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内容摘要：现代建筑深基坑越来越多，本文是根据自身在工程中具体实践，分析影响深基坑支护安全性的各种因素及采取的有效对策，并根据具体工程实例阐述深基坑支护设计和施工中的注意事项和安全预防措施。
关键词：建筑；基坑支护；安全性；对策
中图分类号：TV551.4文献标识码： A 文章编号：
一、影响基坑支护安全性的因素
基坑开挖的施工工艺一般有两种：放坡开挖（无支护开挖）和在支护体系保护下开挖（有支护开挖）。前者既简单又经济，在空旷地区或周围环境允许时能保证边坡稳定的条件下应优先选用。但是在城市中心地带、建筑物稠密地区，往往不具备放坡开挖的条件。就只能采用在支护结构保护下进行垂直开挖的施工方法。
在建筑基坑施工时，为确保施工安全，防止塌方事故发生，必须对开挖的建筑基坑采取支护措施，本人通过多年的实际工程经验，分析了当前深基坑支护存在的安全问题，总结出影响基坑支护安全的因素主要有：工程地质和水文地质条件、基坑的类型、基坑开挖深度、降排水条件、基坑周边荷载、施工季节、支护结构型式、支护结构使用期限、支护结构的施工工艺质量等。
二、基坑支护结构的类型
在进行支护结构设计之前，主要需要收集下面三方面的资料；工程地质和水文地质资料；场地周围环境及地下管线状况；地下结构设计资料。根据以上资料并结合工程的具体特征，选择科学的、合理的支护结构类型。
支护结构（包括围护墙和支撑）按其工作机理和围护墙的形式分为下列几种类型：
水泥土挡墙式，依靠其本身自重和刚度保护坑壁，一般不设支撑，特殊情况下经采取措施后亦可局部加设支撑。
排桩与板墙式，通常由围护墙、支撑（或土层锚杆）及防渗帷幕等组成。
土钉墙由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射的混凝土面层等组成。
三、结合实际工程分析深基坑支护设计和施工中的注意事项和预防措施 本基坑支护工程为郑州市某小区地下车库基坑，平面形状为矩形，南北宽约135米，东西边长约61米，工程环境非常复杂。西南侧A#楼为18层高层建筑，主体结构已施工7层，基坑上坡线距该楼外墙线有15米；南侧B#、C#楼为已建成6层砖混结构住宅，基坑上坡线距该楼外墙线只有1.5米；东临D#楼为已建成6层砖混结构住宅，基坑上坡线距该楼外墙线有18米；北邻一期地下车库，中间有15米宽路相隔；本期地下车库基坑深度约6.3m，属于深基坑。根据《河南省建筑边坡与深基坑工程管理规定》豫建〔2010〕25号文，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围，要进行专家论证。
根据施工现场的具体情况：场内地下障碍物调查资料、周边建筑物、场内地下管线分布情况、场外建（构）筑物状况调查资料以及场外道路交通状况调查资料。该工程的基坑支护工程的施工方案如下：南侧（B#、C#楼北侧部位）采用微型桩+土钉墙+预应力锚杆支护方案，东西两侧采用土钉墙支护方案。该方案经专家组评审论证后认为方案安全可行。具体设计如下：
（一）微型桩施工
超前微型桩桩径110mm,桩长为9m，内置钢管直径48mm,壁厚不小于2.5mm，间距0.8m，钢管外填充碎石，粒径0.5～1.0cm,水泥采用P.C32.5,水灰比0.5左右，孔底注浆反压。
施工工艺流程：
