摘要：随着我国经济的不断发展与建筑行业的快速发展，高层建筑发展迅猛，深基坑支护施工技术得到了广泛的应用。为满足使用功能及人防要求，目前开发的大型项目一般都带有较深的地下室，因此基础埋置深度也就越深，基坑的开挖深度也越来越深，建筑物的重要性和安全等级也就越来越高。因此，合理的基坑支护技术是保障建筑物安全施工的关键，为了确保建筑物的稳定性，建筑物基础必须要满足地下埋深嵌固的规范要求。本文主要对高层建筑深基坑支护施工技术进行了分析与探讨。
关键词：高层建筑；深基坑支护；施工技术
近年来，随着城市建设规模的扩大，越来越多的高层建筑不断涌现，人们对地下空间的开发利用更加广泛，深基坑的施工已经越来越普遍，地下车库，地下商场等在城市中随处可见，出现了深基坑施工工程。通常深基坑是指开挖深度超过5米或地下室三层以上，或深度虽未超过5米，但地质和周围环境及地下管线极其复杂的工程。由于高层建筑的不断涌现对深基坑支护施工技术提出了更为严格的要求。但在实际建筑工程中这项技术的运用还存在着较多的问题，这不仅影响了建筑工程的使用性能，也给建筑周围其它建筑物带来不利的影响。为促进深基坑施工技术的进一步提升，下面本文结合自己实际工作经验，主要对高层建筑深基坑施工技术进行了分析与探讨。
1 深基坑支护工程的发展概况简析
由于城市化建设进程不断深入，城市人口不断增加，可供建设的土地资源日益稀缺，地上土地资源已极其有限，建筑空间拥挤和城市绿地减少，导致我国的高层建筑如雨后春笋，拔地而起。为了节省土地、充分利用地下空间，高层建筑基础本身要求有一定的埋置深度，高层建筑的停车场、设备间、储藏库等也都设在地下，从而使基坑深度增加。从发展趋势看，我国正在建设的高层建筑越来越高，向地下发展越来越深，同时密集的建筑群、超深度的基坑、周围复杂的地下设施都给基坑施工带来一定的难度，这对基坑工程提出了严峻的挑战。
2 深基坑支护结构选择
深基坑支护结构选择，一般应先考虑本单位现有施工机构，优先考虑与本工程基础桩相同类型桩作为基坑支护结构，如工程桩采用钢筋混凝土灌注桩，则基坑支护结构应尽量选用这种桩型，其直径可相应选用较小直径，这样可减少进退场费用。当基坑较深且围护桩布置允许时，应尽量选用两排支护桩，这种布置方式力学性能较好，前后排桩与桩顶圈梁形成刚架结构，桩间土参与协同工作。改善围护桩的受力状况，达到减少桩的配筋量。当围护桩要求有防渗要求，基坑深度小于7m，地表杂填土中砖瓦碎片含量较多时，不宜单独选用水泥搅拌桩，搅拌桩改为水泥注浆。粘土地区，基坑较深，可选用钢筋混凝土桩加锚杆支护形式，沙土地区可选用大直径钢筋混凝土灌注桩，桩顶加钢筋混凝土圈粱，转角处加斜支撑。凡是地基土为淤泥，且基坑又较深时，不宜选用钢板桩，选用钢筋混凝土地下连续墙，工程造价较高。可选用大直径两排钢筋混凝土灌注桩，中间加水泥搅拌桩(互相重叠 150mm 以上，以便形成防渗幕墙，且参加灌注桩协同工作，具有良好力学性能，当条件允许时，用井点降水作为辅助手段)。围护桩的选用应经过多方案比较，根据实际情况，包括周围环境和地质条件，选用经济效益最佳的支护方式。
3 深基坑支护设计计算
基坑支护设计必须满足安全性、经济性和可行性这三项基本要求。设计的基本原则是在满足安全与技术可行的前提下，尽量节省工程造价。在基坑支护设计中，首先应满足支护结构的强度要求，然后，根据基坑周边环境的复杂程度进行变形控制。基坑各侧环境不同，其变形控制值也应相应变化，避免由于支护结构变形过大，造成周边建（构）筑物、地下管线破坏。
3.1 岩土层计算指标的选用。基坑支护设计首先遇到的是岩土层抗剪强度 c 值的选取。如何根据场地的工程地质资料，以及基坑工程特点和采用的计算理论来选用合适的抗剪强度指标是至关重要。不同的试验方法，得出的抗剪强度指标差别很大。目前，确定抗剪强度指标的方法在实验室内常用的有直接剪切试验、三轴压缩试验和无侧限抗压试验，在现场原位测试的有十字板剪切试验，大型直接剪切试验等。
3.2 土压力计算。基坑支护结构土压力计算大多以朗肯土压力和库伦土压力理论为基础。用的更多的是朗肯土压力理论。有的采用土压力三角形分布简图；有的采用梯形简图。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆墙或桩顶发生很小位移时，主动土压力即可发挥出来，而被动土压力充分发挥时需有大得多的位移，这往往是实际工程所不允许的；对于悬臂式和单层支撑（或单锚式）支护，开挖过程中一般都能达到主动土压力极限状态；而对多层支撑（或多层拉锚）式，其土压力比较复杂，墙或桩位移产生拱效应，从而在挖方以下的土压力减小，在支撑附近侧压力增大，此外，侧压力还与支撑是否施加预载及支撑刚度有关，故对于排桩悬臂式支护，一般采用三角形简图，但被动土压力需作一定折减，以减小排桩的水平变位；当用等值梁法计算排桩内支撑支护、排桩锚拉支护时，可选用梯形简图。对软土、冲积粘性土等渗透性能较差的土层，采用水土合算；而对于砂层和杂填土等渗透性良好土层，采用水土分算。对于无止水帷幕的基坑支护工程，应考虑渗透力的影响。但计算土压力的大小，与实际情况是否相符，应通过大量现场测试，不断总结经验，才能使土压力计算符合实际。
