深基坑支护结构类型和施工管理

1 概述
随着经济的高速发展，一幢幢高楼拔地而起，地上可利用的空间越来越少，而对地下空间的充分利用更是当今工程建设中的一大需要，然而，由于基坑坍塌引起的安全事故所造成的损失却是难以估量的。深基坑支护不仅要确保边坡的稳定，而且要满足变形控制的要求，保证基坑内正常作业安全，防止基坑及坑外土体移动，保证基坑附近建筑物、道路、管线地正常运行，尤其是在闹市区，场地十分狭窄，无法放坡的情况下，深基坑支护的技术要求更高。为了确保基坑的安全，国家职能部门也相应出台了一些规定，对于深基坑的支护要求专项设计、专项施工、第三方监测，本文章从过程管理的角度提出一些质量保证措施以供参考。

2 深基坑支护的主要结构形式及适用条件

深基坑支护的主要形式有：（一）排桩或地下连续墙，通常由围护墙、支撑（或土层锚杆）及防渗帷幕等组成。排桩有钢管桩、预制混凝土桩、钻也灌注桩、挖孔桩、加筋水泥土桩（W工法）等多种类型。适用条件：适于基坑侧壁安全等级一、二级；悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m；当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩截幕或地下连续墙。（二）水泥墙，水泥墙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。水泥土墙有深层搅拌水泥土桩墙、高压旋喷桩墙等类型，通常呈结构式布置。适用条件：基坑侧臂安全等级宜为二、；水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kPa；基坑深度不宜大于6m。（三）土钉墙，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。土钉墙是一种边坡稳定式的支护，其作用与被动起挡土作用的围护墙不同，它是起主动嵌固作用，增加边坡的稳定性，使基坑开挖后坡面保持稳定。适用条件：用于基坑侧壁安全等级宜为二、的非软土场地；基坑深底不宜大于12m，当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施；（四）逆作拱墙，当基坑平面形状适合时，可采用拱墙作为围护墙，拱墙有圆形闭合拱墙、椭圆形闭合拱墙和组合拱墙。对于组合拱墙，可将局部拱墙视为两铰拱。适用条件：基坑侧壁安全等级宜为，淤泥和淤泥质土场地不宜采用；拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8；基坑深度不宜大于12m；地下水位高于基坑底面时，应采用降水或截水措施。
当然，深基坑的支护方式必须根据拟建工程特点、地质情况，以及周边环境选择与之相适应

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的支护结构，有可能是单一的，也有可能是由多种支护结构组成的综合性较强的支护结构。广东省人大常委会办公楼东附楼基坑支护就是一个综合性比较强的例子，该工程南面临中山一路，基坑边距马路仅有6米左右，且中山一路地下有地铁通过，东面为民居，民居距基坑边仅有1.5米，且该民居房龄较长，基础比较复杂，西面为省人大办公楼基，基坑距办公楼有10米左右，北面较为篮球场，较为宽阔。新建办公楼南部为一层地下室，基坑深度为5.2米，北部为两层地下室，基坑底的深度达11.2米，基坑支护方案采用设计招标的形式，该工程的支护方案最终采用广东省建工集团设计的基坑支护方案，南半部份一层地下室三面采用人工挖桩作为支护桩，人工挖孔桩外侧在支护桩交接位置采用高压旋喷桩作为止水桩，人工挖孔桩上面作钢筋混背凝土冠梁，冠梁之间设斜支撑。基坑北部两层地下室部份采用双排深层搅拌桩，前排搅拌桩中间设压力灌浆微型桩，基坑的立面采用喷锚支护结构，设四排预应力锚索、五排锚杆，锚索与锚杆交错布置，每排锚杆、锚索施工完毕后铺设钢筋网，喷射C20砼，按设计要求每层喷锚支护结构的养护应大于4天后方可开挖下一级土方，预应力锚索施工的注浆体及腰梁龄期达到15天后方可进行锚索张拉锁定，基坑支护施工完成后，在使用过程中经第三方监测，其变形值均在设计允许范围以内。

