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摘要：地下空间的利用要求深基坑支护方式的创新发展，针对具体项目，综合利用不同的支护方式完成地下工程作业的需求，保障安全可靠。同时，深基坑支护作为一门复杂的工艺，其涉及的研究内容也非常广泛，本文介绍了其工艺特点和发展，结合具体实践针对性的提出一些深基坑支护技艺。
关键词：深基坑支护；工程安全；地下施工
随着城市的快速发展，地下空间的利用越来越重要，近年来，地下工程施工密度大，尤其是在人口稠密的大中城市，复杂地下空间的施工越来越多，这就要求工程项目组根据施工具体情况，结合当地地质条件选择科学合理的施工方案，积极采取新的支护形式，提高地下施工的可靠性，降低工程成本和工期。
一、深基坑支护工艺
深基坑工程是土建作业当中最为关键的一环，深基坑工艺主要包括沉井基础、桩深基础和深基坑支护三大类，而深基坑支护是整个工艺当中最为重要，具体的深基坑支护施工流程应该严格按照设计要求进行，确保施工工艺执行准确无误、及时高效。深基坑支护工艺早在上世纪40年代就有相关的开挖理论，随着工程应用经验的总结，到了50年代开始有针对性的不断完善支护工艺中的问题，并在80年代中后期开始结合最新的仪器、设备，创新施工工艺，使得基坑工程的安全可靠性得到了明显提升，到了新世纪以后，城市群的壮大和新城市发展的不断要求，越来越复杂的深基坑工艺技术也在实践中得到了应用。
1、地下连续墙支护技术
该技术工艺最早在欧洲得到广泛应用，随后在西方发达国家和前苏联迅速推广，我国引入后最早使用在水坝的开发建设中，后来逐渐推广到深基坑的维护结构中，地下连续墙支护适用地质条件广，并具有防渗性和整体刚度大的优点。
2、土钉支护技术
土钉支护最常使用在深基坑的开挖阶段，这种技术能够增加土钉与土层之间的摩擦力，因此可以根据遇到的实际情况，对强度进行计算，结合建筑所要求的施工标准来对土钉的强度和应力要求进行选择，提高施工的安全系数，同时也要注意严格把控灌浆力度和量数，结合先进测量仪器准确测量钻孔的深度，为后期施工打好基础。土钉支护技术主要有旋入法、打入法以及先钻孔后置入再灌浆法，工艺简单，快速可靠。
3、预应力锚杆支护技术
在大型综合地下工程施工中，大多采用预应力锚杆支护工艺，锚杆的使用使得墙体、桩基等承受符合的挡土结构将力传递到了稳定的土层中，从而维系着整个结构的稳定性，与此类似的还有搅拌支护方式，这是一种通过水泥搅拌使支护墙体加固的技术，保障了可靠性和施工安全性，但是总体而言，预应力锚杆支护技术工艺较为复杂，对施工要求较高。
二、地下工程深基坑支护工艺的应用
某公共地下停车场工程位于古城改造繁华地段，其项目主要由地下工程构成，包括一个基层面上的管理室，基坑开挖面积约20000平方米，基坑总体呈现长方形，开挖深度16~22米，工程土质松散，含灰渣量大，岩质较硬，呈碎块状，隐晶质结构，杏仁状构造，节理裂隙较发育，岩芯呈短柱状。地下水标高大约40米，来源受季节气候变化较大，主要为大气降水和地下径流，
1、设计方案
在基坑开挖过程中采用挡土墙和桩锚支护两种形式，开挖深度10米之上采用挡土墙，10米之下采用预应力格构锚索支护，并在护坡桩较难施工的强风化岩层，搭建吊脚桩进行施工，与传统的重力型支挡结构相比，预应力格构锚索是一种能主动支护的结构体系，可以通过灌注浆将预应力锚索牢牢固定在滑裂面以外的部分，形成的整体可以将不稳定岩层稳定的结合在岩层中，并且施加的预应力增大了接触面的摩擦系数，从而提高了岩土层的稳定性。
2、加固方案
按照设计要求在进行设计施工的过程中，由于地下存在较厚的软层，力学支撑性能变差，同时施工中滑裂面和裂缝的出现导致新增护坡桩不能贴紧原有护坡桩，为保障施工质量和现场安全，结合预应力锚杆方案采取3道钢筋混凝土内支撑技术巩固工程的护坡桩抗力，同时，对桩与桩之间的土进行超前注浆加固，防止软弱泥从支护桩间滑向基坑，同时，对基坑内支护结构被动区土体进行旋喷注浆加固，提高被动区土体抗滑力。
3、内支撑的设计
考虑到施工现场的荷载与整体刚度，在3道钢筋混凝土支撑方案的同时，内支撑梁和护坡桩之间通过护坡桩上植筋、护坡桩间腰筋、预应力锚索连接，竖直方向设置格构柱，以平衡内支撑竖直方向应力。同时，对基坑内支护结构被动区土体进行旋喷桩加固，提高被动区土体抗滑力，采用长螺旋潜孔锤振动旋喷桩，长螺旋潜孔锤振动旋喷桩经现场测试，注浆加固体直径≥700mm，垂直度偏差为0.64%，抗压强度、抗剪强度满足设计要求。
图1 内支撑布置
4、旋喷桩加深方案设计
施工中通过勘查，进一步提出旋喷桩的加深设计，施工设备采用进尺效率可达10~20m/s的多功能水井钻机进行改造，选择设备带有风动潜孔锤成孔、定心器、水平仪，能较好地保证成孔、成桩的垂直度。并从动力的管道源头开始将其设计为可以同时进风和灌泥浆，并使用可以同时进风和水泥浆的二重管钻具，在潜孔锤上部钻具上对称开高压喷嘴，较好地解决了该超长旋喷桩难题。
5、检测分析
在项目的施工进展中，通过钢筋计对内支撑梁的轴力进行监测，从监测数据可以看出， 内支撑梁施工完成后受力较小，在内支撑梁下土开挖后支撑受力会突然增大，但逐渐趋于稳定，同时，锚杆张拉后预应力损失，轴力减小，随着土方的开挖轴力增大，基坑开挖完成后轴力基本不变。
三、小结
深基坑支护工艺技术很多，面对不断地工程应用，其技术成果也在不断发展中，在具体的工程项目中，针对不同的地质条件、周围环境和施工特点，需要因地制宜地选择合适的深基坑形式，充分结合并利用多种支护形式以确保深基坑支护技术在土建施工中发挥重要作用。同时结合工程实际，应当在地下工程深基坑支护中注意：1）注重工艺设计前的地质勘查，并在项目实施中通过信息化施工和动态设计进行控制，防止重大安全事故发生；2）在复杂的地下施工中，可以充分利用吊脚桩和预应力格构锚索来增加基坑的稳定性；3）采用多种基坑加固形式和新工艺，有效地控制了基坑支护结构的变形和对周围环境的影响。
参考文献：
[1]张具寿,曹杨,高云风等．深厚淤泥层中大型深基坑关键施工技术[J].岩土工程学报,2016.36(S2)
[2]陈富强,杨光华,曾进群.软土基坑坑内加固对重力式挡墙的影响研究[J].广东水利水电,2013
[3]方江华.深基坑支护技术综述[J].西部探矿工程,2003,15(3) :28 - 30
论文作者:王高峰
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/9
标签：基坑论文; 深基坑论文; 预应力论文; 护坡论文; 地下论文; 工艺论文; 工程论文; 《防护工程》2019年第2期论文;