摘要：近年来深基坑工程越来越普遍，土方开挖、支护和降水是一项综合性很强的系统工程，需要岩土工程、结构设计及现场施工的密切配合，基坑支护作为临时性结构，安全储备较小，具有较大的风险性，一旦出现问题将造成人员伤亡及经济损失。因此加强基坑支护的设计与施工方案编制是非常关键且必要的，本文通过阐述基坑支护的设计、施工方案编制的要点，达到提高基坑支护施工安全的目的。
关键词：基坑支护；土钉墙；内支撑
引言
为保证基坑支护的安全性，基坑支护的设计方案与施工方案必须相互配合，满足现场施工的基本要求，比如内支撑基坑支护设计方案需考虑土方运输通道及分段施工要求，基坑支护坡顶环形道路设置要求。基坑支护结构施工不得破坏支护结构的整体性，严格按照设计要求进行降水施工，并在整个使用阶段加强基坑监测，保证基坑工程的安全。
1 基坑支护布置要点
1.1 满足环形道路设置要求
基坑支护方式选型需综合考虑基坑深度、地下结构与红线的距离、红线外地下管线及建筑情况等因素。考虑外架搭设及基坑排水沟设置要求，基坑支护底部边线距离地下结构边的距离不宜小于1.5m，作为外架搭设及基坑排水沟设置的空间，基坑顶部2m范围禁止堆放材料和行车，基坑顶部2m范围以外可作为环形施工道路，因此在基坑支护设计时，应尽量保证环形施工道路的设置空间，为现场施工组织创造条件。
1.2 内支撑支护结构满足施工通道要求
对于位于市区且地下室与红线过近的深基坑，一般采用排桩+内支撑的支护形式，该支护形式的内支撑结构严重影响地下室的施工，在深基坑支护设计方案编制时，应充分考虑出土斜坡位置，出土斜坡位置不宜设置内支撑结构。如果项目分段建设，应考虑分段出土斜坡位置，同时分段施工区域的内支撑系统的结构的独立性。
2 基坑土方开挖的基本原则
2.1 有围护无内支撑的基坑开挖
采用土钉墙、土层锚杆支护的基坑，开挖时应与土钉。锚杆施工相协调，开挖和支护施工应形成循环作业，开挖应分层分段进行，每层开挖深度宜为相应土钉、锚杆的竖向间距。每层每段开挖后应及时进行支护施工，尽量缩短无支护暴露时间。采用重力式水泥土墙、板墙悬臂围护的基坑开挖，开挖前围护结构的强度和龄期均应满足设计要求。
2.2 有内支撑的基坑开挖
开挖的方法和顺序应遵循“先撑后挖、限时支撑、分层开挖、严禁超挖”的原则，尽量减少基坑无支撑暴露时间和空间。应根据基坑工程级别、支撑形式、场内条件等因素，确定基坑开挖的分区和顺序，并及时设置支撑或基础底板。挖土机械和车辆不得直接在支撑上行走或作业，可在支撑上覆土并铺设路基箱。挖土机械和车辆严禁在底部已经挖空的支撑上行走或作业。
3 常见基坑支护施工工艺
3.1 土钉墙工程施工
（1）工艺流程
开挖作业面→修整坡面→土钉定位→钻孔→清孔检查→放置土钉→注浆→施工第一层面层→绑扎钢筋网→安装泄水管→施工第二层面层→养护→开挖下一层工作面→重复上述步骤直至设计深度。
（2）土方开挖
基坑土方应分层开挖，且应与土钉支护施工作业紧密协调和配合。挖土分层厚度应与土钉竖向间距一致，开挖标高宜为相应土钉位置下200mm，逐层开挖并施工土钉，严禁超挖。完成上一层作业面土钉和面层后，应待其达到70%设计强度以上后，方可进行下一层作业面的开挖。
（3）土钉施工
钢筋土钉施工一般采用小型钻孔机械成孔，保持与面层一定的角度先采用铝合金钻头钻进，放入护壁套管，再冲水钻进，钻到设计位置后应继续供水洗孔。
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钢管土钉施工一般采用打入法，即在确定孔位标高处将管壁留孔的钢管保持与面层一定角度打入土体内。
（4）注浆
注浆材料一般采用水泥浆和水泥砂浆，一般采用重力、低压（0.4~0.6MPa）或高压（1~2MPa）注浆。水平注浆多采用低压或高压，注浆时在孔口或规定位置设置止浆塞，注满后保持压力3~5min。斜向注浆则采用重力或低压注浆，注浆导管底部插至距孔底250 ~500mm处，在注浆时将导管均匀缓慢地撤出，过程中注浆导管始终口始终埋在浆体表面下。
