高层建筑工程深基坑支护技术探究

高层建筑工程深基坑支护技术探究

高层建筑有着高度高、层数多、施工工序多、建筑结构复杂、施工难度大、工期长等特点，对高层建筑项目施工的基础设计要求以及深基坑的要求非常高。本文首先探讨深基坑支护结构设计、施工过程中存在的问题，然后分析深基坑支护施工的结构类别以及高层建筑深基坑支护安全施工技术。

标签：高层建筑，深基坑，支护施工技术

目前状况下，城市建筑面积弥足珍贵，现代建筑都在向高层建筑膨胀式的方向发展。目前的工程实践证明，高层建筑与之前建筑相比，能够减小建筑用地以及市政的建设投资，带来较高的经济以及社会效益。但是高层建筑有着高度高、层数多、施工工序多、建筑结构复杂、施工难度大、工期长等特点，对建筑设计的安全性要求、高层建筑项目施工的基础设计要求以及深基坑的要求都非常高。

一、深基坑支护结构设计以及施工过程中存在的问题

⑴深坑基支护结构设计中的难题是很难找到一个合适的土体物理力参数。承受的土压力大小是衡量深坑基支护结构安全性能的重要标准。在实际工程中，地质情况及其复杂，存在很多不确定性，在这种状况以及技术条件的限制下，选择用来精确计算实际土体压力的比较适宜的土体物理量参数非常困难。深坑基开挖之后，土体内的摩擦角、粘凝力以及含水率这三个重要参数都是可变量，大大提高了精确计算支护结构受力的难度。除此之外，支护结构形式和施工工艺等地土体物理力学参数的选择也有影响。

⑵对基坑土体不能够完全取样。深坑基支护结构设计中的一个必要步骤就是在设计前必须对地基土层取样分析。但是由于地质多种多样，变化无穷，对其随机取样不能够准确反应建筑地土层的实际状况。因此，对支护结构的设计不能够完全符合基坑的真实地质状况。

⑶对基坑开挖后的空间效应考虑不全面。以往很多的深基坑开挖实例表明在基坑四周会有水平位移的现象，并且是中间大两边小，造成深基坑边坡失衡，说明在深基坑开挖施工中还存在空间的问题。

⑷理论上所计算的受力与实际情况中的受力严重不符。实际工程中，设计人员依据极限平衡理论确定的安全系数和以及支护结构，理论上是安全的，但是会增加支护结构的投资成本，而且不一定能够完全适用于实际工程。

二、深基坑支护施工的结构类别介绍

现阶段，深坑基支护技术结构类别常见的有以下几种。

⑴钢板桩支护。钢板桩支护技术具有施工相对简单、投资经济等特点，所以

在建筑深基坑支护上有着很广泛的应用。钢板桩支护技术是连续支护，在基坑深度大于5m的支护施工中使用。这种技术用到的材料是钳口或者带锁扣的热轧型钢材，把钢板建成桩墙，用来档水、土等。一般情况下，钢板桩的截面是梯形的，长度为6m-9m，宽厚分别为3m、25mm。对支护进行施工时，先对其定位，定位后使用设备打出第一个定位桩，之后按照一正一反沿线扣合，从而对基坑支护。

⑵深层搅拌水泥土桩支护。用水泥作为固化剂，用搅拌机将地基土和水泥进行拌合使两者搭接，经过一系列物理化学反应后硬化，进而达到坑基支护墙的强度要求的过程就是深层搅拌。这种情况形成的支护结构能够挡土隔水。对粘土、淤泥质土等只要开挖深度不怎么深，这种深基坑支护技术也同样适用与此。

⑶地下连续墙。地下连续墙在地下水位以下的砂土和软粘土等复杂施工环境下应用广泛，主要是因为其有整体刚度大和止水效果好等优点。特别适用于施工时需要将基坑底面以下的深层软土墙插入较深的情况下。

