广西建工集团第一建筑工程有限责任公司 广西南宁 540031
摘要：城镇化进程的不断推进，导致城市人口密度越来越大，城市的各种建筑建设步伐也随之加快，土地供应紧张已经成为发展建设面临的新难题。高层房屋建筑在很大程度上缩小了建筑用地，缓解了土地供应紧张的问题。但是随着建筑结构的主体越来越高，建筑的基坑就必须要达到一定的深度，一般基坑达到5m深时，就是深基坑，基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程。它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合，所以必须有完备的支护技术。
关键词：建筑工程施工；深基坑；支护技术
引言
随着经济建设的发展和人们生活水平的提高，近年来我国的各类建筑与市政工程得到飞速发展，多层建筑及高层建筑的地下室、地下车库、地铁车站等工程施工，都会面临深基坑工程。随之而来的基坑支护工程的结构设计就显得非常重要，根据工程的特点进行科学的设计，合理地选择支护结构是基坑安全的重要保证。
1、建筑施工深基坑工程的特点
1.1风险大
深基坑支护体系一般是临时结构，安全储备较小，具有较大的风险性。深基坑工程施工过程中应进行监测，并应有应急措施。在施工过程中一旦出现险情，需要及时抢险。
1.2区域性强
如软粘土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中其差异性很大。同一城市不同区域也有差异。深基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜，根据本地情况进行，外地的经验可以借鉴，但不能简单搬用。
1.3综合性强
它不仅需要岩土工程知识，也需要结构工程知识，需要土力学理论、测试技术、计算技术及施工机械、施工技术的综合。
1.4时空效应强
深基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形有较大影响。在深基坑支护体系设计中要注意基坑工程的空间效应。
2、建筑施工深基坑支护结构的类型
2.1钢板桩支护
钢板桩支护是一种施工简单，投资经济的支护方法。在软土地区过去应用较多，但由于钢板桩本身柔性大，因此对基坑支护深度达7m以上软土地层，基坑支护不宜采用钢板桩支护，除非设置多层支撑或锚拉杆，但应考虑到地下室施工结束后钢板桩拔除时对周围地基和地表变形的影响。
2.2地下连续墙
地下连续墙是在泥浆护壁的条件下分槽段构筑的钢筋混凝土墙体。由于地下连续墙具有整体刚度大和防渗性好，适用于地下水位以下的软粘土和砂土多种地层条件和复杂的施工环境，尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况。因此在国内外的地下工程中得到广泛应用，并且随着技术的发展和施工方法及机械的改进，地下连续墙发展到既是基坑施工时的挡墙围护结构，又能作为拟建主体结构的侧墙。
2.3内支撑和锚杆
目前支护结构的内支撑，常用的有钢结构支撑和钢筋混凝土结构支撑两类，钢结构支撑多用圆钢管和大规格的型钢。为减少挡墙的变形，用钢结构支撑时可用液压千斤顶施加预应力。钢筋混凝土支撑是近几年深基坑施工中发展起来的一种支撑形式，它多用土模或模板随着挖土逐层现浇，截面尺寸和配筋根据支撑布置和杆件内力大小而定，它刚度大、变形小，能有力地控制挡墙变形和周围地面的变形，宜用于较深基坑或周围环境要求较高的地区。
2.4土钉墙支护
v土钉墙围护结构是边开挖基坑边在土坡面上铺设钢筋网，并通过喷射混凝土形成混凝土面板，从而形成加筋土重力式挡墙起到挡土作用。适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、杂填土，不适用于淤泥质及地下水位下且未经降水处理的土层，周围管线密集的基坑也应慎用。
2.5深层搅拌水泥土桩支护
深层搅拌水泥土桩是用特制的进入土深层的深层搅拌机将喷出的水泥浆固化剂与地基土进行原位强制拌合制成水泥土桩，相互搭接，硬化后即形成具有一定强度的壁状挡墙，既可挡土又可形成隔水帷幕，对于平面呈任何形状、开挖深度不很深的基坑，皆可用作支护结构，比较经济。
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3、建筑施工深基坑支护注意事项
