深基坑支护结构与坑内加固技术

单继楠

摘要： 随着当前社会经济的不断发展，城市建设的规模日益扩大。在有限的城市空间建设中，城市建筑逐渐向地下和高空发展。因此，越来越多的建筑物大力发展地下空间，进而使深基坑工程不断增加，并逐步形成完整的深基坑支护技术体系。深基坑土方直壁开挖作为高层建筑的基础开挖形式已经得到越来越广泛应用。支护结构采用何种方式护壁，须综合考虑各方面因素，包括各种设计方案的优选。采用排桩加内支撑的围护方案是比较安全可靠的，能较好的控制土体位移，技术上可行，经济上较为合理。

关键词： 深基坑；支护结构；坑内加固

1 深基坑支护施工技术的要求

1.1 技术性要求

高层建筑对施工技术要求很高，特别是在深基坑支护施工中，影响着建筑的整体安全。在高层建筑深基坑支护施工中，对技术水平的要求更高。根据高层建筑深基坑支护结构的特点，根据土体物理力学参数的选择，深基坑支护结构的设计是合理的。在这一过程中，有必要考虑深基坑支护结构的土压力大小和周围的地质变化，确定土体的物理参数。同时，应考虑开挖后的空间效应，保证深基坑边坡的稳定性。合理设计深基坑支护方案，加强工程施工控制和控制深基坑周围止水效果，以充分满足高层建筑深基坑支护施工的技术要求。

1.2 安全性要求

质量和安全是高层建筑施工的基本要求，而深基坑支护施工也应注重安全要求。高层和深基坑是建筑发展的方向和趋势，但也给施工带来很大困难，特别是在深基坑支护中，需要进一步改进和提高施工技术和技术，确保施工安全。为了有效避免基坑开挖引起的土体位移和沉降，应保护周围环境设施和地下管线，防止施工造成的破坏。提高基坑稳定性，有效解决空间约束和降水问题。根据不同的环境条件，应采用合适的支护结构形式，充分发挥深基坑支护的作用。透水支护结构和水密支护结构是目前深基坑支护结构形式。

2 深基坑支护结构的选择

2.1 水泥土搅拌桩支护（方案一）

抗渗止水效果好，造价较为经济。因水泥搅拌桩整体稳定性和抗倾覆能力差，刚度不够，桩顶位移大，无法满足本工程基坑侧壁支护结构安全等级（一级）的要求和一级深基坑工程施工规范的规定，安全性难以保证。

2.2 排桩加内支撑支护（方案二）

2.2.1 基坑内侧采用￠1200/1300@1400/1500钻孔灌注桩作支护结构，外侧采用￠850@1200三轴深搅桩作止水帷幕，另外￠800@1400/1500高压旋喷桩作桩间加固处理。三道排桩作为围护支撑结构，其优点是：刚度大、变形小、受力可靠；工艺成熟、桩径可灵活调整；造价合理、不受工期影响；施工期间对周边环境影响小；与主体结构关系小、施工速度快；三轴深搅桩连接好、止水效果佳。实践证明，采用方案二既解决了现场可支护面积狭小的不利条件，又满足了设计要求，施工方便，安全度高，技术上可行，经济上合理，业主满意，取得了预期的效果。

2.2.2 钻孔灌注桩施工工艺有两种方式：正循环和反循环。正循环指的是泥浆从钻杆中心喷入，钻进与排渣同时连续进行，护壁好，不易塌孔，但钻速慢；反循环的泥浆从钻孔进入，然后由钻头的钻杆下口吸进，通过钻杆中心排入至沉淀池。因返循环工艺采用的是泥浆主动吸进，所以清渣效果好，钻速快，如遇土质不好，易塌孔和卡钻。具体采用哪种方式，要根据工程所处地块的土质勘探、现场情况及工期要求来确定。

2.2.3 钻孔清渣验收合格后，应立即灌注混凝土。混凝土施工要连续进行，不得中断，每根桩的浇筑时间应大于混凝土的初凝时间。当混凝土面接近钢筋笼底部時，要适当降低施工速度，以防钢筋笼上浮，导管宜埋深在2-6米之间。桩顶混凝土超灌高度应大于1倍桩径且满足桩身完整性及钢筋笼焊接质量要求，不得有断桩、混凝土离析及夹泥现象出现。采用低应变动测法检测桩身完整性，测斜仪测定成孔垂直度，井径仪测量孔径，静载试验法检测桩的承载力，止水桩可采用静力触探等手段检查成孔质量。通过一系列桩基工程检测技术手段确保桩基施工质量符合设计规定和满足使用要求。

