土建基础施工中的深基坑支护施工技术分析

赵振潮

摘要：随着我国建筑业的发展，深基坑建设也日益朝着更深、更宽、更大的方向发展，在土木工程建筑过程中，如果深基坑支护施工质量存在问题,容易发生位移和滑坡等问题。因此，在土建工程深基坑过程中，施工人员必须要掌握和应用好这项技术,保证建筑物整体的安全性。本文结合笔者多年相关经验，对土建基础施工中的深基坑支护施工技术进行了简要分析,着重论述了深基坑喷锚支护施工技术。

关键词：土建工程；基础施工；深基坑；支护技术；施工

Abstract: With the development of China's construction industry, the construction of deep foundation towards a deeper, wider, greater direction in the process of civil engineering construction, Deep Foundation Pit construction quality problems, prone to displacementand landslides, and other issues. Therefore, in the process of civil deep foundation, construction workers must master and apply this technology to ensure the security of the whole of the building. In this paper, the author of many years of relevant experience, a brief analysis focuses on the deep foundation spray anchor supporting technology for deep excavation support technology in the civil foundation construction.

Key words: civil engineering; foundation construction; deep excavation; support technology; construction

中图分类号：文献标识码：A文章编号：2095-2104(2012)

引言：随着我国经济的持续高速增长,我国土木工程建设突飞猛进,对基坑工程的要求也随之越来越高,这给土木工程施工带来了严峻挑战。现阶段，在越来越多的土木工程深基坑施工过程中，广泛采取支护技术来增强基坑边坡的稳定性。然而，目前我国的深基坑支护施工仍存在一些普遍问题，进一步加强深基坑支护施工技术的分析和应用具有重要意义。

深基坑支护概述

土木工程建设都要开挖基坑,一些基坑可以直接放坡开挖。但是，如果基坑深度较深,周围场地较窄,一般都需要采用基坑支护。传统的钢板桩加井点降水的支护方式已经满足不了深基坑施工的要求。近年来，尤其是进入20 世纪80 年代以后,摩天大楼的不断出现、地下停车场和人防的需要、水利工程及地铁工程的迅速发展等,统统涉及大量的基坑支护工程,普遍深度为5 m～10 m ,甚至达到15 m～20 m ,并且日渐加深。由于基坑开挖对本来应力平衡的土体进行了扰动,基坑支护结构的作用主要是承受基坑开挖卸载后所产生的土体压力和地下水压力,对基坑上部、侧壁和周边环境进行加固、封闭、隔离、支撑和保护,并将此压力传递到支护结构,以此来确保地下施工及周边环境的安全,是稳定基坑的一种施工临时措施，总的来说，按照功能的不同可进行不同的分类，具体有以下几种：

其一，挡土系统

一般情况下，常用的有钢板桩、钢筋混凝土板桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙等。挡土系统的功能主要在于形成支护排桩或支护挡土墙来阻挡坑外土压力。

其二，挡水系统

这一系统的主要功能在于阻挡坑外渗水，通常采用的有深层水泥搅拌桩、旋喷桩压密注浆、地下连续墙、锁口钢板桩。

其三，支撑系统

常用的有钢管与型钢内支撑、钢筋混凝土内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑。其功能是支承围护结构侧力与限制围护结构位移。

在土木工程深基坑施工过程中，要根据工程地质、周围环境等具体情况，选择应的土方开挖、支护结构及降水方案。

深基坑喷锚支护施工技术

所谓喷锚支护就是在基坑边壁尚未发生整体滑移失稳之前，利用嵌固于土体滑移之外的锚杆加强，逐次超前“缝合”优势滑移控制面的裂缝，并通过锚杆和加强筋及喷射钢筋混凝土面层，将变形的土层介质和滑移面外的稳定介质紧密联系在一起，形成一种整体的自稳能力。

一）喷锚支护的特点

与排桩挡墙等被动受力的支护体系相比，深基坑喷锚支护造价较低，且工程较占地较少，具有支护及时、安全可靠、稳定性好等优点。这种支护方法综合经济技术效果显著。

进行深基坑喷锚支护施工过程中，所采用的机械设备相对简单，用材较少因而造价低。与排桩挡墙支护等相比而言，采用喷锚支护可以节约投资30%左右。喷锚支护是随挖随支，基坑土方开挖完毕，边壁也紧接着支护完毕，施工作业快，工期较短。喷锚支护施工时占用空间很小，是一种主动制约机制的支挡体系，它尽可能保持、提高和最大限度利用土体固有的力学强度，变土体荷载为支护体系的一部分，充分发挥了锚杆、喷射混凝土和钢筋网的作用，因而稳定性好、安全可靠。

二）喷锚支护适用范围

一般情况下，喷锚支护的适应范围广泛，除了适用于一般岩土深基坑工程支护，还可以有效地用于支护流砂、厚杂填土、淤泥、饱和软土等不良地质条件下的深基坑。另外，在一般土层中，喷锚支护的最大深度可达16m，在淤泥土层中深度也在10m。除此之外，对于基坑工程将要或已经失稳的情况，还可以采用喷锚支护技术对其进行抢险加固或者是滑塌处理。需要注意的是，喷锚支护要求地下水低于基坑底部1m左右，因此，对地下水位较高的地层，必须要先降低地下水位，然后再进行土方开挖。

三）喷锚支护施工工艺

一般情况下，深基坑喷锚支护的施工工艺流程如下：

按设计要求开挖工作面，并修整边坡，根据设计图纸尺寸确定锚杆位置并做标志；成孔、安设锚杆、灌浆；绑扎钢筋网；钢筋网距土层的保护层为2-3cm, 焊接加强筋，埋设喷射混凝土厚度控制标志,，喷射混凝土面层；设置坡顶和破脚的排水系统。

