1、房屋施工中的基坑支护技术应用摘要：本文结合笔者多年来的工作经验，对在房屋建筑中基坑支护的一些施工技术和方法进行了简要的探讨，并提出一些建议，供同行参考。 关键词：房屋施工；基坑支护；施工技术 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 近年来，随着我国城市的快速发展，高层建筑不断的涌现出来，数量越来越多，建筑的地下结构也就随之出现，如地下商场、地下停车场等，已经成为地下结构的一部分。进而在房屋建筑工程中深基坑支护工程作为建筑工程越来越普遍起来，所以在施工过程中必须高度重视。然而，在房屋建筑的建设中，可供建筑施工的城市区域还是相当比较的有限，再加上环境的复杂，导致了基坑的支护工程存在着许多
2、的问题。因此，对于高层建筑的基坑支护施工，应该抓住关键的技术，掌握对深基坑支护技术的运用，以安全作为着手点，对地下结构的建设来说非常重要。本文主要讨论了在房屋建筑中基坑支护的一些施工技术和方法。 1 基坑支护 1. 1 基坑支护的概念 基坑支护：在进行基坑的施工中，会对基坑的周边采取一些加固的防护工作，以此保证基坑环境和地下结构的安全。 建筑基坑：在进行地下室的施工和建筑的基础施工中，会在地面以下开挖形成建筑基坑，其只不过是一项临时的工程，为建筑的施工提供一个良好的空间，使工程能够在原计划中指定的位置里进行施工。 深基坑：所谓的深基坑，就是地下施工深度达 5 米以上的施工工程。若深度未达 5
3、米以上，但地下环境复杂的工程也可被称为深基坑。 1.2 基坑支护的工程特点 人口稠密度高的城市，具有复杂的城市建筑环境，一般在基坑支护工程中，因为场地很小，也容易受其如市政排水管道、附近建筑等周围环境的影响，使得基坑支护受到许多施工困难的影响。一般来说，作为临时构件的基坑的支护结构，其所用的安全防护设备就非常的少，存在着高度的风险。最后，因为施工场地的土的性质、周边坏境以及水文条件的不同差异，使基坑工程的地域性变得很强，因此，在进行施工过程中，就要具体问题具体分析。 (1)基坑支护工程是个临时工程，设计的安全储备相对可以小些，但又与地区性有关。不同区域地质条件其特点也不相同。基坑支护工程又是岩
4、土工程、结构工程以及施工技术互相交叉的学科，是多种复杂因素交互影响的系统工程，是理论上尚待发展的综合技术学科。 (2)由于基坑支护工程造价高，开工数量多，是各施工单位争夺的重点，又由于技术复杂，涉及范围广，变化因素多，事故频繁，是建筑工程中最具有挑战性的技术上的难点，同时也是降低工程造价，确保工程质量的重点。 (3)基坑支护工程正向大深度、大面积方向发展，有的长度和宽度均超过百余米，深度超过 20 余米。工程规模日益增大。 (4)岩土性质千变万化，地质埋藏条件和水文地质条件的复杂性、不均匀性，往往造成勘察所得的数据离散性很大，难以代表土层的总体情况，并且精确度较低，给基坑支护工程的设计和施工增
5、加了难度。 (5)在软土、高地下水位及其他复杂场地条件下开挖基坑，很容易产生土体滑移、基坑失稳、桩体变位、坑底隆起、支挡结构严重漏水、流土以致破损等病害，对周边建筑物、地下构筑物及管线的安全造成很大威胁。 (6)工程实践证明，要做好基坑支护工程，必须包括整个开挖支护的全过程，它包括勘察、设计、施工和监测工作等整个系列，因而强调要精心做好每个环节的工作。 (7)随着旧城改造的推进，各城市的主要高层、超高层建筑大都集中在建筑密度大、人口密集、交通拥挤的狭小场地中，基坑支护工程施工的条件均很差。邻近常有必须保护的永久性建筑和市政公用设施，不能放坡开挖，对基坑稳定和位移控制的要求很严。 (8)基坑支护
6、工程包含挡土、支护、防水、降水、挖土等许多紧密联系的环节，其中的某一环节失效将会导致整个工程的失败。 (9)相邻场地的基坑施工，如打桩、降水、挖土等各项施工环节都会产生相互影响与制约，增加事故诱发因素。 (10)在支护工程设计中应包括支护体系选型、围护结构的承载力、变形计算、场地内外土体稳定性、降水要求、挖土要求、监测内容等，应注意避免“工况”和计算内容之间可能出现的“漏项” ，从而导致基坑失误。在施工过程中，尤其在软土地区中施工时，应该认真研究合理安排好挖土的方法，以及支撑与挖土的配合，将会显著地减少基坑变形和基坑支护事故的发生。 (11)基坑支护工程造价较高，但又是临时性工程，一般不愿投入
7、较多资金。可是，一旦出现事故，处理十分困难，造成的经济损失和社会影响往往十分严重。 (12)基坑支护工程施工周期长，从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程，常需经历多次降雨、周边堆载、振动、施工不当等许多不利条件，其安全度的随机性较大，事故的发生往往具有突发性。 所以说，对工程界人士而言，应该对深基坑支护工程有一个很好的重视，总结经验，多研究、多积累，使效果良好，造价又低的支护体系得以形成。 2 基坑支护施工中的主要技术和方法 2.1 放坡开挖：适用于周围场地开阔，周围无重要建筑物，只要求稳定，位移控制无严格要求，价钱最便宜，回填土方较大。 2.2 土钉墙：由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面