深基坑支护是一种特殊的结构方式，具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件，因此，要根据具体问题，具体分析，从而选择经济适用的支护结构。
4 深基坑支护的施工流程
深基坑支护的施工流程一般包括：施工前准备、支护桩的施工、连系梁的施工、锚杆的施工、土方开挖。支护桩一般采用人工挖孔桩，然后用钢筋混凝土做护壁。连系梁施工时，先开挖基槽，经验收合格后，进行抗渗墙混凝土的浇筑，最后再对连系梁施工。基坑挖至锚杆标准高度后，开始进行钻孔、制作锚头、穿锚索、注浆，安装连系梁，穿外锚具，然后锚固，最后进行锚杆试验。土方开挖要采用分层开挖，对挖出的土方要随时挖出随时运走，把土清理干净。
在施工整个流程中，需要对工程进行实时监测，随时掌握工程情况，确保安全并对后来工作提供决策指导。
5 施工阶段的控制要点
施工阶段是项目实施的关键阶段，监理工程师应根据地质勘探资料和当地水文气候条件，结合当地深基坑工程施工的经验和条件，确定工程的关键项目，要求施工单位制定专项施工方案报监理机构审核，并强调要制定突发事件的应急预案。
5.1 深基坑工程的施工
深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节，是一项复杂的系统工程，任何一个环节的失误都有可能导致施工失败，甚至造成事故。施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工，对各施工要点要制定具体措施，并加强过程控制。例如，确定土方开挖方案时，应对周围建筑物、构筑物进行拍照和录像，对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析，对特殊土质需精心组织施工，膨胀土地区不宜在雨季开挖，软土地区分层开挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土进度过快，极易改变土体原来的平衡状态，降低土体的抗剪强度，可导致土体快速滑移，这样不利工程监控，易造成坍塌事故。
5.2 深基坑周围土体止水效果的控制
在地下水位较高的地区，地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的。地下水的来源一般为上层滞水、潜水、承压水、雨水及基坑周围的渗漏管道水，由于水的来源复杂，枯水期和丰水期水位变化的影响，在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水三个方面考虑，根据地质勘察部门提供的地质资料，深入分析地下水的成因，了解深基坑周围环境，对周边有建筑基坑，宜采用以堵为主，抽水为辅，否则会导致基坑周围土体与水体的流失，使建筑物不均匀沉陷，甚至发生坑底流沙、管涌等现象，增大了处理难度，拖延了工期，反之，以降水为主。
5.3 实施必要的监理工作
监理工作是建筑深基坑支护施工过程中必不可少的内容，其主要目的是为了保证基坑施工质量能够达到设计要求，避免受到外界因素的损坏。当前实施深基坑监理主要包括了：支护结构顶部水平位移，支护结构沉降和裂缝，临近建筑物道路的沉降、倾斜、裂缝等几大问题展开。由于深基坑支护施工的通常是在地下层的隐蔽状态下进行，一旦出现问题就很难查找原因。因而在施工时必须要叮嘱技术人员做好每个环节的工作，在每个阶段施工时对重要的施工工序应该建立停止点，时刻实行监理旁站。监理过程中还需要根据地质条件的变化对建筑施工量进行合理的删减，将监理工作与工程设计及施工需要有效结合起来，对工程施工质量进行合理地审核。
6 深基坑围护结构安全系数
深基坑围护安全系数的确定由设计者自定，作者认为安全系数具体确定应与现场具体情况而定，当基坑附近有建筑物或煤气等市政管网，工程地质报告中提供土质参数较差时，应选用较大的安全系数。作者认为不能盲目套用工程地质报告有关参数，应对现场土质情况进行全面了解和分析，合理地选用各种土质参数，特别是土的内聚力 c 值，应根据实际情况进行折减，以提高计算结果可靠性，提高支护结构安全系数。
7 结语
总之，随着社会经济的不断发展，城市进程在不断的加快，基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分，特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。深基坑施工的安全可靠，直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。因此，在施工中，一定要严格要求施工质量，不断去完善深基坑施工技术，才能更好取得良好的社会经济效益。
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论文作者:沈荣军
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/10/24
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