建筑技术开发
Building Technology Development
地基与基础
Foundation and Basement
第46卷第2期2019年 1 月岩土工程深基坑支护施工技术分析陈先明(重庆大恒建筑设计有限公司，重庆 408000 )［摘要］在岩土工程中深基坑支护是一项重点工程。针对不同岩土地质条件选择合理的支护方案设计是当前建筑行业研究 的重点课题。伴随着基础设施建设的全面开展及城市建设的进行，深基坑支护工程数量也不断增加。深基坑支护类型众多，在 岩土工程中需要针对实际情况选择合适的技术类型。以某工程为例针对岩土工程深基坑支护施工技术进行研究，且探索了岩土 工程深基坑支护施工发展趋势。［关键词］岩土工程；深基坑支护；发展趋势［中图分类号］TU753 ［文献标志码］B ［文章编号］1001-523X (2019) 02-0161-02Analysis on Construction Technology of Deep Foundation
Pit Support in Geotechnical EngineeringChen Xian-ming［Abstract ］ Deep foundation pit support is a key project in geotechnical engineering. The selection of reasonable support schemes for different rock land quality conditions is a key topic in the current construction industry. With the comprehensive development of infrastructure construction and the construction of urban construction, the number of deep foundation pit support projects has also increased.There are many types of deep fbundation pit support. In geotechnical engineering, it is necessary to select the appropriate technology type for the actual situation. This paper takes a project as an example to study the construction technology of deep foundation pit support for geotechnical engineering, and explores the development trend of deep foundation pit support construction in geotechnical engineering.［Keywords ］ geotechnical engineering ； deep foundation pit support ； development trend随着我国城市化进程的不断加快，城市建筑物的规模不 断扩大，人们对建筑物功能的要求越来越高，由此城市建筑 物的施工质量也被迫不断提升。深基坑支护施工是建筑工程施工的基础，其支护效果好， 且建设成本较低，适用范围广而占地小，广泛应用于岩土工 程的施工过程中，可有效提高建筑物的稳定性，保障建筑施 工质量。1深基坑支护类型受施工技术与工艺的，以往深基坑支护多釆取钢板 加井点降水的方式，以保证基坑施工安全。但伴随基坑开挖 深度的不断加深及施工面积的不断加大，传统的深基坑支护 方式已无法满足其安全施工需求，由此，深基坑支护技术也 不断发展。当前岩土工程中常用的深基坑支护技术主要有深 层搅拌水泥桩支护、排桩支护、地下连续墙支护、土钉墙支 护等”深层搅拌水泥桩支护以水泥作固化剂，利用机械强制搅 拌固化剂与软土剂，使其硬化形成具一定强度的水泥土桩墙 而成为支护结构。排桩支护是釆取柱列式将钢筋混凝土挖孔、钻孔灌注桩 进行间隔布置而成为一种挡土结构的支护方式。地下连续墙支护的整体刚度较大，且具有良好的防渗水 效果，极适用于地下工程。