8、板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力，从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆来设置的。土钉式技术主要用来抵制因为墙后引发的土的压力，这样能够保证支护的稳定性。土钉式技术的主要优势就是可以节省工期、用料比较少、施工的时候比较方便、不会对周围的环境产生太大的影响。土钉式的技术主要用在基坑比较浅的建筑工程中。施工过程是在规定位置上钻孔，然后进行编号排列，按照编号确定要放入的钢筋的数量。钻孔的过程中也采取灌浆工作，如果想使土钉的承载能力更好的的话，就要采取二次灌浆的措施，最后挖出土方就完成了。 2.3 复合土钉墙：将土钉式支护与预应力锚杆相结合的支护技
9、术。复合土钉墙支护具有轻型、机动灵活，针对性强，适用范围广，支护能力强等技术特点，是一项技术先进，施工简便，经济合理，综合性能突出的深基坑和边坡支护技术。 2.4 深层搅拌水泥土围护墙：深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌，形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土围护墙优点：由于一般坑内无支撑，便于机械化快速挖土；具有挡土、止水的双重功能；一般情况下较经济；施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微，因此在闹市区内施工更显出优越性。水泥土围护墙的缺点：首先是位移相对较大，尤其在基坑长度大时，为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移；其次是厚度较大，只有在红线位
10、置和周围环境允许时才能采用，而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。 2.5 高压旋喷桩：高压旋喷桩所用的材料亦为水泥浆，它是利用高压经过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体，相互搭接形成排桩，用来挡土和止水。高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩，但其施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少，并且施工机具的振动很小，噪音也较低，不会对周围建筑物带来振动的影响和产生噪音等公害，它可用于空间较小处，但施工中有大量泥浆排出，容易引起污染。对于地下水流速过大的地层，无填充物的岩溶地段永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质，由于喷射的浆液无法在注浆管周围凝固，均不宜采用该法。 2
11、.6 槽钢钢板桩：这是一种简易的钢板桩围护墙，由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长 68m ，型号由计算确定。其特点为：槽钢具有良好的耐久性，基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用；施工方便，工期短；不能挡水和土中的细小颗粒，在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施；抗弯能力较弱，多用于深度4m 的较浅基坑或沟槽，顶部宜设置一道支撑或拉锚；支护刚度小，开挖后变形较大。 2.7 钢筋混凝土板桩：钢筋混凝土板桩具有施工简单、现场作业周期短等特点，曾在基坑中广泛应用，但由于钢筋混凝土板桩的施打一般采用锤击方法，振动与噪音大，同时沉桩过程中挤土也较为严重，在城市工程中受到一定限制。此外，其制作一般在
12、工厂预制，再运至工地，成本较灌注桩等略高。但由于其截面形状及配筋对板桩受力较为合理并且可根据需要设计，可制作厚度较大(如厚度达 500mm 以上) 的板桩，并有液压静力沉桩设备，故在基坑工程中仍是支护板墙的一种使用形式。 2.8 钻孔灌注桩：钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多的一种，在我国得到广泛的应用。其多用于坑深 715m 的基坑工程，在我国北方土质较好地区已有 89m 的臂桩围护墙。钻孔灌注桩支护墙体的特点有：施工时无振动、无噪音等环境公害，无挤土现象，对周围环境影响小；墙身强度高，刚度大，支护稳定性好，变形小；当工程桩也为灌注桩时，可以同步施工，从而施工有利于组织、方便、工期短。 工程