放桩位 → 成孔→ 置入钢管（底部为花管）→ 填放碎石→ 孔底压浆至孔口→封孔→ 再次压浆→ 完成一根微型桩施工。
（二）土钉墙施工
本工程锚杆长度 3～9m，采用人工成孔。
1、土钉墙施工流程
施工工艺流程如下图进行
开挖支护下一层(段)
2、土钉墙施工方法
１）开挖工作面：应依据支护工况分层分段进行，分层厚度为1.0—2.0m,分段 20-25m且需预留土墩），土方开挖期间严禁对支护结构产生振动和碰撞。
2）安设土钉：包括成孔、安装钢筋、注浆等几道工序。
成孔：对开挖出的边坡进行人工修整，确保边坡的平整度。对土钉位置作出标记。成孔采用洛阳铲等机械，成孔直径100mm和150mm ，成孔倾角5o～15o。终孔后，应及时安设土钉，以防止塌孔。
安装钢筋：土钉钢筋制作应严格按施工图施工。土钉原则采用通长筋不搭接，如需接长时，采用搭接双面焊接长。土钉定居中支架按图施工，以保证土钉钢筋保护层厚度。安放时，应避免杆体扭压、弯曲。土钉安装之前进行隐蔽检查验收。
注浆：注浆采用水灰比为0.4～0.55的纯水泥浆,水泥采用P.032.5级普通硅酸盐水泥。注浆采用初灌、补浆、压浆的顺序。初灌应保证注浆管插入锚杆孔内不少于孔长度的2/3位置开始注浆，当孔口有浆液流出并加压稳定后，方可停止初灌。初灌后5～10分钟开始补浆，最后进行压浆，压浆保证压力不小于1MPa，保证注浆的饱满度。注浆开始或中途停止不能超过 30min，若停留时间较长用清水浆润滑注浆泵及管路。
3）铺设钢筋网：钢筋网为Φ6.5@300*300,根据作业面层分层、分段编网，钢筋之间的搭接长度不小于150mm，随坡就势编设，并与土钉连结牢固，保证在喷射砼时不晃动。钢筋网编好后，在其上面焊接加强筋，使土钉、钢筋网、加强筋连成一体。钢筋网安装完毕，自检查合格后及时进行隐蔽验收。
4）喷射砼：喷射混凝土采用P.C32.5级普通硅酸盐水泥；砂子采用中砂，其含水率控制在5％-7％；石子用坚硬、耐久的碎石，最大粒径一般不宜大于10mm。喷射混凝土的面层强度C20，配合比采用水泥：砂：碎石重量比为1:2:2，水灰比为0.40～0.50。喷射厚度平均6cm。
（三）预应力锚杆施工
工艺流程：平整工作面→放线定孔位设备就位→成孔→钻进成孔→清孔 →锚固段加工制作→锚索自由段防腐处理→下索，孔底注浆，孔口补浆→初凝后二次劈裂注浆→安装垫板腰梁→ 预应力张拉→检查锁定
施工方法：
成孔：
采用人工洛阳铲成孔，按图纸设计的孔位标高进行测量放线，准确标注孔位，然后按照设计要求的孔深，角度和孔径进行钻孔施工。
锚杆制作安装
钢筋应除油污，除锈，排列要均布平直，沿杆体轴线方向每间隔1.5-2.0m设置一个隔离架，一次注浆管及二次注浆管应绑扎牢固（一次注浆管在外侧；二次注浆管居中，其它在锚固段长度内作喷浆孔，间距800mm,并用胶带封好，防止一次注浆的浆液流入），注浆管均采用高压塑料管。锚杆自由段应采用塑料护套包裹，与锚固段相交处的塑料应密封并绑扎紧实。最后将锚固段固定好平稳送放置孔底。
3）注浆
注浆分两次进行，采用P.O32.5水泥制浆，一次注浆压力0.3～0.5MPa，水灰比0.4～0.5。二次注浆压力为1.2～3.0MPa，水灰比0.45～0.55，二次注浆总量不小于55kg/m，注浆管距孔底0.2m。注浆时，将配制好的浆液用注浆泵通过胶管压入一次注浆管中，浆液从注浆管底端喷出，随着浆液的灌入，逐步上拔注浆管，注意上拔注浆管底端必须始终埋入浆液液面下2m左右，以保证锚固体的浆液连续且密实。注浆直到孔口溢出浆液为止，此时拔出第一次注浆管。二次注浆利用二次注浆花管进行高压劈裂注浆，在达到最高压力后稳压2～3min，此时注浆作业结束。