3 基坑支护的施工质量管理

基坑支护方案最终能否真正起到安全保障作用，关键在于施工过程的质量管理。引起基坑支护质量安全事故的原因很多，既有技术上的因素，有很多是属于管理上的纰漏，为确保工程质量，避免安全事故的发生，必须从根源上杜绝可能发生的隐患，树立全员、全过程、全方位的管理方针，从思想上、技术上、管理上给予高度重视，其中应注意控制好以下环节：
第一、建立健全质量责任制度以及各级技术责任制，正确划分各级技术管理的工作的权限，使每位工程技术人员各有专职、各司其事，有职、有权、有责，使职、权、责得以有机的统

一、以充分发挥每位工程技术人员的工作积极性和创造性，发挥骨干作用。

第二、充分了解基坑周边建筑物的情况及地下管线的布置。在施工前必须充分了解基坑周边建筑物结构的类型、基础类型、安全状况、与基坑边的距离，是否有电信、电力电缆、给排水管道，以免由于盲目施工给生活生产造成干扰，带来经济损失，以及发生安全事故。
第三：认真学习施工图纸，充分掌握施工图纸的技术要领，会同设计院、建设单位、监理单位进行图纸会审，做好图纸会审记录。依据设计施工图纸、会审记录，剖析本工程的重点、难点，编制切实可行的施工方案，包括工程概况、管理架构、资源供应、施工设备配置、施工进度、施工工艺及各施工工序之间的搭接、技术控制措施、应急预案等内容。
第四：严格按照施工方案及施工技术规范精心施工。认真进行工程测量及有关技术交底、审核、确认；培训施工人员掌握新技术、新工艺，重要工种和特殊工种经培训，合格后方可上岗；布置施工机械，做好各种施工机械的维护保养工作；对全体施工人员进行质量安全教育；做好原材料检验，及时提供原材料检验报告和砼配合比；严格按照设计图纸及有关技术规范进行施工，严格控制好各施工工序之间的搭接、养护时间，尤其是喷锚支护结构，上层喷锚结构养护时间没有达到设计要求之前严禁开挖下一级土方。
各工班设质检员，具体负责本工班承担项目的结构尺寸控制，以及施工过程质量和工艺标准的执行，对施工组的质检设备、操作方法、自检结果、检验资料进行查正检验，并对分项工程施工质量进行抽检，切实做到分工负责，层层把关，确保各工序质量处于受控状态。按技术要求逐项检查填写原始记录和质量检查记录，并收集整理完整的隐蔽工程检查记录。
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五、做好基坑的排水设施，严防基坑外的水倒排进入基坑内，

在基坑坡顶、坑底布置400*400排水明沟、集水井，形成排水系统，并汇集到沉砂池，经沉淀后排入市政管线。
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六、做好基坑工程的观测，基坑工程的监测包括支护结构的监测和周围环境的监测。

为确保施工期间基坑和周围建筑物的安全，必须对基坑支护进行变形观测，根据定期地进行基坑支护的监测，能动态地反映基坑周边的沉降量，当变形量超过有关标准或监测结果变形达到报警时，能够及时地进行加固处理措施，防止出现事故。
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七、做好基坑临边的围护措施。

基坑周边必须设置防护栏杆、挡脚板并封挂立网进行封闭。（1）防护栏杆应由上下两道横杆及栏杆组成，上杆离地面高度为1.0～1.2m，下杆离地面高度为0.5～0.6m。除经设计计算外，横杆长度大于2m时，必须加设栏杆柱。（2）当栏杆在基坑四周固定时，可采用钢管打入地面50～70cm深，钢管离基坑边口的距离不应小于50cm。当基坑周边采用钢板桩时，钢管可打在板桩外侧。（3）防护栏杆必须自上而下用安全网封闭，或在栏杆下边设置高度不低于18cm的挡脚板或40cm的挡脚笆，板与笆下边距离底面的空隙不应大于10mm。
第八、应急措施。根据工程的特点，充分考虑可能出现的风险，做好就急措施。
4 结论
基坑支护的结构类型有很多，技术要求也很高，施工工艺也比较复杂，在施工过程中任何环节的疏忽都可能会留下安全隐患，严格管理、确保基坑安全，应树立全员、全方位、全过程的管理方针，从思想上、技术上、管理上给予高度重视，层层落实，层层把关，严格管理，从根源的杜绝安全隐患。