中国有色金属工业第十四冶金建设公司 云南昆明 650031
摘要：在我国的经济飞速发展形势之下，城市化建设进程逐步加快，高层建筑也成为城市发展的主要标识之一，高层施工建筑中，深基坑支护是一项重要的环节，同时其也是现今的重点难点问题之一。深基坑的开挖不仅仅与其开挖地环境的复杂性有着极大的联系，而且与地质也有很大的关系，如果没有进行合理的设计施工处理，就会给整个高层建筑施工带来极大的不利影响。所以，深基坑支护对于建筑工程具有不可替代的意义，尤其是对高层建筑而言其更为重要，在此文中将对高层建筑施工过程中的深基坑支护施工技术进行研究分析，继而极大提升高层建筑的安全性能。
关键词：高层建筑；深基坑；支护；施工
1、深基坑支护方案设计
1.1基坑周边环境
某工程为高层建筑，基于现场的施工需要，开挖深基坑设计是一个重要的环节，在进行正式施工前需要对现场周围的各种因素进行综合的考虑，尤其是对现场的地质环境处理，如果不满足工程施工所需，就得实施加固措施来进行处理，这也就是建筑工程中常讲的人工地基。所谓深基础就是建筑的埋深大于一定值以后，需要通过外部的特殊技术处理来提升其负荷量的办法。
深基础通常情况下埋深都是比较大的，一般把底部的岩层或者较为坚硬土层作为基础持力层，用其来承受工程建筑物对地表的压力。与深基础相对的是浅基础，其一般均是依靠基础的表面来承受建筑物压力，并且将其均匀分布在地基上。所以，在高层建筑施工中，如果施工现场的浅层土质难以满足工程施工标准和安全保障时，就需要应用深基础方案来提升地基的承载力和稳定性。
支护就是以提高建筑开挖以后地下洞室的稳定性和安全性所采取的加固支撑措施，其一般都是由支承、围檩、围护这三大部分构成支护体系。在此工程项目中位于基坑南面的是一个六层高的居民住宅，其距离基坑为5.8m；位于基坑北面2.9m的是一条公路；西面的建筑物与南面同为居民楼，其余基坑相距4.6m；东面是沿街楼，该楼为钢筋混凝土结构，距离基坑5m左右。鉴于基坑周围有较多的建筑物存在而且距离基坑也比较近，又由于基坑周围的环境以及降水均对地基带来了诸多不利影响，尤其是开挖施工，所以需要应用基坑支护方案。
1.2支护设计方案
根据对施工周边的状况展开详细分析得知，桩式围护体系比较适合此深基坑的支护。基坑的安全等级为一级，其破坏结果影响也比较多。
在图1中，支护工程为了预防一些意外的坍塌事故出现，应用灌注桩支护墙来增强侧向土质所承受的压力。
桩顶设置在地面下2.10m的位置，桩长13.50m，桩直径1m，在基坑底下有4.00m是嵌入部分，桩之间的间距控制在1.40m。在桩的外部还具有厚度为50mm的保护层；在桩顶部位设有1m*0.5m的冠梁，并且配8E20型号的主筋，C30强度的砼。在支护结构下部的钢筋混凝土梁则是依靠2个28a槽钢进行构造而成，其位于地面5.50m下位置，同时在197.50m的部位设置有锚索，做到任何一个灌注桩都具备一个锚索，其具有13.50m的锚固段，而6.50m为不受拉张力部分，锚固体的直径为150mm，通常选用的是4s15.2锚索，和地面成15°大小的角度，所施加350kN的大小压力。
1.3 支护结构设计计算
在此工程中，利用理正软件来对基坑的支护进行计算，其具体方法为在工程施工中建立经典土压力和弹性土压力模型。把土层的调整值大小设定在1.0，基坑侧壁的重要性系数根据工程实际所需求设定在1.10，另外，在均布超载压力控制在72.5kPa，结合相应的设计参数对其进行计算可得到下述结果：
（1）钻孔桩截面钢筋配置计算结果统计值
（2）锚索计算结果统计值：
土与锚固体粘结强度分项系数控制为1.300，锚索荷载分项系数设定为1.250;锚索采用钢绞线种类1×7。
（3）冠梁配筋结果如图2所示。
（4）地表沉降计算结果利用三种方法计算。
（5）整体稳定验算计算方法：所谓的瑞典条分法实则就是瑞典圆弧滑动面条分法，它的具体操作步骤就是在滑动面上部的土体根据实际状况均匀的分割为M份，也就是假设切割为M个垂直土条，然后再对每一个土条展开力学分析，继而得到其极限状况下准确的安全系数。每一个面均匀分布的应力，在操作中土条0.40m的宽度;对安全系数的计算，还可以在求得所有土条的抗滑力矩和滑动力矩之后，对其进行取总和，滑动弧面的相关数据见下：整体稳定安全系数Ks=2.550，滑动圆的半径为15.019m，圆心坐标（－1.969，0.722）。经过严密的验证，此项目的稳定性与工程标准要求相符。