⑷土钉墙支护。这种支护方式是边开挖边铺设钢筋网的施工技术。主要是通过喷射混凝土形成挡墙结构，达到挡土的目的。不过这种深基坑支护技术在地下水以下及没有人工降水处理过的土层不适用，主要适用于经人工降水后的杂填土、粘性土和地下水以上。

⑸旋喷桩墙支护。旋喷桩墙支护方式是利用旋转喷嘴进入钻杆端，在地基上提时把水泥固化剂喷入，这样就可以形成水泥土桩的深基坑支护技术。这种方式可以将桩体相连组成支护结构墙，比较适合在较窄地区的施工。

三、高层建筑深基坑支护安全施工技术

高层建筑深基坑支护工程非常复杂，其施工质量直接决定基坑的开挖等。深基坑支护工程是一项临时性建筑，虽然作用大但是不能够引起业主以及施工单位的重视。他们为了降低施工成本、减少施工工期，对深基坑支护施工的复杂性、风险性以及重要性视而不见，仅仅对其的理解停留在临时性上面，导致了高层建筑的深基坑施工工程中安全施工的发生。因此，为了保证基坑工程、道路以及地下管线的安全，相关部门必须对高层建筑工程的深基坑支护有足够的重视，并且要对深基坑支护技术进行研究。

但是为了保证高层建筑工程深基坑支护的安全施工，仅仅有合理的机构设计是不够的，还要要求施工进程中相关各方的紧密配合，按照施工设计的要求施工。具体应注意以下一个方面。

⑴施工前，完成对降水排水工程的检查确保其达到预期的要求之后，才可以进行深基坑土方的开发。在基坑的合适位置不舍积水井或排水沟，这样可以及时抽出积水，使深基坑工程施工时不收积水的影响。在深基坑四周区域也要采取排水措施，杜绝地表水渗入基坑四周进而流进基坑内。

⑵在对高层建筑工程深基坑开挖时要遵循以下原则：自上而下，分层开挖、

先撑后挖以及严禁超挖，在此基础上也要确保施工的连续性，确保基坑支护的暴露时间最少。

⑶在基坑边缘不要堆放施工建筑材料以及开挖的土方，即使有土方要放到基坑边缘的2m之外，高度也不能超过1.5m。深基坑挖土时，要对挖土的次序做好安排，布置好运输车辆和挖土设备的进场次序以及位置，同时支护好深基坑坡道位置，并且对其进行必要加固，确保挖土设备以及运输车辆的进出安全。深基坑四周设置安全护栏和相应的安全警示标示，同时严禁有人向深基坑内抛掷杂物。在坑内必须设置通道，这样能够使施工人员在紧急情况下迅速安全撤离现场。

⑷相关人员在平整场地、修整坡面或者清理坑底需要使用机械设备时，要保持处于机械的回转半径之外，如果是在其內，必须停止机械工作，待调整好确认安全之后再进行施工。施工时如果离电缆线的距离是1m之内必须严禁土方机械设备的运作。在机械设备使用过程中坚决不能对其检修，修整时，确保停机在最低位置，悬空的部位垫土。

⑸挖掘机施工时，要在机械设备的性能的规定条件下工作，对开挖的深度以及高度都不能超过机械设备本身。

结论

随着建筑结构的主体越来越高，在这种情景下，对建筑基坑的要求也越来越高。建筑工程中对深根基的要求，对施工的管理带来了极大的困难。如何做好对基坑施工的管理，确保建筑工程结构的施工能够顺利的进行，是当前建筑工程中面临的一个难题。高层建筑工程中深基坑的支护施工过程是循序渐进的，相关施工单位必须严格按照施工规范、设计规范以及后施工的程序进行施工，并且对工程要做到边施工边监督。对深基坑的施工要坚持其“分层开挖、随挖随撑、先撑后挖、限时限量、对称均衡”的原则，坚决杜绝施工过程中的盲目以及野蛮施工的现象。整个施工过程中，要时刻严格加强对深基坑的施工控制，确保深基坑施工按照相应规范顺利进行，高质量的高标准的完整施工任务。

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