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沿海城市深基坑防护工程
来源：《防护工程》2018年第1期 作者：张永昌
中国能源建设集团东北电力第二工程有限公司 辽宁大连 116023
摘要：深基坑工程经过长时间发展，理论与实践都得到极大程度丰富。沿海城市与内陆城市不同，因此深基坑施工过程中有很多问题需要注意。沿海城市深基坑施工中要做好防护工作，确保工程施工顺利进行。有鉴于此，本文中以沿海城市深基坑施工为切入点，分析做好防护工程的措施。
关键词：沿海城市；深基坑防护；施工要点
基坑施工相对于地面施工对安全性要求更高，深基坑中的支护安全性对于施工人员以及施工设备都会具有重要影响，保证深基坑支护安全性对于周边建筑、地下管线的完好性也具有重要意义。在深基坑施工前应该根据周围的地质情况选择合理的支护方式，本文就此展开论述。
1、沿海城市深基坑工程概况
拟建场地总用地面积为120000㎡，总建筑面积580000㎡，规划建设1栋25层七星级酒店，1栋25层白金五星级酒店及7栋33层的公寓式酒店（栋），建筑高度均为99米，全场地内均设有3层地下室（拟建建筑物釆用框剪结构，分别釆用桩基础和天然地基）。拟建工程主要为层的高层建筑群、高度为99米的超高层酒店及公寓楼，工程重要性等级为一级，据勘察资料判别，场地复杂程度等级为二级（中等）场地，地基复杂程度等级为二级（中等）地基，场地岩土工程勘察等级为甲级。
场地西侧距拟建地下室边线约8m处为河流，河水由北向南径流，流入南海，河水位受海水涨落影响较大，涨潮时海水倒灌顶托，水位抬升，落潮时河水位降落，场地处于海潮涨落河水随之抬升降落变化区段，勘察时测得场地西侧临春河涨潮时最高潮水位标高为2.66米，据访受海潮影响，河水最高水位标高约3.50米。
2、深基坑支护特征分析
2.1复杂性特征
深基坑支护作业前，技术人员应当要全面勘察深基坑工程的地质环境，检测土层的压力，并完成各种参数的计算。不过，进行基坑工程的勘察作业时，计算所应用到的一些勘测数据有着一定的局限性，无法非常准确体现出土体自身的性质，导致深基坑支护过程中易出现一些安全隐患。但是，具体的应用过程中，又会受到气候、环境等多方面因素的影响，往往导致计算结果存在一定的偏差。另外，高层建筑工程很多位于人口集中区域，周围有较多的建筑物，地下也往往存在错综复杂的管线，使得深基坑支护面临的环境变得非常复杂。
2.2多因素特征
现阶段，深基坑支护技术发展的相对成熟，但是，具体施工过程中还是会出现基坑失稳的问题。基坑出现失稳影响的因素非常多，例如，基坑工程地质勘察工作没有做充分，计算数据存在较大的偏差;深基坑设计工作未能深入，施工过程中没有全面的实施监管，使得基坑支护工程的施工质量较差，影响到基坑支护结构的稳定性。
2.3地域性特征
深基坑支护工程拥有较强的地域性特征，因为不同地域地质情况以及气候情况存在较大的差异，尤其是南方区域和北方区域的差异更大，导致土壤的差异较为明显。在深基坑支护工程中，最为重要的便是土壤性质，所以，处于不同区域中的设计坑支护工程，应当按照当地的地质环境，制定更为适宜的基坑支护方案，以确保基坑支护的安全性与可靠性。
3、沿海城市深基坑支护要点分析
3.1基坑支护设计
基坑支护设计时充分考虑各方面因素，详细计算各项参数，确保设计方案的可行性与合理性，为后期施工奠定基础。
3.1.1基坑设计
通过对工程周边地质水文条件的分析，并合理对周围的管道、电缆情况进行合理规划，结合现有的施工技术和成本控制条件，决定使用复合支护体系保证深基坑的安全性。具体需要建立“钢管桩+预应力锚杆+土钉墙”计算模型，并且按照二级基坑进行设计。
3.1.2理论计算
第一，根据钢管桩150mm直径，0.75m的间距，决定钢管的直径为125mm，钢管壁的厚度为4.5mm，并合理设置漏浆孔，在冠梁使用槽钢对钢管进行连接，为保证结构稳定性，使用螺栓进行有效连接；
