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【摘 要】文章简要介绍了深基坑支护的类型，并结合工程实例，探讨了深基坑支护技术的应用。
【关键词】深基坑支护；施工；土钉墙 高层建筑工程深基坑支护工程是一项复杂的系统工程，其施工质量的好坏直接关系到基坑开挖、降水等。虽然其作用重大，但是深基坑支护工程作为一项临时性建筑，被业主、施工单位所轻视。为了节省施工投资额度、降低施工成本和减少施工工期，往往置深基坑支护施工的重要性、复杂性和风险性而不顾，而只看到其临时性，从而导致高层建筑的深基坑施工工程安全事故时有发生。因此，如何安全、合理地选择合适的支护结构，并根据基坑工程的特点进行科学的施工，须引起施工单位的重视。
１．深基坑支护类型
1.1深层搅拌水泥土桩支护
深层搅拌水泥土桩是用特制的进入土深层的深层搅拌机将喷出的水泥浆固化剂与地基土进行原位强制拌合制成水泥浆固化剂与地基土进行原位强制拌合制成水泥土桩，相互搭接，硬化后即形成具有一定强度的壁状挡墙既可挡土又可形成隔水帷幕，对于平面呈任何形状，开挖深度不很深的基坑，皆可用作支护结构，比较经济。许多工程都用了深层搅拌水泥土桩支护。
1.2土釘墙支护
土钉墙支护法，以尽可能保持、显著提高、最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度，变土体荷载为支护结构体系一部分。喷射混凝土在高压气流的作用下高速喷向土层表面，在喷层与土层间产生“嵌固效应”，并随开挖逐步形成全封闭支护系统；喷层与嵌固层同具有保护和加固表层土，使之避免风化和雨水冲刷、浅层坍塌、局部剥落，以及隔水防渗等作用。土钉的特殊控压注浆可使被加固介质物理力学性能大为改善并使之成为一种新地质体，其内固段深固于滑移面之外的土体内部，其外固端同喷网面层联为一体，可把边壁不稳定的倾向转移到内固段及其附近并消除。钢筋网可使喷层具有更好的整体性和柔性，能有效地调整喷层与土钉内应力分布。
1.3钻孔灌注桩和锚杆支护
预应力锚杆在土层中斜向成孔，依靠锚固体与土体之间的摩擦力、拉杆与锚固体的握裹力以及锚杆强度的共同作用来承受部分作用于支护结构上的荷载。预应力锚杆改变了基坑的受力状态，减小了基坑坑壁位移，维护了结构物的稳定。预应力锚杆和钻孔灌注桩组合基坑支护方法一方面通过钻孔灌注桩来承担支护结构上的荷载，另一方面通过预应力锚杆将拉力传递到稳定的土体，即锚杆穿过滑动面或不稳定区深入土体深层，利用对锚杆施加张拉应力，使锚固体不发生位移趋势。
1.4柱列式灌注桩
钻孔灌注桩因具有承载力高、可以穿越软硬岩层及施工方便等优点，在我国沿海地区地基基础工程中被广泛使用。其中水下混凝土灌注是钻孔灌注桩成桩质量控制中的关键工序，若施工措施不当就会造成桩缺陷，甚至产生报废桩，从而给施工单位造成重大损失，因此，在水下混凝土灌注中运用合理的施工控制措施以确保工程质量显得十分重要。
2.深基坑支护的技术的应用
2.1工程概况
某工程由1号、2号楼组成，基础均为钢筋混凝土灌注桩。其中，1号楼为商住楼，地上30层，地下2层，建筑总面积为20768m2，建筑总高为91m；2号楼为住宅楼，地上31层，地下2层，建筑总面积为20876m2，建筑总高为91m。由于该工程南面临街北面有住宅，基坑施工场地狭窄，无法采用大型桩机进行基坑土体围护。基坑挖深范围内为杂填土、粉土及砂层透镜体，基坑未见地下水。
2.2基坑支护设计方案
根据本工程所在场地的工程、水文地质情况及周边环境，并综合考虑造价、工期和技术可行性等因素，为了保证基坑土方开挖，本工程决定采用基坑土钉墙作为基坑支护技术。