四）喷锚支护施工方法

其一，基坑土方开挖及边坡修整

基坑土方开挖应分步进行，分步开挖的深度的确定要综合考虑暴露坡面的直立能力，为锚喷网的施工提供良好的工作条件，每层挖深土层2.0m～2.5m，沙层1.0m-1.5m,严禁超深开挖。开挖长度的确定要考虑到交叉施工期间能保持坡面稳定，一般同一轴线的开挖长度为15m～20m。边坡开挖应最大限度地减少对支护土层的扰动，并严格按规定修坡，防止因分层开挖的误差引起最终基坑外形尺寸的不足。

其二，锚杆成孔注浆施工

首先，要根据具体的地质情况采用人工成孔或机械成孔，按照设计的孔位布置，进行测量画线，标出准确的孔位，一般为梅花型布置，并且要按设计要求的孔长、俯角、孔径等进行成孔。其次，按照设计要求对锚杆的长度、直径进行加工，为使锚杆处于孔的中心位置，每隔1.5～2m焊接一个居中支架，将锚杆安放在孔内。最后，注浆是保证锚杆与周围土体紧密粘和的关键，通常要在安好锚杆的孔内注入水泥浆，控制好压力，一般为0.4mpa-o.6mpa以确保锚杆与孔壁之间注满浆，注浆采用由里向外注，一般应在孔口封堵止浆，防止浆液流出，一般注浆2-3边，注满为止，水泥浆距孔口30-40cm时用水泥砂浆填实。

其三,面层钢筋网的制作及铺设

钢筋网制作可采用加工厂点焊成型或现场绑扎成型，为方便运输减少成本方便施工钢筋网片尺寸根据需要确定，一般为3m*6m。现场绑扎可根据工作面设置，减少搭接接头铺设，在铺设过程中，必须要保证钢筋网固定牢固，采用骑马式固定，并保证钢筋网片的保护层，。

其四，加强筋的连接

把锚杆与加强连接筋焊接连接，单面焊焊缝长度为10d,以保证坡面的整体性，焊缝应符合要求，不得咬伤加强筋，加强筋对边坡整体稳定性性起着重要的作用。

其四，喷射混凝土面层施工

在施工过程中，要严格按照设计要求确定喷射混凝土的配合比。一般情况下，可采用质量比（即水泥：砂子：石子）=1：（2-2.5）：（2-2.5），水灰比可采用0.35-0.40，石子的粒径通常为5-10mm。另外，控制好混凝土初凝以及终凝时间。一般情况下，尽可能在混凝土的初凝时间前复喷面层混凝土

喷射混凝土主要是借助压缩空气，将混和好的混合料送往输送管端喷头处与水混合，然后喷射到工作面上。现阶段，我国生产的混凝土喷射机主要使用转子式，生产能力通常为5-10m³/h，干输送料距离一般在60m-80m左右。

在施工过程中，喷射作业应分段进行。在同一分段内，喷射时应遵循自下而上的顺序，并且要保证一次喷射厚度在30mm-40mm。另外，在喷射时，喷头处的工作风压一般以稳定在，0.3mpa-0.4mpa为宜，喷头与受喷面应该保持垂直，距离要尽量控制在1.5-2.0m范围内。喷射混凝土上、下层及相邻段的接槎，应采用斜坡式搭接，且要将搭接长度设为喷射厚度的2倍以上。除此之外，对于喷射时散落的回弹物，必须要及时加以回收利用，但是通常不宜作为喷射料再重新喷射。在喷射混凝土终凝2h之后，还必须要喷水进行养护。养护的具体时间一般要根据具体的施工气温来确定，通常以3-7d为佳。

喷射机作业必须要严格执行喷射机的操作规程，且连续向喷射机供料，保持喷射机工作风压稳定。在喷射施工完成或者是因故障等中断喷射作业时，必须及时将喷射机和输料管内的积料清除干净，以便于进行后续施工。

在冬季进行喷锚支护施工，应保证喷射作业区的气温不应低于+5℃，且混合料进入喷射机的温度也应不低于+5℃，保证喷射混凝土在低于设计强度的30%时，不得受冻。如果气温低于+5℃则不得喷水养护。在养生过程中如果发现剥落、外鼓、局部潮湿、裂纹、色泽不均等现象，应及时分析原因并采取措施进行修补，以防后患。

在边坡修整后，尽快进行挂网喷射混凝土，以稳定开挖后基坑的壁面，防止土层出现松弛或剥落。初喷厚度控制在30-50mm ，防止一次喷射厚度过大面层脱落，还需要进行复喷，一般在初喷0.5-1小时，进行复喷，喷射厚度一般为20-40mm。

其五，在施工过程中，还要特别注意一点，在坡面间隔3m-5m,或含水量大的地方埋设泄水管，将坡面多余的水分排出，保证边坡的稳定。再一点是锚杆与加强筋焊接牢固，以便于使锚杆的锚固力均匀地传递给整个支护面。

结语：

综上所述,深基坑边坡喷锚支护方法在理论、设计、施工技术和监测方法上均为一项新的课题,是新近涌现出的一种基坑支护方法,它的最大优势在于土石方开挖与边坡支护同时交叉进行,无单独工期,可以缩短工期,并且适宜于场地狭窄的施工条件,与护壁桩相比,成本更低,是一种安全可靠的深基坑边坡支护方法,具有良好的社会效益与经济效益,正越来越受到人们的接受和推广。