13、桩也为灌注桩时，可以同步施工，从而施工有利于组织、方便、工期短；桩间缝隙易造成水土流失，特别时在高水位软粘土质地区，需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题；适用于软粘土质和砂土地区，但是在砂砾层和卵石中施工困难应该慎用；桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体，因而相对整体性较差，当在重要地区，特殊工程及开挖深度很大的基坑中应用时需要特别慎重。 3 在房屋建筑中进行基坑支护的时候应该注意的问题 3.1 设计要求 基坑支护作为一个结构体系，应要满足稳定和变形的要求，即通常规范所说的两种极限状态的要求，即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态，对基坑支
14、护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏，出现较大范围的失稳。一般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大，影响正常使用，但未造成结构的失稳。 因此，基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数，不致使支护产生失稳，而在保证不出现失稳的条件下，还要控制位移量，不致影响周边建筑物的安全使用。因而，作为设计的计算理论，不但要能计算支护结构的稳定问题，还应计算其变形，并根据周边环境条件，控制变形在一定的范围内。 一般的支护结构位移控制以水平位移为主，主要是水平位移较直观，易于监测。水平位移控制与周边环境
15、的要求有关，这就是通常规范中所谓的基坑安全等级的划分，对于基坑周边有较重要的构筑物需要保护的，则应控制小变形，此即为通常的一级基坑的位移要求；对于周边空旷，无构筑物需保护的，则位移量可大一些，理论上只要保证稳定即可，此即为通常所说的三级基坑的位移要求；介于一级和三级之间的，则为二级基坑的位移要求。 对于一级基坑的最大水平位移，一般宜不大于 30mm，对于较深的基坑，应小于 0.3%H，H 为基坑开挖深度。对于一般的基坑，其最大水平位移也宜不大于 50mm。一般最大水平位移在 30mm 内地面不致有明显的裂缝，当最大水平位移在 40-50mm 内会有可见的地面裂缝，因此，一般的基坑最大水平位移应
16、控制不大于 50mm 为宜，否则会产生较明显的地面裂缝和沉降，感观上会产生不安全的感觉。 一般较刚性的支护结构，如挡土桩、连续墙加内支撑体系，其位移较小，可控制在 30mm 之内，对于土钉支护，地质条件较好，且采用超前支护、预应力锚杆等加强措施后可控制较小位移外，一般会大于 30mm。 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 3.2 在进行基坑支护工程中对基坑进行监测 主要监测项目：基坑周围土体的位移和周围建筑物的沉降。在基坑四周护坡的顶部设置监测点，定期测量水平及垂直位移，绘制位移时间曲
17、线，分析边坡的稳定和对周围建筑物的影响；对周围的建筑进行沉降观测，绘制沉降时间曲线，确定对建筑物的影响程度。现场监测由专人负责完成，监测记录应及时反馈给设计单位、监理单位、建筑单位。如发现基坑边坡位移超过设计位移量或基坑附近地表裂缝不断开展时，必须停止施工，采取有效处理措施后方可继续进行施工。 3.3 施工过程中对基坑支护结构的质量控制 在进行施工中，要做好方案的设计工作。在水泥揽拌桩开钻前，要用水对管道进行彻底的清理，保证无堵塞现象的发生，等到水被排尽之后，才可以进行水泥搅拌桩的开钻。要做好施工的质量控制，对水泥搅拌制的罐数、水泥的用量、喷浆搅拌的提升时间和次数以及断浆现象都要进行严格的检测
18、，以确保搅拌桩的成型质量。当支档的结构是灌注桩的时候，我们要采取措施防止灌注桩桩身的断裂、夹泥、缩颈等缺陷。土钉墙支护结构应进行土钉抗拉试验检测承载力，及喷射混凝土抗压强度试验和喷射层厚度检查。 3.4 雨季施工时一定要根据实际情况进行操作 房屋建筑工程如果是在雨季时进行施工，一定要根据它的实际情况来操作。雨季作业的时候，因为基底的土层存在着橡皮土，所以一般操作人员会先铺上一层碎石头，然后再进行夯实来处理，这样可以使土层的表面更加紧实。如果房屋建设在对基坑支护施工过程中出现流沙的时候，我们应该采用紧急的措施来处理好，这样才能防止边坡上出现塌方的现象。基坑周围应设置排水沟及挡水坎，基坑底部应设集
19、水坑，以便排水。 4 结束语 在房屋建筑的施工中，基坑支护工程的顺利完成，对房屋建筑的施工有着很大的作用。在基坑支护施工的过程中，要掌握良好的施工技巧，选择合理的支护结构，严格的按照施工的设计来进行操作，并进行严密的监测和严格的施工，提高基坑支护施工的技术指导，提高房屋建筑工程施工的安全性，只有这样，才能使基坑工程的成功得以确保，从而使整个房屋建筑工程能够顺利圆满的完成。 参考文献： 1黄增辉.浅谈房屋建筑基坑支护施工与方法J.科学之友，2012 2陶聿君.对深基坑工程支护技术的论述J.四川建材，2006 3赵伟，刘玉波，王云宝.深基坑支护方案选择与施工技术J.黑龙江水利科技，2006 4李目志，赵荣华.基坑支护及降水施工措施探讨J.科技创新与应用， 2012 5赵帆，郭强.建筑基坑支护工程安全性影响因素分析J.科技资讯， 2007