4）端头保护
锚杆注浆完成后外露部分采用胶布及防腐材料包缠好，防止钢筋损伤或生锈。
5）腰梁垫板的安装
根据设计要求，槽钢应平行放置，采用电焊连接，并保证固定垫板与孔向垂直，与孔中心一致
6）预应力锚索安装张拉，最终拉力不小于50KGf。
（四）安全保证措施
建立安全管理机制；
安全教育、班前教育；
安全检查；
基坑周边巡视；
基坑变形检测预警制度；
安全管理资料。
（五）质量技术措施
1、根据现场给定开挖边线，根据设计方案及现场条件控制每一道土钉的标高；
2、每一道工序结束，自检合格后方可报验。
3、基坑纯土钉墙位置，每下挖一层，用线锤挂线进行人工修坡，保证边坡坡率在设计范围内。
4、对本工程实行全过程质量监控，严格按照国家有关施工规程及验收规范，根据设计要求，按制定的保证工程质量的各項指标及控制参数进行施工。
5、开工前组织全体施工人员进行技术交底，熟悉地质报告，了解设计意图及业主对本工程的要求，掌握施工图纸及其技术标准，要求责任落实到人。
6、协助甲方确保开挖边线准确，要求单层开挖深度不超过设计深度，最大不能超过1.6米，一层未支护完，严禁开挖下一层。
7、加强对已有建筑物的变形和位移监测，以及坑壁位移观测。
四、结束语
建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工程，涉及工程地质、水文地质、工程结构、建筑材料、施工工艺和施工管理等多方面。它是集土力学、水力学、材料才学和结构力学等于一体的综合性学科，支护结构又是由若干具有独立功能的体系组成的整体。因此，无论是结构设计还是施工组织都应当从整体功能出发，将各组成部分协调好，才能确保它的安全可靠、经济合理。
关键词：建筑；基坑支护；安全性；对策
中图分类号：TV551.4文献标识码： A 文章编号：
一、影响基坑支护安全性的因素
基坑开挖的施工工艺一般有两种：放坡开挖（无支护开挖）和在支护体系保护下开挖（有支护开挖）。前者既简单又经济，在空旷地区或周围环境允许时能保证边坡稳定的条件下应优先选用。但是在城市中心地带、建筑物稠密地区，往往不具备放坡开挖的条件。就只能采用在支护结构保护下进行垂直开挖的施工方法。
在建筑基坑施工时，为确保施工安全，防止塌方事故发生，必须对开挖的建筑基坑采取支护措施，本人通过多年的实际工程经验，分析了当前深基坑支护存在的安全问题，总结出影响基坑支护安全的因素主要有：工程地质和水文地质条件、基坑的类型、基坑开挖深度、降排水条件、基坑周边荷载、施工季节、支护结构型式、支护结构使用期限、支护结构的施工工艺质量等。
二、基坑支护结构的类型
在进行支护结构设计之前，主要需要收集下面三方面的资料；工程地质和水文地质资料；场地周围环境及地下管线状况；地下结构设计资料。根据以上资料并结合工程的具体特征，选择科学的、合理的支护结构类型。
支护结构（包括围护墙和支撑）按其工作机理和围护墙的形式分为下列几种类型：
水泥土挡墙式，依靠其本身自重和刚度保护坑壁，一般不设支撑，特殊情况下经采取措施后亦可局部加设支撑。
排桩与板墙式，通常由围护墙、支撑（或土层锚杆）及防渗帷幕等组成。
土钉墙由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射的混凝土面层等组成。