2.3土钉支护的施工原理
土钉就是在土层，一般是土坡上利用钻探工具（一般是洛阳铲）以5-20度的角度（禁止出现仰角）钻入孔洞，待插入土钉之后再经2-3次的注浆，在其锚头上绑扎或焊接钢筋网片及加强筋等之后，进行混凝土的喷护，当混凝土具有一定强度时土体在受到外力情况下发生一定变形，土钉被动受力，从而阻止土体的继续变形，起到稳固土体的作用，详见图1。土钉墙结构由土钉、面层和排水系统三部分组成，土钉主要包括打入式土钉和钻孔注浆土钉两种形式。土钉墙支护一般适合于地下水位以上或经过降排措施后的素填土、普通性粘土、粘性的砂土和粉土等较为均匀土体边坡。当场地同时存在土层和不同风化程度岩体时，应用土钉支护特别有利。土钉墙支护范围非常广泛，主要有：①土体开挖时的临时支护。用于高层建筑等深基坑开挖，地下结构施工开挖，土坡开挖等；②永久挡土结构，这类工程一般与施工开挖时的临时支护相结合③现有挡土结构和支护的修理、改建下抢险加固等；④边坡稳定。用于加固可能失稳的提坡。
图1土钉支护组成示意图
2.4施工流程
施工流程见图2所示。
图2施工流程
2.5施工准备
（1）熟悉土钉墙支护设计技术要求和施工图，有针对性的学习设计文件、规范、规程、合同建设管理文件中对本分项工程的有关质量要求。
（2）了解周边管线及建筑(构筑)物情况，地下管线及埋深，熟悉地下水文情况。
（3）了解基坑开挖工程所在地的地形，地貌和地质特点，对影响边坡稳定性的关键地段，重要地层和土质要做到心中有数。
（4）要求基坑支护方案必须经过专家论证。由专业水平高，行业资深专家的把关，对保证工程安全、人身安全和施工质量将会起到非常大的作用。
（5）平整坡面：采用人工修整，达到基本平整，符合尺寸要求。
2.6测量放线
根据基础施工的要求，确定基坑边坡的下边线位置，并根据坡度大小、放出边坡的上边线。每层土方开挖完毕，并修整完边坡后．根据施工准备阶段制订的施工方案放出土钉的位置线，然后进行其它工作。
2.7土方开挖
基坑开挖时应尽量防止对地基土的扰动。开挖过程中安排专人对边坡土体进行位移监测。基坑开挖应按设计要求分段开挖，分层开挖高度由设计要求土钉的竖向距离确定，超挖不低于土钉向下0．5m；分层开挖长度也宜分段进行，分段长度按土体可能维持不塌的自稳时间和施工流程相互衔接情况而定，一般可取10～20m。 2.8修理边坡
在挖土过程中及时进行侧壁的修补，保证坡度满足施工要求，同时此项工艺直接关系到面层喷射混凝土的质量和材料耗用量，因此要严格按要求施工。
2.9成孔
本工程基本采用人工洛阳铲成孔，孔径110mm，土钉水平间距1300mm，竖向间距1500mm。孔深允许偏差±50mm；孔径允许偏差±50mm；孔距允许偏差±100mm；成孔倾角偏差±5％。为了保证锚管打入基坑的角度符合设计要求以及便于施工，当遇杂填土时，使用空压机将d48mm钢管顶入土体内，搭设脚手架。
2.10杆体制作和安放
杆体制作前，首先对钢筋及其焊接接头进行抗拉试验，合格后方可应用于工程。钢管应有产品合格证书。该工程杆体材料采用1根d48mm或1根d18mm钢管，焊接采用钢管直径l0倍的长度单面搭接焊。杆体每隔2m设置一组导向钢筋头和对中支架，对中支架采用ф6.5钢筋制作，每组3个。注浆管和杆体要理顺，不能互相缠绕。
杆体安放前，为了确保杆体组装满足设计要求，要仔细检查杆体质量。安放杆体时，必须防止杆体扭压、弯曲以及杆体与注浆管相互缠绕，杆体下放要快速、连续。杆体下放后，不得悬挂重物，不能随意敲击。
2.11注浆