土钉墙支护是通过于基坑周围土体插入钢筋的方式以稳 定土体的支护方式，占地面积小，且边坡的稳定性较差，多 用于基坑边坡临时加固。的地层变形。在实际施工中，就有部分工程因深基坑支护结 构变形而导致围护结构被破坏、周边建筑物墙体开裂，甚至 还会发生建筑物倒塌的情况。因此，在实施深基坑的支护设 计时，须充分考虑地层的移动机理、支护结构的变形机理与 坑底隆起机理。基坑开控是一个将基抗开挖面荷载进行卸载的过程，卸 荷会引起坑底土体上移及围护墙水平位移，由此引起基坑周 围地层的移动。因此，通常基坑开挖导致基坑周围的地层移 动的主要原因在于坑底土体隆起与围护墙位移。2.2深基坑支护施工案例分析2.2.1工程概况本项目为城中村改造工程，拟建商业、商业住宅与服务 设施等，其中1栋为15F/-2层的住宅，2-4栋为43F/-2层的住宅， 地上建筑面积为90210.56m2 :地下室层高12m,总建筑面积 约11225.2811?。1-4栋为剪力墙结构，会所采取框架结构，地 下室釆取框-剪结构，对差异沉降具较强敏感性，建筑安全 等级I -II级。现场原为居民住宅区，地形平坦，场地东侧与西北侧人 工填土填高1.5m左右，标高12.760-1 4.720m,最高差 1.94m。在钻孔深度范围内，该场地地层自上而下为人工填土，冲、 湖积有机质粘土、砾砂、粉土、粘性土，湖积粘土和泥炭质土等， 土层多含中粗颗粒夹层与透镜体，具冲湖积交替沉积规律。 2.2.2搅拌桩施工搅拌桩施工包括以卜 •步骤：搅拌机定位〜预搅下沉一制 备水泥浆〜喷射搅拌一提升-搅拌一下沉-搅拌一提升至孔 口f关闭搅拌机f清洗并移至下一桩施工处。(1)搅拌机定位：施工前先整平场地，将桩位处地上与 地下障碍物清除，以粘土土料回填场地低洼处，切勿用杂填土。 绘制现场平面图与搅拌桩施工图，设置好施工进度，并布置 水泥浆的配置点，做好测量放线工作，准确定位桩位。安装 搅拌机，将其移至指定桩位后对中，保持底架平稳，确保钻 杆垂直。若地面有起伏，则应先将基座进行调整，保证基座
2深基坑支护施工技术2.1深基坑支护变形机理要想控制深基坑支护的变形，其关键在于控制基坑周围收稿日期:2018-10-9作者简介：陈先明(1969-),男，重庆人，工程师，主要研究方向为岩
土工程。• 161 •第46卷第2期2019年1月地基与基础Foundation and Basement建筑技术开发Building Technology Development的水平位置。随后即可安装灰浆制备系统，配制原材料并布 置管线。(2) 预搅下沉：确保搅拌机的冷却水能正常循环后即启
动电机，放开起重机钢，将搅拌机沿导向架切土搅拌下沉,
利用电流表控制下沉速度，注意不得超过90A,若下沉速度过 慢，可为输浆系统补充清水。搅拌机沿导向加搅拌切土下沉 至设计深度，速度保持在0.4-0.7m/min之间。(3) 制备水泥浆：搅拌机钻进一定深度后即可开始制备 水泥浆，依设计方案所确定的配比进行浆液的拌制，压浆时 倒入骨料斗中，以胶管将骨料斗下部出口与灰浆泵进口进行 相互连接，以压力胶管将灰浆泵与搅拌机输浆管进行相互 连接。(4) 提升-搅拌：搅拌机下沉至设计深度后即可启动灰 浆泵开始输浆，并提升搅拌机，速度保持在0.4-0.7m/min,提 升时边喷浆边搅拌，直至地面，即为一次搅拌。为保证搅拌 机能垂直下沉，避免发生扭转，可设置导向架。长，直径25mm的塑料管，使水泥砂浆可自塑料管内注浆, 注满后维持3min(4'o如此反复直至注满管孔为止。另外，为 确保锚管的抗拔能力，还需实施二次挤压注浆。于第一次挤 压注浆终凝前2h左右以纱布将管口包住，然后利用高压于管 外插入开孔塑料管内实施二次挤压注浆。确保上层喷射混凝土面层与注浆体强度达75%之后即可 继续挖槽，至下一层锚管底部时重复上述操作。3岩土工程深基坑支护施工发展趋势3.1规范化深基坑支护工程的结构体系的设计上与普通基坑工程有 很大的不同，伴随基坑深度的不断加深，基坑地层状况、支 护类型、地下水性态的变化，现下很多设计规范、设计方法 等必然会无法满足未来的发展需求，致设计与施工脱节。而 随着深基坑支护工程的不断发展，深基坑支护施工的理论知 识、施工与设计经验会不断丰富，同时计算机软、硬件也会 有所改进，这些均会促进深基坑支护施工的规范化发展。3.2系统化深基坑支护是一项系统化的工程，其涉及了很多方面， 这就意味着管理、设计与施工等各方面人员都应釆取系统化 的观念来对待施工过程当中所遇到的问题。