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摘要：随着城市化发展进程的不断加快，建筑物建设数量的不断增加，同时其基坑深度、高度及开挖施工也在逐渐增加，人们对建筑基坑支护与开挖施工技术越来越重视。本文对建筑工程中基坑支护与开挖施工技术的进行了论述。为了有效解决现存在的问题，一定要加强支护与开挖施工技术的应用，确保施工的安全、可靠。
关键词：基坑支护；开挖施工；技术
引言：建筑工程施工的第一步就是打好地基。打地基看似容易，然而为了打下坚实的地基，在实际建筑施工过程中，要考虑好很多因素，比如在地基坑边界周围地面应设排水沟，对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。本文从施工案例中对地基的开挖与支护方面，阐述地基施工过程中运用的施工技术。
一、工程概况
拟建场地位于广州市花都区紫薇路，用地地形平坦，交通条件十分便捷，区位条件优越。拟建建筑为商住楼，设2层地下室；地下室占地面积约27953平方米；主体建筑设计为框架剪力墙结构，主楼基础采用冲孔桩基础方案。
本次设计的办公楼基坑基本呈规则矩形南北布置，基坑周长约850m，南北长约89m，宽度约为320m；基坑底标高为-9.200m，开挖深度6.50m，开挖面积约38250平方米。
本次基坑设计侧壁安全等级为二级；基坑支护结构使用年限自支护结构完工之日起计为1年；建筑±0.000相当于绝对标高9.800m。
二、基坑支护与开挖设计方案的选取
由于场地起伏较小，场地大部分区域不存在软弱土层，但有较厚的透水层砂层，整个场地内岩层埋深较浅，基坑的南侧、东侧两侧为已建的道路，下面均有较多的地下管线。基坑的西侧为拟建规划道路，无管线埋设。基坑北侧较为空旷，且无管线埋设。本基坑开挖深度为6.50m，拟采用“放坡+喷锚网+搅拌桩”的支护方案，为保证基坑周边的管线及道路的安全，在搅拌桩中内置型钢，提高支护体系的抗弯刚度。由于该建筑物的靠近基坑边的承台较少，且地下室外墙线距离基坑开挖边有一定的距离，故不考虑承台挖深的影响。具体方案如下：
2.1基坑西北角：开挖深度约为6.50m，场地不存在软弱土层和透水砂层，土质条件相对较好，且基坑边无建筑物和地下管线。根据以上情况，拟采用"放坡+喷锚网+搅拌桩"的支护方案。
2.2基坑其余区域、：开挖深度约为6.50m，场地不存在软弱土层，但有较厚的透水砂层；距离地下室边约7.50~7.70m为中国网通井，埋深约1m，在网通井管外侧还有不同类型的地下管线，需重点保护。拟采用"放坡+锚索+搅拌桩墙（内置H型钢）"的支护方案。
2.3出土口处：采用1：3.5坡比进行放坡，坡道两侧采用"放坡+搅拌桩+喷锚网"支护的方案。
2.4在基坑内高差变化处采用1：1.2放坡处理。
2.5为保证基坑的整体稳定性能，在搅拌桩内设置H型钢，加强侧壁的抗弯刚度。
2.6为保证整个基坑止水帷幕的封闭，在搅拌桩直接与岩层交接的区域采用双管旋喷桩进行搭接处理，以保证基坑的安全。
2.7基坑施工期间不能大量抽取地下水，以保证周边地层稳定。
2.8在基坑施工之前应对基坑边的地质情况进行超前钻，以探明溶洞的分布情况，并对浅层溶洞进行处理，在溶洞处理完后再进行基坑支护体系的施工。浅层溶洞可采用M10水泥砂浆或C10素混凝土进行灌填。
2.9在基坑内设置降水井进行降水，并同时在基坑止水帷幕外侧布置回灌井进行灌水，以减少基坑外侧建筑物及地下管线的下沉。
三、基坑支护与开挖结构计算
3.1计算参数选择及材料选用
3.1.1本基坑设计的安全等级为二级，基坑侧壁的重要性系数取γ0=1.0。
3.2.2地面超载：出土口按40kPa考虑，其余按20kPa考虑。
3.3.3地下水位：基坑外侧按自然地面以下1.0m考虑，基坑内侧基坑开挖面以下1.0m。
3.3.4土层参数选取
四、施工顺序及应急预案
4.1施工顺序
4.1.1放坡+喷锚网+搅拌桩：先进行放坡施工，再进行施工搅拌桩，再开挖土方至第一排锚杆以下0.50m，进行第一排锚杆、喷层的施工，待锚杆注浆体达到设计强度的70%后，再以此类推进行施工，最后开挖土方至基坑底。
4.1.2放坡+喷锚网+搅拌桩+型钢：先进行放坡施工，再进行施工搅拌桩（旋喷桩），再施工搅拌桩桩内的型钢，然后进行冠梁的施工，再开挖土方至第一排锚索以下0.50m，进行第一排锚索及腰梁的施工，待锚索注浆体及腰梁达到设计强度的70%后，再开挖土方至钢花管锚杆以下0.5m，进行钢花管及腰梁的施工，待钢花管注浆体及腰梁达到设计强度的70%后，最后开挖土方至基坑底。
4.1.3放坡+搅拌桩：先进行搅拌桩的施工，再按图示坡度开挖土方至基坑底，要求每层土方开挖不大于1.5m。
4.2施工应急预案
4.2.1在施工过程中，若出现异常情况，采取的相应应急方案如下：
A、地面裂缝处采用水灰比为0.5的纯水泥浆进行静力灌注，提高土体的抗剪强度。
B、在位移变形较大的区域补设预应力锚杆（锚索、钢花管）；
C、当基坑发生整体或局部土体滑塌失稳时，应在坡顶卸载、在坡脚用砂包反压，或在基坑内侧土打入短桩，及时降低地下水位，加强地表排水。