本工程采用P·042.5水泥，水泥使用量为24kg／m。注浆液应搅拌均匀，随搅随用，浆液要在初凝前用完。孔口溢出浆液即可停止注浆。土钉杆系上注浆管，注浆管前端应距孔底250mm～500mm，水泥浆的水灰比0.5。注浆时要边注浆边拔注浆管，注满为止。孔口段要采取补浆措施，使孔口砂浆饱满。值得注意的是，注浆作业前应将孔内残留或松动的杂土清除干净；注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。注浆完后，采用清水冲洗注浆泵和注浆管路。
2.12铺设钢筋网
本工程钢筋网格尺寸为ф6.5@200×200，加强筋采用ф12钢筋，主筋端口设ф12长300mm锚固钢筋，杆为交点，呈菱形网状布置。根据施工作业面分层分段铺设钢筋网，钢筋网之间的搭接，采用绑扎。首喷第一层50mm厚度后，铺设钢筋网片，网片筋保护层厚50mm；网片钢筋搭接长度200mm。
2.13喷射砼
本工程喷射砼所用砂含水率宜控制在5％～7％，含泥量小于5％。石子应用坚硬耐久的卵、碎石，最大粒径不应大于l5mm。喷射砼的强度为C20。采用分段形式进行喷射作业，应自下而上喷射同一分段，一次喷射厚度不宜小于50mm，但为了避免引起砼塌落，也不宜过大；喷射砼时，喷头与受喷面应保持垂直，距离宜为0.6m～1.0m；喷射砼终凝2h之后，应喷水养护3d～7d。
本工程自2010年6月初施工，到8月初完成。8月底經业主、监理、质监站等多方共同抽样检测，各项质量符合设计要求。实践证明，根据基坑工程的特点，安全、合理地选择合适的支护结构意义重大。
【参考文献】
［１］万丰江，封心一.浅谈深基坑工程土钉支护质量控制[J].科技致富向导，2011（6）.
［２］邹治平.土钉墙支护施工技术在基坑工程中的应用[J].四川建材，2010（2）.
［３］李海玲.论高层建筑深基坑支护技术.中国科技博览，2012（14）.
【关键词】深基坑支护；施工；土钉墙 高层建筑工程深基坑支护工程是一项复杂的系统工程，其施工质量的好坏直接关系到基坑开挖、降水等。虽然其作用重大，但是深基坑支护工程作为一项临时性建筑，被业主、施工单位所轻视。为了节省施工投资额度、降低施工成本和减少施工工期，往往置深基坑支护施工的重要性、复杂性和风险性而不顾，而只看到其临时性，从而导致高层建筑的深基坑施工工程安全事故时有发生。因此，如何安全、合理地选择合适的支护结构，并根据基坑工程的特点进行科学的施工，须引起施工单位的重视。
１．深基坑支护类型
1.1深层搅拌水泥土桩支护
深层搅拌水泥土桩是用特制的进入土深层的深层搅拌机将喷出的水泥浆固化剂与地基土进行原位强制拌合制成水泥浆固化剂与地基土进行原位强制拌合制成水泥土桩，相互搭接，硬化后即形成具有一定强度的壁状挡墙既可挡土又可形成隔水帷幕，对于平面呈任何形状，开挖深度不很深的基坑，皆可用作支护结构，比较经济。许多工程都用了深层搅拌水泥土桩支护。
1.2土釘墙支护
土钉墙支护法，以尽可能保持、显著提高、最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度，变土体荷载为支护结构体系一部分。喷射混凝土在高压气流的作用下高速喷向土层表面，在喷层与土层间产生“嵌固效应”，并随开挖逐步形成全封闭支护系统；喷层与嵌固层同具有保护和加固表层土，使之避免风化和雨水冲刷、浅层坍塌、局部剥落，以及隔水防渗等作用。土钉的特殊控压注浆可使被加固介质物理力学性能大为改善并使之成为一种新地质体，其内固段深固于滑移面之外的土体内部，其外固端同喷网面层联为一体，可把边壁不稳定的倾向转移到内固段及其附近并消除。钢筋网可使喷层具有更好的整体性和柔性，能有效地调整喷层与土钉内应力分布。