就我国深基坑工 程实践状况而言，不论是设计方、施工方、监测方还是科研方， 都无法各谋其职地完成整个工程，而是需各方相互协调与合 作，这样才能更好地解决问题。3.3信息化信息化是岩土工程深基坑支护施工伴随社会发展而不断 发展的必然要求。未来深基坑支护施工的深度将不断加大， 地质愈发复杂，在这种情况下，对于信息的及时釆集、反馈 与分析至关重要，不仅可真实地反映基坑的实际情况，而且 还可为下一步施工提供指导，同时为科研与设计提供有效数 据支持。很多深基坑工程当中所遇到的问题也不是能仅通过理论 分析来解决的，信息的收集与积累起着非常重要的作用。因此， 深基坑支护施一匚的未来发展必然呈现出信息化的特征。(5) 下沉-搅拌：搅拌机提升至地面后以相同方式边搅
拌边下沉至设计深度，然后将其向上边搅拌边提升到地面， 提升时沿深度方向重复喷浆。(6) 清洗：搅拌完成后，搅拌机升至地面时可向骨料斗 中加入清水，启动灰浆泵将管中残留的水泥浆和粘附于搅拌 头上的泥团清洗干净。(7) 将搅拌机移至下一桩位：1根桩施工完成后，即可将 搅拌机移至下一桩位，并重复上述工艺即可。2.2.3喷锚网护壁施工喷锚网护壁施工应分层、分段进行，于与基坑边缘相距 4.5m范围内分层、分段挖土，然后再行喷锚网护壁施工，其 工艺流程包括依设计要求放线、工作面开挖、边坡修正、安 设锚管、编扎钢筋网片、喷射混凝土面层、清洗锚管、注浆 和养护。(1) 工作面开挖：先挖与基坑边缘相距4~5m的支护工作 面，通挖第一层，深度深为1.5m,同时做好排水工作，避免 地表水渗透至基槽；跳挖第2层，若有粘土层，则每段的开挖 长度最长为10m,且淤泥不得超8m,若存在流塑状淤泥，则 应保持在5~6m之间或更小。待上层喷射混凝土面层与注浆体 强度达75%之后才可进行下一层的开挖工作。(2) 边坡修正：依设计要求实施边坡修正，坡面的平整 度误差应控制在20mm范围内，并将表面的松土进行修正。(3) 喷射混凝土：混凝土中水泥、石、砂与水的比例为 1 ：2： 1.5： 0.45,初凝时间保持在15 min左右，终凝时间保持 在45min左右，喷射厚度100mm。喷射前应先将钢筋插入土 体以固定钢筋网片，保证喷身时不会振动，确保保护层厚度。 喷射混凝土应分段实施，以钢筋段作为喷射顺序的标记。(4) 养护：混凝土终凝后2h应对其实施浇水养护，最少 3d。(5) 检查护壁厚度：混凝土喷射完成后应对其厚度进行 检查，采取钻孔检查法，每1 OOn?—组，每组3点。2.2.4锚索、土钉施工在进行锚索和土钉的施工前，应先依标高确定孔位，并 做好标记、写出编号，随后实施土方开挖。以D钻机实施 水泥搅拌桩的开孔操作，成孔后确保位置准确，然后就可安 装锚管。依所设计的位置与角度利用挖土机将锚管压入土中， 完成第1排锚管的施工后即于基坑壁上铺设钢筋网片，随后实 施焊接操作，喷射混凝土护壁，于锚管中插入DN20镀锌管， 注水将泥浆进行冲洗后实施第1次注浆。注浆时应实施锚管记 录，依锚管编号将土体特征、注浆数量、质量与事故处理等 信息进行详细记录，并与设计图进行对比，若偏差较大，则 应及时反馈并对设计参数进行修改。釆取低压方式注浆裹管，使水泥砂可经钢管壁孔朝和壁
3.4智能化机械化与智能化是深基坑支护施工未来的必然走向。计 算机的普及使得神经网络模型、遗传算法、有限元计算等方 式的作用得到了充分的发挥，促进了深基坑支护设计、施工 与科研的巨大进步。在未来的发展当中，计算机的软、硬件会不断得到改善 和发展，由此所带来的深基坑支护施工的智能化速度也将越 来越快。4结束语深基抗支护是岩土工程施工中的重要环节之一，其施工 质量的优劣直接影响着整个工程施工的安全性。为此，深入 研究岩土工程深基坑支护施工技术具非常重要的现实意义。 深基坑支护施工本身具一定风险性和复杂性，在实际施工时， 施工人员应结合施工管理与质量控制，依据具体的施工条件， 不断完善施工理念，加强施工技术管理，同时做好施工质量 检测与维护工作，以切实保障施工质量的可靠性。参考文献[1] 刘祝明.岩土工程深基坑支护的施工技术[J].江西建材，2015 (13):
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外方面挤出，以形成圆柱状砂浆体。注意于钢管口处置入lm
47 (12) : 143, 146.• 162 •
