 基坑深度10m；3. 當地上水位高于基坑底面時，宜采用降水措施或采用截水措施。(3)有地下水的地區，通過排水、降水、截水等措施，確保基坑工程施工在地下水位以上進行。22 基坑支護的設置原則(1)技術先進，結構簡單，因地制宜，就地取材。(2)盡可能與工程永久性擋土做到因工程、因地、因時制宜，合理優選方案。國內常用的幾種支護結構形式及適用條件見表1，可供方案選擇參考墻相結合，作為結構的組成部分或部分材料能夠部分回收重復使用。(3)受力可靠，能確保基坑邊坡穩定，不給臨近建筑物道路及地下設施帶來危害。(4)保護環境，保證施工安全。(10、5)經濟上合理。2.3 支護方案選擇支護體系與支護結構種類繁多，具體支護方案應綜合考慮工程地質與水文地質條件、基礎類型、基坑開挖深度、降排水條件、周邊環境對基坑側壁位移的要求、基坑周邊荷載、施工季節、作業設備、安全等級、工期、支護結構使用期限、技術經濟效果等因素優選，合理設計，精心施工嚴格監控。表1所列支護方案的選擇，可選擇其中1種，亦可23種結合使用。特別應注意的是：選擇透水性支護還是截水性支護。對于因降水可能導致固結沉降地軟土地基、細沙層或粘土層組成的軟弱地基以及含水層豐富的沙礫石地層，宜優先選用截水式支護，其它可采用透水性支護。3、深基坑安全應急預案對于深度大于3米深基坑，方案須進行專家11、論證。為了確保周邊建筑的安全及對周邊設施影響減少到最小影響程度，在施工前應編制詳細的、操作性強的安全應急預案。同時應急搶險物資到位。根據土層破壞機理，常用的方案有回土反壓法，增加錨桿法、對于角部還可用大直徑鋼管對撐法或周邊無其它需保護設施場地允許時可對頂部土方開挖成階梯狀（也就是卸荷載）。其方案運用視不同情況靈活運用。對于在土方開挖前直到地下室施工完畢，應由專業隊伍負責深層位移和基坑頂水平位移監測，發現異常情況及時處理；4、其它注意事項4.1樁基類型：本建筑物樁基如為擠土型樁時（如沉管混凝土灌注樁、預應力管樁等），因場地土質發生破壞，力學性能受到很大改變；應力釋放需要一個過程，一般施工后15天12、或更長時間方可固結到原有程度。4.2土方開挖：對于不同支護式應注意開挖速度和退土方向；應預先設計好出土口，出土口支護應用加強措施，土方運輸車輛盡可能遠離基坑，一般為基坑深度的1.52倍，設計時應充分考慮土方車輛對基坑支護的影響；4.3 重物堆放：在基坑設計時應根據施工組織考慮周邊臨時材料堆放荷載；4.4 臨時設施：對于工人宿舍和生活區盡可能遠離基坑；4.5 陽角處理：對于不規則的基坑，盡可能避免直角轉折，陽角是應力最為集中部位，如不可避免時對轉角進行局部加強。4.6 基坑排水組織：由于土方開挖后，支護周邊周邊土方應力平衡受到破壞，出現不同程度的張裂縫，應防止雨水及周邊管道及其它水滲入，進一步對13、土體破壞，故對于發現的裂紋及時修補，為防止雨天坑面水灌入基坑和地表水對裂縫影響，故應對基坑上部進行有組織排水。4.7 加快基礎施工進度：土方開挖后，基坑周邊土體由于應力釋放，在長期一段時間內還是處于一個不穩定狀態，土體的徐變會導致基坑支護的失穩，基礎施工完畢后相當于減少了基坑支護深度，同時利用基礎的重量，減少管涌現象。5 結 語深基坑支護雖為一種施工臨時性輔助結構物，但對保證主體工程順利進行和鄰近地基、建筑物的安全影響極大。在實際應用中，支護結構并非越大、越厚越好，或是埋置越深越好，而是在了解各種支撐、支護方法的優缺點和適用場合的基礎上，應根據所搜集相關完備資料。進行多方案的經濟技術分析，綜合全面比選確定。參考文獻1JGJ12099.建筑基坑支護技術規范s2張浩，李學寧，張維.深基坑支護結構設計與施工J陜西建筑，2003，(16)：14163朱彥鵬.支擋結構設計與計算手冊K.北京：中國建筑工業出版社，2008.7