3.2基坑支撑系统施工
目前支撑体系主要有钢支撑和混凝土支撑，支撑系统主要由围檩、支撑和立柱组成，根据基坑的平面形状、开挖面积及开挖深度等，内支撑可分为有围檩和无围檩两种。
长条形基坑工程可设置短边方向的对撑体系，两端可设置水平角撑体系；短边方向的对撑体系可根据基坑长边长度、土方开挖、工期等要求采用钢支撑或混凝土支撑，两端角支撑体系可从基坑工程的稳定性及控制变形的角度上，宜采用混凝土支撑的形式。基坑平面有向坑内折角时，可在阳角的两个方向上设置支撑点，或可根据实际情况将该位置的支撑杆件设置为现浇板。
在竖向平面内布置水平支撑的层数，应根据开挖深度、工程地质条件、环境保护要求、维护结构类型、工程经验等确定。上下层水平支撑轴线应布置在同一竖向平面内，竖向相邻水平支撑的净距不宜小于3m，当采用机械坑下开挖及运输时，尚应适当放大，每层的支撑的标高不应影响上下地下室楼层结构的施工。立柱应布置在纵横向支撑的交点处或桁架式支撑的节点位置，并应避开主体结构的梁、柱及承重墙的位置，立柱间距一般不宜超过15m；立柱下端一般应支撑在较好的土层或锚入钻孔灌注桩中，开挖面以下埋入深度应满足支撑结构队立柱承载力和变形的要求。
施工方案编制应保证支撑体系的整体稳定性，不得支撑到哪里就开挖就哪里，分区域开挖时，必须保证开挖区域的内支撑体系能独立支撑，有明显的荷载传递线路，不允许在支撑体系尚未完成独立受力的情况即开始开挖。内支撑拆除过程中，地库楼板需上车时，需考虑地库楼板承载力，必要时需对楼板采取加固措施。基坑内的土方运输斜坡需避开内支撑系统，运输车辆不得直接在水平支撑梁上行走，可覆土并铺设钢板。
4 基坑地下降水
基坑工程施工中为避免产生流沙、管涌、坑底突涌，便于土方开挖和地下结构施工作业，当基坑开挖深度内存在饱和软土层和含水层，坑底以下存在承压含水层时，需选择合适的方法对地下水进行控制。
地下水控制室基坑工程的重要组成部分，主要方法包括集水明排、井点降水、隔水和回灌。
（1）集水明排：应在基坑外侧场地设置集水井、排水沟等组成的地表排水系统，避免坑外地表水流入基坑。集水井、排水沟宜布置在基坑外侧一定距离，有隔水帷幕时，排水系统宜布置在隔水帷幕外侧且距离水帷幕的距离不宜小于0.5m
（2）基坑隔水：基坑工程隔水措施可采用水泥土搅拌桩、高压喷射注浆、地下连续墙、咬合桩、钢板桩等，也可采用多种隔水措施联合使用的方式，增强隔水可靠性。
（3）轻型井点降水：轻型井点降低地下水位，是按设计要求沿基坑周围埋设井点管，一般距离坑边0.7~1.0m，铺设集水总管，将各井点与总管用软管连接，在总管中段适当位置安装抽水水泵或抽水装置。
（4）喷射井点降水：喷射井点是利用循环高压水流产生的负压把地下水吸出。喷射井点主要使用于渗透系数较小的含水层和降水深度较大（8~20m）的降水工程。
基坑降水方案编制应特别注明基坑降水时间范围，根据结构图纸要求，确定降水时间，如果结构施工蓝图要求地库顶板覆土后方可停止降水时，应降水至地库顶板覆土完成后停止。
5 结语
总之，基坑工程的土方开挖、支护、降水的设计与施工相结合，为现场施工创造条件，同时土方开挖与支护及降水需要相互配合，分层开挖，及时支护。内支撑体系分段施工时，必须保证每一段内支撑结构能够独立受力。合理选择基坑降水方式，按设计要求的时间进行降水。
参考文献：
[1]《建筑边坡工程技术规范》 GB 50330-2013；
[2]《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012；
[3]《建筑施工手册》（第五版）
论文作者:何欢然,邹明明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/19
标签：基坑论文; 结构论文; 土方论文; 作业论文; 注浆论文; 工程论文; 位置论文; 《基层建设》2019年第9期论文;