2.2.4 基坑内支撑设置4道钢筋混凝土支撑方式。因钢筋混凝土结构体系稳定，有可靠的链接构造；具有足够的刚度能满足承载力要求，变形小；支撑立柱采用灌注桩内插角钢格构柱。整个支撑体系纵横向浑然一体，足以形成立体空间支撑系统。对钢筋混凝土支撑结构施工质量有异议的可采用超声探伤法进行检测。

2.2.5 土方开挖前业主应安排具有资质的专业监测单位制定系统的监测方案，对基坑周围环境包括近邻建筑物、构筑物、道路、地下管线、地下水走向及基坑边坡土体的水平和竖向位移、基坑坑底土体隆起等进行监测。当监测项目实测值达到设计监控报警值、基坑底部可能出现流砂或管涌征兆、周围土体出现可能导致剪切破坏的迹象时，应立即停工，并对基坑支护结构和周围环境采取应急保护措施。根据监测结果，及时调整施工方案和施工进度，并同步向建设、施工、监理、设计、质量安全监督等部门报告。监测工作完成后，监测单位应提供完整的基坑工程监测报告。

3 坑内加固技术

3.1 根据地质勘察报告，基坑开挖深度范围内，基坑侧壁土层为：①层填土；②1粉质粘土；②2淤泥质粉质粘土；③粉质粘土。基坑底部主要位于③粉质粘土中。由于②2淤泥质粉质粘土为流塑状，一旦土层挖开，经过应力释放卸载后，坑底可能会产生涌土现象，危及支护结构和周边安全，应考虑坑底抗隆起稳定性要求，为防止坑底隆起应对坑内土质采取加固措施，加固处理的目的是固结稳定土层和止住地下水[1]。

3.2 为达到基坑支护被动区（坑内）加固效果，坑内加固处理采用三轴深搅桩。桩径850㎜，桩间距1900㎜，排距700㎜，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。根据地勘报告和地下水埋深走向，本工程加固区域总体布局是：东北区域加固深度-26.5米，西南区域加固深度-24.0米，基坑内四周6米范围布满深搅桩，中间区域呈4～5米宽竖格栅状布置。加固深搅桩桩顶标高-8.0米，-8.0米以上空头部分水泥掺量减半，深搅桩有效长度控制在16～18.5米，并应在工程桩和支护桩施工前进行[2]。

3.3 三轴深搅桩开工前，施工单位应根据设计参数进行现场试桩试验，确定实际采用的水泥掺量、水泥浆液水灰比、成桩工艺、钻机下沉及提升速度等施工参数与施工步骤，试桩数量不少于3根。根据试桩过程中出现的问题进行调整，并将结果数据及时提交业主、设计、监理等相关单位。各方认可后上报详尽的三轴深搅桩施工方案，经最终审批同意后方可实施。

3.4 三轴深搅桩采用套接孔法，二喷二搅施工工艺[3]。桩与桩的施工搭接时间不宜大于24小时，因故超时，必须放慢搅拌速度以保证搭接质量；若搭接时间过长或无法搭接应作为冷缝记录在案，并经监理和设计单位认可后，采取在冷缝处补做两根搭接长度为200㎜的￠1000旋喷桩进行封堵加强处理，以确保搅拌桩的施工质量及止水效果。

结束语：

在实际工作中，应提出多种可行性施工方案，通过定性或定量的分析比较最终确定方案。成孔质量和入岩深度的判断直接关系到钻孔灌注桩的完整性及承载力，钻孔灌注桩施工是深基坑工程围护结构的重要一环，围护结构完成后，应按照相关规范要求对支护结构进行检测，验收合格后方能进行地下主体结构的施工。

参考文献

[1]韦希斌.探究建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理[J].门窗，2016（05）：111-112.

[2]丁声敏，康爱群.岩土工程施工中深基坑支护问题探究[J].世界有色金属，2016（01）：34-35.

[3]邹洋.建筑工程中的深基坑支护施工技术分析[J].江西建材，2015（14）：99+104.