1.4 基坑止水
在工程开挖中，因为深度较大，中砂会出现在基坑的周围，而现场的地层为强透水层，所以为了保障其稳定性，应该对其采取止水处理，对建筑周围的地质环境等因素综合分析所知，为防止建筑沉降裂缝出现和地面塌陷问题其可以采取小面积降水措施来提升建筑的稳定性。此基坑支护设计所采用的是三重管高压摆喷施工止水帷幕。以下为施工主要参数：
施工中，桩的长度应该设计为11.00～12.50m的范围内，在进行埋入施工操作的时候必须控制大于1m的部分掩埋在岩土层下，喷摆操作的时候，其角度控制为30°大小，每一个孔之间按1.40m的距离作为间距，在桩的连接过程中，两个相互连接的桩的搭接必须大于30cm，当然也不能过大，过大容易造成材料的浪费，而过小不利于其稳定性。在灌注施工环节需要采取水灰比大约为0.4的混凝土进行浇筑，水泥的用量也必须进行合理的计算控制，从而使得水泥浆和水的压力在35MPa要求以上。支护结构要求：
（1）在一般状况下，基坑围护结构的构件（包括围护墙、止水帷幕和锚杆）是不会超越工程用地的范围内，如果必须超出范围就需要在事先得到相关部门单位的许可方可进行施工。
（2）在施工中，基坑围护结构构件需要尽量避免对主体构件的施工影响。
（3）对于基坑形状的选择，可以选取圆形、正多边形和矩形等受力性能较好的平面形状。
单层锚索排桩结构安全性不仅仅与施工现场地质状况有关，而且与工程施工中应用的锚索质量息息相关。为确保其安全度，单层锚索在施工中应该做到以下要求：
（1）钻孔位置的偏差小于控制在50mm以内，孔斜偏差在1°以内，钻孔与轴线间距控制在其深度的3%以内。
（2）锚在初次灌浆以后，如果出现塑性下降的状况后，应该再次灌浆，使得内部的压强达到1.0～2.0MPa。
（3）在上部工程完成到一定时刻的时候应该对所有的锚索张拉，首次张拉力为40t，后续仅需控制在30t即可。
2、工程施工监测结果及分析评价
（1）工程施工中，现场监测工作不容忽视，尤其是基坑施工环节较为复杂，必须时刻做好周边状况的监测工作。由现场监测得知以下数据，连续梁之间的水平位移最大量为5.9mm，地基沉降最大量为3.5mm，周边建筑沉降最大值为2.50mm，相对应标准的20mm报警值，这些参数均很好的达到了施工标准。另外，很多地方几乎没有发生沉降，因此可以判断工程基坑支护达到了预期的效果。
（2）此工程中，基坑在采取了止水帷幕措施之后，其实际效果非常好，工程中没有出现漏水的重大问题，即时存在一些小问题也及时的修复完善。
3总结
（1）工程中，在对基坑进行开挖的前期制订有效合理的方案极其重要，施工中必须按照工程设计要求进行开展施工事宜，一旦遇到特殊状况，应该停止施工并请示相关负责单位处理方案之后才可以进行继续施工。现场施工还需要做好地下水监测以及排水问题，防止地基在后期产生变形问题。
（2）此项目在结合现场地质环境以及相关资料的综合分析下得知，桩式围护体系结构适用于本工程，而且无论是在后期效果还是成本方面都是比较理想的。
（3）锚索支护在该项目中有着极大的优势，一方面操作比较简单快速，较大的提升施工效率和进度，另外一方面，此方法大大减少了基坑的变形量。
（4）高压摆喷桩作为工程中的止水帷幕，建筑施工周围也未因降水产生破坏，因此可以认为其符合施工工程标准。
（5）从现场监测数据知，此项目中基坑的变形量是非常小的，则说明该工程安全系数过大，计算参数在选择的时候可能存在有些保守的问题，因此对日后的建筑相似工程有一定的科学指导作用，促进建筑行业快速发展。
论文作者:夏泽明
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/13
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