1.3钻孔灌注桩和锚杆支护
预应力锚杆在土层中斜向成孔，依靠锚固体与土体之间的摩擦力、拉杆与锚固体的握裹力以及锚杆强度的共同作用来承受部分作用于支护结构上的荷载。预应力锚杆改变了基坑的受力状态，减小了基坑坑壁位移，维护了结构物的稳定。预应力锚杆和钻孔灌注桩组合基坑支护方法一方面通过钻孔灌注桩来承担支护结构上的荷载，另一方面通过预应力锚杆将拉力传递到稳定的土体，即锚杆穿过滑动面或不稳定区深入土体深层，利用对锚杆施加张拉应力，使锚固体不发生位移趋势。
1.4柱列式灌注桩
钻孔灌注桩因具有承载力高、可以穿越软硬岩层及施工方便等优点，在我国沿海地区地基基础工程中被广泛使用。其中水下混凝土灌注是钻孔灌注桩成桩质量控制中的关键工序，若施工措施不当就会造成桩缺陷，甚至产生报废桩，从而给施工单位造成重大损失，因此，在水下混凝土灌注中运用合理的施工控制措施以确保工程质量显得十分重要。
2.深基坑支护的技术的应用
2.1工程概况
某工程由1号、2号楼组成，基础均为钢筋混凝土灌注桩。其中，1号楼为商住楼，地上30层，地下2层，建筑总面积为20768m2，建筑总高为91m；2号楼为住宅楼，地上31层，地下2层，建筑总面积为20876m2，建筑总高为91m。由于该工程南面临街北面有住宅，基坑施工场地狭窄，无法采用大型桩机进行基坑土体围护。基坑挖深范围内为杂填土、粉土及砂层透镜体，基坑未见地下水。
2.2基坑支护设计方案
根据本工程所在场地的工程、水文地质情况及周边环境，并综合考虑造价、工期和技术可行性等因素，为了保证基坑土方开挖，本工程决定采用基坑土钉墙作为基坑支护技术。
2.3土钉支护的施工原理
土钉就是在土层，一般是土坡上利用钻探工具（一般是洛阳铲）以5-20度的角度（禁止出现仰角）钻入孔洞，待插入土钉之后再经2-3次的注浆，在其锚头上绑扎或焊接钢筋网片及加强筋等之后，进行混凝土的喷护，当混凝土具有一定强度时土体在受到外力情况下发生一定变形，土钉被动受力，从而阻止土体的继续变形，起到稳固土体的作用，详见图1。土钉墙结构由土钉、面层和排水系统三部分组成，土钉主要包括打入式土钉和钻孔注浆土钉两种形式。土钉墙支护一般适合于地下水位以上或经过降排措施后的素填土、普通性粘土、粘性的砂土和粉土等较为均匀土体边坡。当场地同时存在土层和不同风化程度岩体时，应用土钉支护特别有利。土钉墙支护范围非常广泛，主要有：①土体开挖时的临时支护。用于高层建筑等深基坑开挖，地下结构施工开挖，土坡开挖等；②永久挡土结构，这类工程一般与施工开挖时的临时支护相结合③现有挡土结构和支护的修理、改建下抢险加固等；④边坡稳定。用于加固可能失稳的提坡。
图1土钉支护组成示意图
2.4施工流程
施工流程见图2所示。
图2施工流程
2.5施工准备
（1）熟悉土钉墙支护设计技术要求和施工图，有针对性的学习设计文件、规范、规程、合同建设管理文件中对本分项工程的有关质量要求。
（2）了解周边管线及建筑(构筑)物情况，地下管线及埋深，熟悉地下水文情况。
（3）了解基坑开挖工程所在地的地形，地貌和地质特点，对影响边坡稳定性的关键地段，重要地层和土质要做到心中有数。
（4）要求基坑支护方案必须经过专家论证。由专业水平高，行业资深专家的把关，对保证工程安全、人身安全和施工质量将会起到非常大的作用。
（5）平整坡面：采用人工修整，达到基本平整，符合尺寸要求。
2.6测量放线