D、当基坑的止水帷幕出现漏水、坑内降水开挖造成坑周边地面或建筑倾斜、地下管线断裂时，应立即停止坑内降水或施工开挖，及时进行堵漏修补（可采用双液灌浆进行补漏）或重新设置止水帷幕，并加强变形观测。
E、当基坑开挖时遇到溶洞涌水时，应先对溶洞进行回填砂并用砂袋对洞口进行反压，再进行超前钻探明溶洞水的来源，再在基坑内侧贴着原来的止水帷幕进行止水处理，同时应对水位观测点进行加密监测，
F、在锚索施工时若遇到溶洞无法进行灌浆时，可采用多次灌浆的方法，即先在孔内灌注水泥浆一段时间后停止灌注，待水泥浆初凝后再进行灌注，直至灌满为止；也可先对溶洞进行灌注M10水泥砂浆或C10素混凝土，再重新进行成孔并灌浆。
G、当在基坑内抽水使基坑外侧水位下降较严重时应利用基坑外侧的回灌井进行回灌并停止基坑内侧的抽水。
H、当基坑周边建筑物发生严重开裂、倾斜时，应立即组织人员紧急疏散，进行回填反压，并及时组织人员进行加固处理，同时上报上级主管部门。
4.3应急预案要求
A、施工单位在基坑开挖前应成立应急救援组织，编制专项应急预案，并报有关部门审定批准。
B、现场应备有一定数量的砂包或反压土料，并保证运输及供应来源。
C、现场应备有一定数量的止水堵漏的必备设备与材料。
D、现场须备有一定数量加固用钢材、水泥及运输工具。
五、施工注意事项
5.1基坑土方开挖前，要认真谨慎地进行开挖的勘察，确保深地基开挖的顺利、安全进行。首先要详细确定挖土方案和施工组织；要对支护结构、地下水位及周围环境进行必要的监测和保护。施工中减少基坑回弹变形的有效措施，是设法减少土体中有效应力的变化，减少暴露时间，并防止地基土浸水。因此，在基坑开挖过程中和开挖后，均应保证井点降水正常进行，并在挖至设计标高后，尽快浇筑垫层和底板。必要时，可对基础结构下部土层进行加固；防止边坡失稳；防止桩位移和倾斜；打桩完毕后基坑开挖，应制订合理的施工顺序和技术措施，防止桩的位移和倾斜；配合深基坑支护结构施工；挖土方式影响支护结构的荷载，要尽可能使支护结构均匀受力，减少变形。为此，要坚持采用分层、分块、均衡、对称的方式进行挖土。
5.2基坑的支护包含以下几种方式：
5.2.1排桩或地下连续墙，通常由围护墙、支撑及防渗帷幕等组成。排桩有钢管桩、预制混凝土桩、钻孔灌筑桩、挖孔灌筑桩、加筋水泥土桩等多种类型。适于基坑侧壁安全等级一、二、三级；悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m；当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙。
5.2.2水泥土墙，水泥土墙，依靠其本身自重和刚度保护坑壁，一般不设支撑，特殊情况下经采取措施后亦可局部加设支撑。水泥土墙有深层搅拌水泥土桩墙、高压旋喷桩墙等类型，通常呈格构式布置。适于基坑侧壁安全等级宜为二、三级；水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kPa；基坑深度不宜大于6m。
5.2.3土钉墙，土钉墙由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射的混凝土面层等组成。土钉墙是一种边坡稳定式的支护，其作用与被动起挡土作用的围护墙不同，它是起主动嵌固作用，增加边坡的稳定性，使基坑开挖后坡面保持稳定。适于用于基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地；基坑深度不宜大于12m；当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施。
5.2.4 逆作拱墙，当基坑平面形状适合时，可采用拱墙作为围护墙。拱墙有圆形闭合拱墙、椭圆形闭合拱墙和组合拱墙。对于组合拱墙，可将局部拱墙视为两铰拱。适于基坑侧壁安全等级宜为三级；淤泥和淤泥质土场地不宜采用；地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施。
结论：总而言之，在建筑基坑施工中，施工难度并不是非常大，但是对施工质量和施工安全的要求比较高，同时也不容易控制。所以，在进行基坑施工的时候，必须严格按照有关规范标准执行，控制每一个环节的施工质量，采用恰当的施工技术，保证基坑施工的质量，进而实现建筑工程建设的经济效益与社会效益。由此可以看出，在建筑工程施工中，一定要重视基坑施工技术的选用，在保证工程施工质量的同时，尽可能缩短工期，实现工程效益。
参考文献
[1]韦希斌.探究建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理.门窗.2016.5
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[3]丛伟.建筑工程中的深基坑支护施工技术浅谈.建材与装饰.2013.11
论文作者:王家良
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/5
标签：基坑论文; 侧壁论文; 溶洞论文; 地基论文; 管线论文; 场地论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;