对于支护结构的设计首先要根据拟建工程的自然地形、地质条件、当地的经验及技术条件，综合考虑来确定一个最合理的设计方案。它应当符合国家的经济技术方针、政策法规和规范、规定等，且技术先进、安全可靠、造价经济、施工方便。因此设计首先应是概念设计，重点在于可行性方案的筛选与优化。
1）对于深度不大的基坑支护工程，应首先考虑悬臂式支护结构，该结构主要利用基坑地面以下土体提供的土压力来维持支护体系平衡，主要结构形式为桩排支护结构和地下连续墙两类，当边坡土质较好，地下水位较低时可利用桩排支护结构。
2）地下连续墙因具有良好的抗弯性、防渗性和整体性，且对周围环境影响较小，对地层条件适应性强，墙体长度可任意调节，适用于各种深度基坑的开挖，同时还可采用逆作法施工，因此被广泛采用。
3）悬臂式板桩支挡的优点是不需构筑与拆除支撑结构，同时为土方作业和基础施工提供较自由的操作空间。
4）当基坑较浅或被动区土层性质较好时，悬臂式板桩支护方案较为经济合理；而当基坑较深或被动区土层性质较差时，桩插入深度较大，桩径与配筋量也相对较大，该方案就相对不经济，同时悬臂式支挡的侧向位移一般稍大，这也是需要注意的。
5）在基坑开挖深度相对较大，且对边坡变形要求较高时，就应考虑对悬臂式支护结构增加内支撑的方法，使之形成混合式支护结构，支撑形式常采用锚杆拉接或内支撑形式。
6）如悬臂式支挡不妥当，则可考虑其它形式的方案，如钢板桩、土钉、锚杆、拱圈、网状树根桩加固、逆作法等。设计人员应根据工程的具体情况，通过综合分析比较的方法来确定支护结构的种类、平面布置形式及其支护材料。
3.1深基坑支护存在的俩个关键问题及解决方法
3.1.1土压力计算系数
人们进行深基坑支护结构设计时所用的土压力参数，一般采用详细勘察或初步勘察所提供的数据。但是，详细勘察的布点一般选择在建筑物周边线以内，但是支护结构所承受的主动土压力却来自建筑物周边线以外的土体，因此，用详细勘察所提供的土压力参数作为深基坑支护结构设计的依据，并不是足够充分和准确的，尤其在地质条件比较复杂的场地，误差就会更加大。深基坑支护结构作为一种临时性的施工结构，设计时所需用的参数应由施工勘察提供，但在具体规定的施工勘察的内容中，却只包括了“提供地层渗透系数K，实测基底回弹、隆起或土的侧向位移，以及邻近建筑物的附加沉降，提供其与地基土摩擦系数F”等，而未对深基坑支护结构设计所需的土压力参数提出明确要求。同样在《高层建筑箱形基础设计与施工规程》（JGJ6-80）的勘察要求一章中，也未做出明确具体的规定。因此，笔者认为，在制定新的规定时，应该明确具体的土压力计算参数取值方法，或扩大详细勘察的布点范围，或进行专门施工勘察，来为深基坑支护结构设计提供准确的土压力参数。
3.1.2关于环梁内的弯矩问题
用环梁作深基坑支护时，一般按环梁内没有弯矩只有压力考虑，然而事实并非如此。根据结构力学，环形刚架只有在承受均匀分布的法向力时，环梁的内弯矩才为零，而用于基坑支护的环形梁这两个条件都不能满足：一是基坑多为矩形或多边形，土压力是沿着槽边长度分布的，每一段环梁所对应的槽边长度不等，因此环梁所受荷载必然是不均匀的；二是开挖不能保持分层对称均匀进行时，也会使环梁受力不匀；环梁外有支撑时，支撑杆是一个个的集中力，也不符合均布荷载的假设。这样环梁内就必然有弯矩产生。
由于缺少实际监测的数据，电脑推算的结果是否与实际情况相符、环梁内弯矩的大小与环梁外支撑杆的密度之间的关系等问题，还需要近一步研究。但笔者认为，在没有取得可靠的数据证实之前，进行环梁支护设计时应尽量使环梁外支撑杆均匀分布并与梁垂直，间距应尽量小，以最大限度地减小环梁内弯矩，充分发挥其“成拱”效应；在确定环梁配筋时，应按有弯矩来计算。
结语
深基坑支护工程是因应城市发展而产生的新的学科，在理论上其并不完善，因此选择在经济、技术上都合理的支护类型，还需要充分考虑施工现场的环境及周边临近建筑对施工现场的影响、工程地质条件以及工程具体要求等综合因素，这样才能达到项目施工的真正目的。
参考文献：
[1]付国军.探讨高层建筑工程深基坑支护施工技术[J].工程施工，2012（11）
[2]窦远明.深基坑支护结构土压力计算理论的发展述评[J].河北工业大学学报，2004（04）
[3]刘建航，侯学渊.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.
论文作者:姜新讲
论文发表刊物:《基层建设》2015年18期
论文发表时间:2015/12/30
标签：基坑论文; 结构论文; 深基坑论文; 弯矩论文; 工程论文; 压力论文; 挡墙论文; 《基层建设》2015年18期论文;