深基坑支护技术的探讨

　　摘要：本文通过当前房屋建筑深基坑支护方法介绍和房屋建筑基坑支护工程施工过程中存在的问题进行分析，以体现出当前房屋建筑基坑支护工程施工技术的现状。
　　关键词：深基坑，支护，管理，策略
　　
　　当今社会，随着城市化进程的飞速发展，小高层、高层建筑与日俱增，建筑的地下结构也就随之出现，例如地下停车场、地下商场超市等，已经成为地下结构的一部分，进而房屋建筑工程的深基坑支护工程就变得普遍起来。但是，由于城市的可供建筑施工的区域的有限性和建筑环境的复杂多变性，使得深基坑的支护工程在施工上受到诸多限制。因此，掌握多种建筑结构的深基坑支护技术，并将其运用到复杂多变的建筑施工环境之中，是十分必要的。
　　一、支护方法
　　1.1钢板桩支护
　　钢板桩由于施工简单而用处较广。但是钢板桩的施工可能会引起相邻地基的变形和产生噪声震动，隔水性能差，周围建筑物及地下管线会引起较大的沉降和移位，对周边环境影响很大，因此在人口密集、建筑密度很大的地区，其使用常常会受到限制。而且钢板桩本身柔性较大，如支撑或锚位系统设置不当，其变形会很大，所以当基坑支护深度大于7m时，不宜采用。同时由于钢板桩在地下室施工结束后需要拔出，因此应考虑拔出时对周围地基土和地表土的影响。
　　1.2排桩支护
　　排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻(冲)孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。柱列式间隔布置包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度。但各桩之间的联系差，必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土冠梁加以可靠联接。为了防止地下水并夹带土体颗粒从桩间孔隙流入(渗入)坑内，应同时在桩间或桩背采用高压注浆，设置深层搅拌桩、旋喷桩等截水措施，或在桩后专门构筑防水帷幕。灌注桩施工简便，可用机械钻(冲)孔或人工挖孔，施工中不需要大型机械，且无打入桩的噪声、振动和挤压周围土体带来的危害，成本较地下连续墙低。同时，灌注桩围护结构在建筑主体结构外墙设计时也可视为外墙中的一部分参与受力(承受侧压)。这时在桩与主体之间通常不设拉结筋，并用防水层隔开。排桩支护可分为悬臂式和支锚式，而支锚式又分单点支锚和多点支锚。大多数情况下，悬臂式柱列桩适用于三级基坑和二级基坑，支锚式柱列桩适合于一、二级基坑工程。一般来说，当基坑深h=8m一14m、对周围环境要求不十分严格时，多考虑采用排桩支护。柱列式灌注桩的工作比较可靠，但要重视冠梁的整体拉结作用，在基坑边角处，冠梁应连续交圈。当要求灌注桩围护结构起到截水防渗作用时，必须做好桩间和桩背的深层截水搅拌桩或旋喷桩(一般的钻孔压密注浆法不易保证止水，曾引发多起重大事故)。当周围环境保护要求严格时，为减少排桩的变形。在软土地区有时对基坑底沿灌注桩周边或部分区域，用水泥搅拌桩或注浆进行被动区加固，以提高被动区的抗力，减少支护结构的变形。
　　1.3地下连续墙
　　地下连续墙具有整体刚度大的特点和良好的止水防渗效果，适用于地下水位以下的软粘土与砂土等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时，因此在国内外的地下工程中得到广泛的应用。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土围护结构，又是拟建主体结构的侧墙，如支撑得当，且配合正确的施工方法和措施，可较好地控制软土地层的变形。在基坑深(一般h>10m)、周围环境保护要求高的工程中，经技术经济比较后多采用此技术。但是地下连续墙在坚硬土体中开挖成槽会有较大困难，尤其是遇到岩层需要特殊的成槽机具，施工费用较高。在施工中泥浆污染施工现场，造成场地泥泞不堪。目前采用的逆作法施工使得两墙合一，即施工时用作围护结构，同时又是地下结构的外墙。逆作法施工一般用在城市建筑高层时，周围施工环境比较恶劣，场地四周邻近建筑物、道路和地下管线不能因任何施工原因而遭到破坏，为此在基坑施工时，通过发挥地下结构本身对坑壁产生支护作用的能力(即利用地下结构自身的桩、柱、梁、板作为支撑，同时可省去内部支撑体系)，减少支护结构变形，降低造价并缩短工期，是推广应用的新技术之一。除现场浇筑的地下连续墙外，我国还进行了预制装配式地下连续墙和预应力地下连续墙的研究和试用。预制装配式地下连续墙墙面光滑，由于配筋合理可使墙厚减薄并加快施工速度。而预应力地下连续墙则可提高围护墙的刚度达30％以上，可减薄墙厚，减少内支撑数量，由于曲线布筋张拉后产生反拱作用，可减少围护结构变形，消除裂缝，从而提高抗渗性。这两种方法已经在工程中试用，并取得较好
　　的社会效益和经济效益。
　　1.4复合土钉综合支护
　　复合土钉综合支护技术综合了土钉墙和深层搅拌水泥土桩或高压旋喷桩技术优点，是一种施工快速、经济实用的综合技术。土钉墙式一种边坡稳定的支护。适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土。常用在单层地下室，且淤泥层较薄、地下水较少的基坑。土钉墙施工工艺流程可以总结为：测量放样——第一层边坡开挖——人工休整——初喷射砼——钻孔——打设土钉——高压注浆——布钢筋网——复喷射砼——第二层边被开挖。
　　深层搅拌桩（水泥土墙）是利用水泥（或石灰）等材料作为固化剂，通过深层搅拌机械，将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性水稳定性和一定强度的桩体（块体或墙体）。其工业流程为：测量定位——预搅下沉——制备水泥浆——提升、喷浆、搅拌——重复上下搅拌——清理移位。在水泥土桩中插入H型钢则形成加筋水泥土墙。由H形钢承受侧向荷载，而水泥土则具有良好的抗渗性能，因此加筋水泥土墙具有良好的挡土和止水抗渗效应。
　　二、房屋建筑基坑支护工程施工过程中存在的问题
　　2.1地下水的控制问题
　　合理的确定控制地下水的方案，不但能创造很好的经济效益，而且也是保证工程质量和工程施工进度的关键，地下水的问题直接关乎支护的好坏。地下水的控制一般包括降水和排水。降水的方法通常有轻型井点发、管井井点降水和深井泵降水等；排水一般可以用集水明排法。由于控制地下水跟现场的环境有很大的关系，所以很难有一个很统一的设计方法，只能具体情况具体分析，对地下水的控制提出了很高的要求。所以，地下水的控制问题应该在施工中予以足够的重视。

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