三、结合实际工程分析深基坑支护设计和施工中的注意事项和预防措施 本基坑支护工程为郑州市某小区地下车库基坑，平面形状为矩形，南北宽约135米，东西边长约61米，工程环境非常复杂。西南侧A#楼为18层高层建筑，主体结构已施工7层，基坑上坡线距该楼外墙线有15米；南侧B#、C#楼为已建成6层砖混结构住宅，基坑上坡线距该楼外墙线只有1.5米；东临D#楼为已建成6层砖混结构住宅，基坑上坡线距该楼外墙线有18米；北邻一期地下车库，中间有15米宽路相隔；本期地下车库基坑深度约6.3m，属于深基坑。根据《河南省建筑边坡与深基坑工程管理规定》豫建〔2010〕25号文，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围，要进行专家论证。
根据施工现场的具体情况：场内地下障碍物调查资料、周边建筑物、场内地下管线分布情况、场外建（构）筑物状况调查资料以及场外道路交通状况调查资料。该工程的基坑支护工程的施工方案如下：南侧（B#、C#楼北侧部位）采用微型桩+土钉墙+预应力锚杆支护方案，东西两侧采用土钉墙支护方案。该方案经专家组评审论证后认为方案安全可行。具体设计如下：
（一）微型桩施工
超前微型桩桩径110mm,桩长为9m，内置钢管直径48mm,壁厚不小于2.5mm，间距0.8m，钢管外填充碎石，粒径0.5～1.0cm,水泥采用P.C32.5,水灰比0.5左右，孔底注浆反压。
施工工艺流程：
放桩位 → 成孔→ 置入钢管（底部为花管）→ 填放碎石→ 孔底压浆至孔口→封孔→ 再次压浆→ 完成一根微型桩施工。
（二）土钉墙施工
本工程锚杆长度 3～9m，采用人工成孔。
1、土钉墙施工流程
施工工艺流程如下图进行
开挖支护下一层(段)
2、土钉墙施工方法
１）开挖工作面：应依据支护工况分层分段进行，分层厚度为1.0—2.0m,分段 20-25m且需预留土墩），土方开挖期间严禁对支护结构产生振动和碰撞。
2）安设土钉：包括成孔、安装钢筋、注浆等几道工序。
成孔：对开挖出的边坡进行人工修整，确保边坡的平整度。对土钉位置作出标记。成孔采用洛阳铲等机械，成孔直径100mm和150mm ，成孔倾角5o～15o。终孔后，应及时安设土钉，以防止塌孔。
安装钢筋：土钉钢筋制作应严格按施工图施工。土钉原则采用通长筋不搭接，如需接长时，采用搭接双面焊接长。土钉定居中支架按图施工，以保证土钉钢筋保护层厚度。安放时，应避免杆体扭压、弯曲。土钉安装之前进行隐蔽检查验收。
注浆：注浆采用水灰比为0.4～0.55的纯水泥浆,水泥采用P.032.5级普通硅酸盐水泥。注浆采用初灌、补浆、压浆的顺序。初灌应保证注浆管插入锚杆孔内不少于孔长度的2/3位置开始注浆，当孔口有浆液流出并加压稳定后，方可停止初灌。初灌后5～10分钟开始补浆，最后进行压浆，压浆保证压力不小于1MPa，保证注浆的饱满度。注浆开始或中途停止不能超过 30min，若停留时间较长用清水浆润滑注浆泵及管路。
3）铺设钢筋网：钢筋网为Φ6.5@300*300,根据作业面层分层、分段编网，钢筋之间的搭接长度不小于150mm，随坡就势编设，并与土钉连结牢固，保证在喷射砼时不晃动。钢筋网编好后，在其上面焊接加强筋，使土钉、钢筋网、加强筋连成一体。钢筋网安装完毕，自检查合格后及时进行隐蔽验收。
