黄保强
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摘要：本文主要对高层建筑基坑支护技术难点和选择形式进行了分析，并结合工程实例对高层建筑深基坑支护方案选择进行了探讨，以供类似工程参考。
关键词：高层建筑；深基坑支护；技术难点；方案选择
一、前言
近年来，随着我国城镇化建设的高速发展，在城市化不断推进的大环境下，城市人口日益饱和，土地资源的宝贵性越来越突出，在这种形势之下，高层建筑也呈现出持续增长的趋势。与其它建筑类型相比，高层建筑的承载力更大，对于储藏室以及车库、空调设备等的要求空间也更大，因此，高层建筑通常都建设有较深的地下室。此外，为了更好满足高层建筑稳定性，在建筑施工过程中要求有一定的埋置深度，使基坑深度增加。当前，基坑的深度随着建筑高度的增加而逐渐加大，深基坑支护应用的重要性也越来越显著。下面就对高层建筑基坑支护技术难点和选择形式进行了分析，并结合工程实例对高层建筑深基坑支护方案选择进行了探讨，以供类似工程参考。
二、深基坑支护施工技术的难点
首先，随着城市化建设的不断发展，目前很多建筑工程普遍采用三、四层地下室结构，甚至出现了五、六层地下室，基坑开挖的深度不断增加，甚至超过了20m，以致基坑技术越来越趋于大深度。其次，软土层基坑的开挖会发生巨大的位移和沉降，会对周围建筑、地下管道等带来影响；此外，由于深基坑工程施工工期较长，跨度较大，所以很容易发生不可预知的事件，造成不可预料的损失。此外，由于深基坑工程是临时性的工程，各施工单位对其的投入力度相对不够，施工过程的复杂性导致其安全系数降低，带来风险和挑战。同时，由于深基坑工程属于附属工程，一般为较为复杂的施工现场，会受到其他工程的影响，从而不利于其协调工作。最后，深基坑支护施工的区域性较强，各地质条件不同，地下岩土的性质复杂、不均匀，千变万化，因此在不同的地区进行施工设计时，要具体情况具体分析，因地制宜。而且，随着工程建设的不断发展，建筑工程深基坑支护措施出现了丰富化，如钢板桩、预制桩、锚钉墙、混凝土灌注桩等，支护类型多样，在具体的深基坑运用中，稍显复杂。
三、高层建筑深基坑支护形式
深基坑支护形式选择，设计和施工人员要对施工现场的周围环境进行深入调查分析，依据周边的环境条件和地质状况选择合适的支护方式。1）悬臂型支护方式。悬臂型支护方式被广泛应用于地质条件比较好、基坑较浅的基坑。这种方式主要是利用深基坑地层的岩土对地面起到支撑的作用，为了使建筑结构保持平稳，必须承受一定的水和土的压力。2）重力型的支护方式。这种方式主要凭借自身的重量来保障支护结构的平稳。3）混合型的支护方式。混合型的支护方式主要是在悬臂型支护方式的前提下，加上锚杆的支撑作用，使得建筑结构能处于平稳的状态。锚杆支护方式主要是在深基坑的防滑面外部比较稳定的土体锚杆形成的，这种支护方式被广泛应用于范围比较大而且变形不大的深基坑。
四、工程应用实例分析
某高层建筑深基坑支护工程，基坑面积为29700m2，基坑深度8m，属于大型深基坑，基坑侧壁安全等级按照规范为一级，为一级基坑，因此本基坑的支护结构形式的选用必须严格按照一级基坑的规定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据地质勘察资料，该场地地下水的埋深为0.8～1.2m，地下室底板和记坑的开挖深度处于第三层细砂中砂层这一富含水层中，而且其上覆土层的含水量较高，引起较大的地下水水头压力差，基坑的防水问题基坑底部土体隆起和承压问题必须特别慎重处理应对。支护结构除了考虑围护墙的刚度与变形能力以外，还需要选择合适的防水止水结构。由于第三层下卧土层为粉质粘土层，是良好的隔水层，因此可以充分利用该土层，把止水结构嵌入其中，达到隔断基坑内外水力联系，确保基坑内的施工排水不影响基坑外的土体稳定，防止场地外路面和建构筑物发生沉降变形。通过对我国目前所采用的基坑支护结构形式和特点的分析，结合实际工程处地质与水文地质条件，基坑周围环境和开挖要求条件，提出以下几个基坑支护方案进行参考：
（1）搅拌桩止水幕墙加土钉墙支护结构。搅拌桩止水幕墙加土钉墙支护结构的有利使用条件是：该法可应用在基坑周围地面施工场地较小，土质好，基坑开挖深度不超过16m，临近基坑边无重要建构筑物，一般采用双排搅拌桩幕墙，基坑周边采用分层密集锚杆喷锚网垂直支护到底，此支护形式施工速度快工程造价较低。由于本场地南北两个方向的地质差异较大，南区岩面高淤泥及细砂层较薄，北区岩面低淤泥及细砂层较厚，所以土钉的施工差异较大，质量控制不利，难于保证基坑的安全，故该方案有缺陷。
（2）地下连续墙支护结构。该方案可应用于所有止水严格以及各类复杂土层的支护工程，尤其是周围环境复杂的基坑工程。根据基坑的地质条件，环境条件，结构形式，埋置深度，地下水条件，施工要求等因素，确定地下连续墙的单元墙段的形状，长度和进行必要的成槽试验。采用地下连续墙+逆作法方案，是基于本工程的实际情况而制定，它切合实际地在工程的质量、安全、造价与工期上得到较佳的平衡。地下连续墙做挡土止水结构兼作地下室外墙，利用逆作法施工到-1层时的楼板结构作为支撑，减少了临时支护结构的制作与拆除的浪费，降低工程造价。由于连续墙作为永久支护，其施工厚度取值800mm。
（3）组合式支护结构。这种方法使用条件是临近基坑边有重要的建构筑物或管线，基坑开挖深度大，对基坑边土体的水平位移要求严格，一般结合场地的地质水文条件，周围环境和基坑开挖的施工难度等实际情况，选择合适的钻（挖）孔灌注桩作排桩，并且在桩间施工止水帷幕，在其顶部及中部分别设置压顶梁和腰梁，在腰梁部位设置预应力锚杆并锁于腰梁上，但是这种支护结构形式工程造价较高。钻孔排桩+ 桩间旋喷帷幕+支撑+锚杆：利用ф1200钻孔排桩挡土，桩间设600单管旋喷桩止水，顶部加压顶梁，中部加锚杆，以便控制支护结构的变形。由于本工程所处的场地狭窄，地下管线较多，使用钻孔桩，将会由于占用基坑的一部分面积，使得基坑的建成面积减少，降低了经济效益，而且锚杆的施工也会因为南北方向地质条件的差异，对于施工质量有很大的影响，所以本方案非最优。
通过分析比较，由于地下连续墙施工工艺较先进，施工对环境污染少，墙体整体性与防渗性好，基坑变形小，能够最大限度地保护周围的地下管线和建构筑物，所以，本工程的基坑支护选择地下连续墙+逆作法这个方案较为合适。
五、结语
总之，深基坑工程的施工是一个循序渐进的过程，施工单位应按先设计、后施工的程序施工。因此，相关技术人员只有熟悉深基坑支护的各种技术特点，选择合适的施工方案，同时做好施工监测工作，才能确保深基坑支护工程的安全质量，保证工程的顺利完成。
参考文献：
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[3]陈锦清.坑支护工程的施工管理[J].黑龙江科技信息，2014（22）：29~30.
论文作者:黄保强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/18
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