深基坑支护施工方案探究
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摘 要 在建设工程施工过程中，深基坑应用非常广泛，如果方案选择不合理、施工控制不严格，可能会出现流沙、地基隆起，甚至塌方等事故。在实际应用过程中，基坑支护和开挖的方法较多，企业行业对施工方法的选择和应用存在一定缺陷或不足。在此，本人以实际案例工程为例，就深基坑支护的方案的选择，开挖方法的控制进行探究，为施工企业在深基坑施工过程中的方案必选提出有效的选择途径，利于选择最佳方案，为提高工程经济技术效益的提供一定的借鉴意义。
关键词 深基坑;支护;施工方案
1 基坑支护概述
基坑支护，是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。基坑支护的形式主要有以下几种形式的一种或多种组合使用： 排桩支护、地下连续墙支护、水泥挡土墙、土钉墙（喷锚支护）、逆作拱墙、原状土放坡、桩、墙加支撑系统、钢筋混凝土排桩等。主要的护土结构采用水泥搅拌桩、旋喷桩、SMW工法、灌注桩、地下连续墙等，水平支撑主要采用拉和撑两种形式，主要工艺有锚杆和横撑，而横撑主要使用现浇钢筋混凝土梁和钢管。
具体施工方案根据工程特点和施工条件选定合适的选择方案，而在实际案例中，不同的项目工程应该选择最为合适的施工方案。目前行业对深基坑开挖的施工技术较为成熟，但是实际案例对方案的选择较为困难，因此，对于支护方案的选定尤为重要，直接影响工程实施的进度、经济效益等效果[1]。
2 基坑支护方式的选定
2.1 可选的主要施工方案与特点
（1）重力式挡土。在基坑深度较签、地质条件较好的地质条件下，可以选择旋喷桩、水泥搅拌桩等做重力式挡土结构，等结构达到设计强度后可以开挖。
（2）刚性挡土。目前主要采用刚性挡土结构主要有拉森钢板桩、SMW工法桩、灌注桩、地下连续墙等作为挡土结构，根据地质条件和开挖深度进行合理选择。拉森钢板桩施工便捷，但是施工高度有限，一般施工深度在3米之内;SMW工法是在水泥搅拌桩（旋喷桩）的基础上结合H型钢使用，强度大，刚性好，H型钢可以回收使用，是目前在软土地质条件下使用较为普遍的新方法，具有较好的止水性，施工高度在8米之内;灌注桩结合冒梁使用，是刚性和强度较好的挡土结构形式，在地质坚硬开挖深度高的项目中使用较为广泛;当以上施工方案受到条件限制，支挡要求高的基坑，最终方案选择地下连续墙，在任何地质条件和深度下都可以选择，该方法的主要缺点是施工成本高，时间长。
（3）拉锚结构。土层锚杆是一种埋入土层深部的受拉杆件，它一端与构筑物相连，另一端锚固在土层中。施工工艺过程：钻孔→安放拉杆→灌浆→养护→安装锚头→张拉锚固和挖土。
由于基坑深度大，土侧压力增大，只有挡土结构是很难满足土体侧压力产生的剪切力，所以在工程实施过程中，结合挡土结构做锚固、拉杆，较好地解决了土体侧压力过大导致挡土结构变形的问题。
（4）支撑结构。当没有条件做拉锚或者拉锚时，采用横撑进行支撑。支撑材料主要采用钢筋混凝土结构、钢管等，结合横梁使用。
（5）排水与降水。为了防止涌水、流沙，保证在较干燥的状态下施工;防止滑坡、塌方、坑底隆起;减少坑壁支护结构的水平荷载。必须采取排水和降水。当开挖深度大、地下水位较高而土质为细砂或粉砂时，如果采用集水井法降水开挖，当挖至地下水位以下时，坑底下面的土会形成流动状态，随地下水涌入基坑，排水可以采用一定坡度，设置排水沟等方法解决，地下水一般采用降水法、隔水法、止水法，根据地下水量和地下水埋深选择合适的抽水降水措施。
2.2 方案选择主要考虑的因素
（1）基坑深度。基坑越深，选择强度刚度更大的支护方式，同时横撑每层不得大于3米。当基坑深度大于5米时，专项方案必须通过专家论证。
