深基坑支護施工方案探究

1 基坑支護概述
　　基坑支護，是為保證地下結構施工及基坑周邊環境的安全，對基坑側壁及周邊環境采用的支擋、加固與保護措施。基坑支護的形式主要有以下幾種形式的一種或多種組合使用： 排樁支護、地下連續墻支護、水泥擋土墻、土釘墻（噴錨支護）、逆作拱墻、原狀土放坡、樁、墻加支撐系統、鋼筋混凝土排樁等。主要的護土結構采用水泥攪拌樁、旋噴樁、SMW工法、灌注樁、地下連續墻等，水平支撐主要采用拉和撐兩種形式，主要工藝有錨桿和橫撐，而橫撐主要使用現澆鋼筋混凝土梁和鋼管。
　　具體施工方案根據工程特點和施工條件選定合適的選擇方案，而在實際案例中，不同的項目工程應該選擇最為合適的施工方案。目前行業對深基坑開挖的施工技術較為成熟，但是實際案例對方案的選擇較為困難，因此，對于支護方案的選定尤為重要，直接影響工程實施的進度、經濟效益等效果[1]。
　　2 基坑支護方式的選定
　　2.1 可選的主要施工方案與特點
　　（1）重力式擋土。在基坑深度較簽、地質條件較好的地質條件下，可以選擇旋噴樁、水泥攪拌樁等做重力式擋土結構，等結構達到設計強度后可以開挖。
　　（2）剛性擋土。目前主要采用剛性擋土結構主要有拉森鋼板樁、SMW工法樁、灌注樁、地下連續墻等作為擋土結構，根據地質條件和開挖深度進行合理選擇。拉森鋼板樁施工便捷，但是施工高度有限，一般施工深度在3米之內;SMW工法是在水泥攪拌樁（旋噴樁）的基礎上結合H型鋼使用，強度大，剛性好，H型鋼可以回收使用，是目前在軟土地質條件下使用較為普遍的新方法，具有較好的止水性，施工高度在8米之內;灌注樁結合冒梁使用，是剛性和強度較好的擋土結構形式，在地質堅硬開挖深度高的項目中使用較為廣泛;當以上施工方案受到條件限制，支擋要求高的基坑，最終方案選擇地下連續墻，在任何地質條件和深度下都可以選擇，該方法的主要缺點是施工成本高，時間長。
　　（3）拉錨結構。土層錨桿是一種埋入土層深部的受拉桿件，它一端與構筑物相連，另一端錨固在土層中。施工工藝過程：鉆孔→安放拉桿→灌漿→養護→安裝錨頭→張拉錨固和挖土。
　　由于基坑深度大，土側壓力增大，只有擋土結構是很難滿足土體側壓力產生的剪切力，所以在工程實施過程中，結合擋土結構做錨固、拉桿，較好地解決了土體側壓力過大導致擋土結構變形的問題。
　　（4）支撐結構。當沒有條件做拉錨或者拉錨時，采用橫撐進行支撐。支撐材料主要采用鋼筋混凝土結構、鋼管等，結合橫梁使用。
　　（5）排水與降水。為了防止涌水、流沙，保證在較干燥的狀態下施工;防止滑坡、塌方、坑底隆起;減少坑壁支護結構的水平荷載。必須采取排水和降水。當開挖深度大、地下水位較高而土質為細砂或粉砂時，如果采用集水井法降水開挖，當挖至地下水位以下時，坑底下面的土會形成流動狀態，隨地下水涌入基坑，排水可以采用一定坡度，設置排水溝等方法解決，地下水一般采用降水法、隔水法、止水法，根據地下水量和地下水埋深選擇合適的抽水降水措施。
　　2.2 方案選擇主要考慮的因素
　　（1）基坑深度。基坑越深，選擇強度剛度更大的支護方式，同時橫撐每層不得大于3米。當基坑深度大于5米時，專項方案必須通過專家論證。
　　（2）地質。土質越軟，選擇強度剛度更大的支護方式，同時根據土層選擇合適的支護施工方式。
　　（3）水文（地下水）情況。地下水越多，壓力越大，對基坑穩定性的影響越大。在支撐方案選擇的時候需要考慮驗算降水的方法，選擇合理的降水措施和位置，如坑內降水、坑外降水，降水、止水等的結合。
　　（4）施工條件和企業施工技術。施工環境越復雜，決定了支撐方案的選擇，施工周邊環境越復雜，對支撐結構的剛度和強度要求越高;施工方案的選擇也要考慮施工企業現有的設備、人員、技術等進行合理選擇[2]。
　　3 基坑支護質量安全管理措施
　　3.1 建立安全質量管理機構并制定可行管理措施
　　成立項目經理為安全質量第一負責人的管理組織架構，并制定崗位職責和管理制度，明確責權利，做好安全技術交底，落實管理制度和監督措施，確保工程的順利實施。
　　3.2 做好基坑監測與預警方案并嚴格落實
　　編制科學的基坑支護監測專項方案，嚴格監測，勤測勤算，數據客觀，及時觀察，善于現場觀察，按照監測和預警方案落實，如有問題及時補救，確保基坑支護安全[3]。
　　4 案例分析
　　4.1 工程概況
　　該深基東側為道路距離基坑邊線130m，南側路距離基坑邊線約33.5m，西側路離基坑邊線約35m，北側路離基坑邊線約40m，西面為開闊空地。占地面積為18000平方米，地下設三層（面積約36000平方米），地下室層高不超過3.9米。
　　4.2 案例支撐方案
　　（1）總體方案。本工程基坑長191.4米、寬64.9米、深為14.1米，為深基坑支護工程，基坑總面積約12919㎡，地下室底板面標高為-13.1m，現地面標高為-1.4m，基坑平均開挖深度為12.8m。基坑按設計擬采用：-3.0米以上邊坡為鋼花管+噴錨，-3.0～-14.1米為旋挖支護樁+三軸攪拌止水樁，基坑南、 北面外側及基坑內側周圍6米范圍采用旋噴樁置換灌漿加固，電梯井開挖深度為3.80m，采用1：1放坡支護，坡面噴射50厚的C20噴砼層。各分區均采用 1400鉆孔樁+二排內支撐支護;內支撐分別在-3.100、-7.400各一道，內支撐的鋼構柱為900×700。支護樁外圍設置一排 850@600三軸攪拌樁作為止水帷幕。
　　（2）支撐施工程序。支撐施工與土方開挖密切結合，“分層開挖，嚴禁超挖”的原則，在施工中采用的支撐梁大面積開挖，開挖至支撐梁底。保證地下水位控制在梁底以下不少于500mm，基地支撐梁部位根據設計標高清理平整，鋪設支撐梁底模，支撐梁鋼筋安裝綁札，安裝側模，澆支撐砼。當該道支撐砼強度等級達到100%設計強度時，進行大面積土方開挖。
　　結束語
　　基坑開挖前，深基坑支護方案的選擇應該根據工程的地質條件、開挖深度、水文條件、施工環境、企業的施工技術、工期要求等因素綜合考慮、科學分析后進行選擇，結合排水降水、安全監測等全面管理，建立健全質量安全管理制度并認真落實。在選優方案的基礎上嚴格規范實施才能確保工程的順利、有效實施。