第二，使用三道土钉完成矩形布置，并将水平间距控制在1.5m，垂直间距控制在1.2-1.5m。杆体材料均选择钢材结构，合理控制注浆强度。基坑的部分区域存在杂填土较厚的地层，为保证成孔的有效性，可以使用焊接好的钢管通过击入方式代替原有方式。土钉在水平垂直方向都要有钢筋连接，保证结构稳定性；
第三，使用一道锚杆结构，长度控制在12m左右，自由端的长度控制在5m左右，水平间距为1.5米，杆体材料为钢筋结构，控制好注浆强度不低于M15，预加力为70KN，并在腰梁处设置一根25b槽钢，承压板材料结构采用钢板。
3.2支护结构选取及技术要点
3.2.1选取支护结构
（1）支护墙(桩)体系。这种支护体系实际上是将地下连续墙与钢筋混凝土进行结合，形成叠合墙的施工方案。这种方案的优点主要体现在以下几个方面：第一，地下室外侧壁厚减小，降低了对钢筋的使用量，从而降低了地下室的工程造价；第二，由于基坑没有回填料，在车道以外的部分不用设立撑梁板；第三，这种方案省去了地下室外墙的模板工作和防水工作；第四，基坑开挖面积减少，挖土方量减少，降低了输运工作强度。
（2）钻孔灌注桩+三轴搅拌桩+三道钢筋混凝土内支撑方案。这种复合式支撑方案的施工技术比较成熟，并且市场上的施工单位较多，因此可以保证支护体系的施工质量。除此之外，这种方案的围护造价比较低廉，并且施工设备可以根据施工地点以及施工环境做出一定的调整，施工的灵活性较好。
（3）内支撑方案。内支撑方案采用竖向支护体系，通过对基坑开挖深度的分析，决定使用三道内支撑体系。第一道将支撑标高设置为-3.000处，第二道支撑面标高为-7.200，第三道支撑面标高为-11.200。为保证平面支护体系结构的安全可靠性，通过几种结构的对比情况，最终决定采用圆环+对撑方案。
3.2.2施工要点
确定施工方案后，开始进行复合土钉墙施工。具体施工内容为钢管桩施工、土钉施工以及地表水的控制。通过各工序质量控制，实现控制施工质量的目的。
（1）钢管桩施工。在钢管桩施工前，应该对施工场地进行一定的处理，保证地面的平整性，同时还要确定桩顶标高及钻机位置。严格按照施工图纸进行钢管桩的定位，通过使用精密测量工具，控制误差情况。钢管安装完成后，将注浆管插入钢管中开始进行注浆。等到灌浆压力达到0.5MP后停止注浆，此时开始进行冠梁施工，开挖边坡以及土钉墙的施工应该在钢管桩和冠梁施工养护一周之后进行。
（2）土钉施工。土钉施工应该严格按照设计图纸的要求，准确定位基坑的开挖边线。在此次施工中采用五次开挖的形式，支护架构的搭建贯穿于整个施工过程中。开挖过程中具体采用分层开挖的形式，土方开挖应该做到与支护施工的配合良好，将开挖过程与土钉墙施工形成循环作业。按照设计图纸以及施工要求，制作土钉，并在顶端位置使用螺栓固定。由于深基坑中的特殊位置，需要使用焊接钢管代替土钉，因此在注浆过程中为保证效果，必要时使用多次注浆方式，同时实时做好对压力的检测工作。对于钢筋网片，应该按照施工设计进行绑扎，土钉成孔后，需要将钢筋网片和土钉形成整体。
（3）地表水控制。在此次施工中，考虑到深基坑面积较大，同时场土为黄土的因素，需要设定防水墙防止雨水、客水进入基坑，同时对采取一定的措施对整体地表水进行合理控制。如常见的地表沟渠、水泵抽取等，保证深基坑施工安全。
4、结语
总而言之，沿海城市深基坑防护工程施工过程中，要充分考虑沿海城市地质情况，选择合适的支护方式，确保深基坑施工安全。本文中结合具体案例，阐述复合支护体系的应用，为同类研究提供借鉴与参考。
参考文献:
[1]熊静.建筑工程深基坑支护施工技术案例的思考[J].江西建材,2017(17):62-63.
[2]邹洋.建筑工程中的深基坑支护施工技术分析[J].江西建材,2015(14):99+104.
[3]叶章铭.建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].四川建材,2017,43(04):89-90. |
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