根据基础施工的要求，确定基坑边坡的下边线位置，并根据坡度大小、放出边坡的上边线。每层土方开挖完毕，并修整完边坡后．根据施工准备阶段制订的施工方案放出土钉的位置线，然后进行其它工作。
2.7土方开挖
基坑开挖时应尽量防止对地基土的扰动。开挖过程中安排专人对边坡土体进行位移监测。基坑开挖应按设计要求分段开挖，分层开挖高度由设计要求土钉的竖向距离确定，超挖不低于土钉向下0．5m；分层开挖长度也宜分段进行，分段长度按土体可能维持不塌的自稳时间和施工流程相互衔接情况而定，一般可取10～20m。 2.8修理边坡
在挖土过程中及时进行侧壁的修补，保证坡度满足施工要求，同时此项工艺直接关系到面层喷射混凝土的质量和材料耗用量，因此要严格按要求施工。
2.9成孔
本工程基本采用人工洛阳铲成孔，孔径110mm，土钉水平间距1300mm，竖向间距1500mm。孔深允许偏差±50mm；孔径允许偏差±50mm；孔距允许偏差±100mm；成孔倾角偏差±5％。为了保证锚管打入基坑的角度符合设计要求以及便于施工，当遇杂填土时，使用空压机将d48mm钢管顶入土体内，搭设脚手架。
2.10杆体制作和安放
杆体制作前，首先对钢筋及其焊接接头进行抗拉试验，合格后方可应用于工程。钢管应有产品合格证书。该工程杆体材料采用1根d48mm或1根d18mm钢管，焊接采用钢管直径l0倍的长度单面搭接焊。杆体每隔2m设置一组导向钢筋头和对中支架，对中支架采用ф6.5钢筋制作，每组3个。注浆管和杆体要理顺，不能互相缠绕。
杆体安放前，为了确保杆体组装满足设计要求，要仔细检查杆体质量。安放杆体时，必须防止杆体扭压、弯曲以及杆体与注浆管相互缠绕，杆体下放要快速、连续。杆体下放后，不得悬挂重物，不能随意敲击。
2.11注浆
本工程采用P·042.5水泥，水泥使用量为24kg／m。注浆液应搅拌均匀，随搅随用，浆液要在初凝前用完。孔口溢出浆液即可停止注浆。土钉杆系上注浆管，注浆管前端应距孔底250mm～500mm，水泥浆的水灰比0.5。注浆时要边注浆边拔注浆管，注满为止。孔口段要采取补浆措施，使孔口砂浆饱满。值得注意的是，注浆作业前应将孔内残留或松动的杂土清除干净；注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。注浆完后，采用清水冲洗注浆泵和注浆管路。
2.12铺设钢筋网
本工程钢筋网格尺寸为ф6.5@200×200，加强筋采用ф12钢筋，主筋端口设ф12长300mm锚固钢筋，杆为交点，呈菱形网状布置。根据施工作业面分层分段铺设钢筋网，钢筋网之间的搭接，采用绑扎。首喷第一层50mm厚度后，铺设钢筋网片，网片筋保护层厚50mm；网片钢筋搭接长度200mm。
2.13喷射砼
本工程喷射砼所用砂含水率宜控制在5％～7％，含泥量小于5％。石子应用坚硬耐久的卵、碎石，最大粒径不应大于l5mm。喷射砼的强度为C20。采用分段形式进行喷射作业，应自下而上喷射同一分段，一次喷射厚度不宜小于50mm，但为了避免引起砼塌落，也不宜过大；喷射砼时，喷头与受喷面应保持垂直，距离宜为0.6m～1.0m；喷射砼终凝2h之后，应喷水养护3d～7d。
本工程自2010年6月初施工，到8月初完成。8月底經业主、监理、质监站等多方共同抽样检测，各项质量符合设计要求。实践证明，根据基坑工程的特点，安全、合理地选择合适的支护结构意义重大。
【参考文献】
［１］万丰江，封心一.浅谈深基坑工程土钉支护质量控制[J].科技致富向导，2011（6）.
［２］邹治平.土钉墙支护施工技术在基坑工程中的应用[J].四川建材，2010（2）.
［３］李海玲.论高层建筑深基坑支护技术.中国科技博览，2012（14）.