4）喷射砼：喷射混凝土采用P.C32.5级普通硅酸盐水泥；砂子采用中砂，其含水率控制在5％-7％；石子用坚硬、耐久的碎石，最大粒径一般不宜大于10mm。喷射混凝土的面层强度C20，配合比采用水泥：砂：碎石重量比为1:2:2，水灰比为0.40～0.50。喷射厚度平均6cm。
（三）预应力锚杆施工
工艺流程：平整工作面→放线定孔位设备就位→成孔→钻进成孔→清孔 →锚固段加工制作→锚索自由段防腐处理→下索，孔底注浆，孔口补浆→初凝后二次劈裂注浆→安装垫板腰梁→ 预应力张拉→检查锁定
施工方法：
成孔：
采用人工洛阳铲成孔，按图纸设计的孔位标高进行测量放线，准确标注孔位，然后按照设计要求的孔深，角度和孔径进行钻孔施工。
锚杆制作安装
钢筋应除油污，除锈，排列要均布平直，沿杆体轴线方向每间隔1.5-2.0m设置一个隔离架，一次注浆管及二次注浆管应绑扎牢固（一次注浆管在外侧；二次注浆管居中，其它在锚固段长度内作喷浆孔，间距800mm,并用胶带封好，防止一次注浆的浆液流入），注浆管均采用高压塑料管。锚杆自由段应采用塑料护套包裹，与锚固段相交处的塑料应密封并绑扎紧实。最后将锚固段固定好平稳送放置孔底。
3）注浆
注浆分两次进行，采用P.O32.5水泥制浆，一次注浆压力0.3～0.5MPa，水灰比0.4～0.5。二次注浆压力为1.2～3.0MPa，水灰比0.45～0.55，二次注浆总量不小于55kg/m，注浆管距孔底0.2m。注浆时，将配制好的浆液用注浆泵通过胶管压入一次注浆管中，浆液从注浆管底端喷出，随着浆液的灌入，逐步上拔注浆管，注意上拔注浆管底端必须始终埋入浆液液面下2m左右，以保证锚固体的浆液连续且密实。注浆直到孔口溢出浆液为止，此时拔出第一次注浆管。二次注浆利用二次注浆花管进行高压劈裂注浆，在达到最高压力后稳压2～3min，此时注浆作业结束。
4）端头保护
锚杆注浆完成后外露部分采用胶布及防腐材料包缠好，防止钢筋损伤或生锈。
5）腰梁垫板的安装
根据设计要求，槽钢应平行放置，采用电焊连接，并保证固定垫板与孔向垂直，与孔中心一致
6）预应力锚索安装张拉，最终拉力不小于50KGf。
（四）安全保证措施
建立安全管理机制；
安全教育、班前教育；
安全检查；
基坑周边巡视；
基坑变形检测预警制度；
安全管理资料。
（五）质量技术措施
1、根据现场给定开挖边线，根据设计方案及现场条件控制每一道土钉的标高；
2、每一道工序结束，自检合格后方可报验。
3、基坑纯土钉墙位置，每下挖一层，用线锤挂线进行人工修坡，保证边坡坡率在设计范围内。
4、对本工程实行全过程质量监控，严格按照国家有关施工规程及验收规范，根据设计要求，按制定的保证工程质量的各項指标及控制参数进行施工。
5、开工前组织全体施工人员进行技术交底，熟悉地质报告，了解设计意图及业主对本工程的要求，掌握施工图纸及其技术标准，要求责任落实到人。
6、协助甲方确保开挖边线准确，要求单层开挖深度不超过设计深度，最大不能超过1.6米，一层未支护完，严禁开挖下一层。
7、加强对已有建筑物的变形和位移监测，以及坑壁位移观测。
四、结束语
建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工程，涉及工程地质、水文地质、工程结构、建筑材料、施工工艺和施工管理等多方面。它是集土力学、水力学、材料才学和结构力学等于一体的综合性学科，支护结构又是由若干具有独立功能的体系组成的整体。因此，无论是结构设计还是施工组织都应当从整体功能出发，将各组成部分协调好，才能确保它的安全可靠、经济合理。