（2）地质。土质越软，选择强度刚度更大的支护方式，同时根据土层选择合适的支护施工方式。
（3）水文（地下水）情况。地下水越多，压力越大，对基坑稳定性的影响越大。在支撑方案选择的时候需要考虑验算降水的方法，选择合理的降水措施和位置，如坑内降水、坑外降水，降水、止水等的结合。
（4）施工条件和企业施工技术。施工环境越复杂，决定了支撑方案的选择，施工周边环境越复杂，对支撑结构的刚度和强度要求越高;施工方案的选择也要考虑施工企业现有的设备、人员、技术等进行合理选择[2]。
3 基坑支护质量安全管理措施
3.1 建立安全质量管理机构并制定可行管理措施
成立项目经理为安全质量第一负责人的管理组织架构，并制定岗位职责和管理制度，明确责权利，做好安全技术交底，落实管理制度和监督措施，确保工程的顺利实施。
3.2 做好基坑监测与预警方案并严格落实
编制科学的基坑支护监测专项方案，严格监测，勤测勤算，数据客观，及时观察，善于现场观察，按照监测和预警方案落实，如有问题及时补救，确保基坑支护安全[3]。
4 案例分析
4.1 工程概况
该深基东侧为道路距离基坑边线130m，南侧路距离基坑边线约33.5m，西侧路离基坑边线约35m，北侧路离基坑边线约40m，西面为开阔空地。占地面积为18000平方米，地下设三层（面积约36000平方米），地下室层高不超过3.9米。
4.2 案例支撑方案
（1）总体方案。本工程基坑长191.4米、宽64.9米、深为14.1米，为深基坑支护工程，基坑总面积约12919㎡，地下室底板面标高为-13.1m，现地面标高为-1.4m，基坑平均开挖深度为12.8m。基坑按设计拟采用：-3.0米以上边坡为钢花管+喷锚，-3.0～-14.1米为旋挖支护桩+三轴搅拌止水桩，基坑南、 北面外侧及基坑内侧周围6米范围采用旋喷桩置换灌浆加固，电梯井开挖深度为3.80m，采用1：1放坡支护，坡面喷射50厚的C20喷砼层。各分区均采用 1400钻孔桩+二排内支撑支护;内支撑分别在-3.100、-7.400各一道，内支撑的钢构柱为900×700。支护桩外围设置一排 850@600三轴搅拌桩作为止水帷幕。
（2）支撑施工程序。支撑施工与土方开挖密切结合，“分层开挖，严禁超挖”的原则，在施工中采用的支撑梁大面积开挖，开挖至支撑梁底。保证地下水位控制在梁底以下不少于500mm，基地支撑梁部位根据设计标高清理平整，铺设支撑梁底模，支撑梁钢筋安装绑札，安装侧模，浇支撑砼。当该道支撑砼强度等级达到100%设计强度时，进行大面积土方开挖。
5 结束语
基坑开挖前，深基坑支护方案的选择应该根据工程的地质条件、开挖深度、水文条件、施工环境、企业的施工技术、工期要求等因素综合考虑、科学分析后进行选择，结合排水降水、安全监测等全面管理，建立健全质量安全管理制度并认真落实。在选优方案的基础上严格规范实施才能确保工程的顺利、有效实施。
参考文献
[1] JGJ120-2012.建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国标准出版社，2012.
[2] BJ-T15-20-97.建筑基坑支护工程技术规程[S].北京：中国标准出版社，1997.
[3] 刘宗仁.基坑工程[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008：37.
*[基金项目] 2018年广州南洋理工职业学院科研项目《软土深基坑开挖新方法探究》研究成果（項目编号NY-2018KYYB-13）。
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