城市建筑深基坑支护方式有效性分析

城市建筑深基坑支护方式有效性分析

王友发

郑州市中原区煤机路   河南 郑州   450000

摘要：随着城市现代化进程的加快，城市建筑向着更高更大的方向发展，建筑基坑深度也不断增加。基坑过深会对周围建筑的稳定性产生较大的影响。在全国的地质构造中，多层地层等复杂地质并不少见。因此，如何通过合理的支护方式，适应复杂地质，提高深基坑的稳定性，降低深基坑对周围环境的影响，是当前亟需解决的问题。文中以某市客运枢纽站深基坑工程为例，分析了城市建筑支护方式的有效性，通过在基坑坡顶布置监测点的方式，监测各监测点的位移，以监测基坑的稳定性和支护的有效性。

关键词：深基坑；支护方式；监测；位移

引言

为合理减轻城市空间负担，中国大部分城市经济基础条件比较好的地方也开始逐渐将城市建设区域重新定位为城市的地下区域。地下施工环境相对于地面空间具有相当的特殊性，间接地推动了深基坑防护技术在我国建筑工作中的推广应用。经过长期的施工实践和技术创新优化，当前我国的深基坑技术已经发展得比较成熟，在地下空间的施工中发挥着重要的作用。

1建筑工程深基坑支护技术探索

1.1钢板桩支护

型钢搭配锁口与钳口等部件是开展钢板桩支护技术施工的核心材料，可以发挥出钢桩墙连接作用。一般于Ｚ型与Ｕ型的深基坑工程中可以使用钢板桩支护施工技术，关键在于钢板桩支护施工技术比较简单便捷，其隔土与阻水效果可以达到一定的水平。若使用的钢板材料在材质上强度很差，则在受到太大外力作用情况下造成变形，不能构成稳定的支护结构，还有在对钢板桩施工的环节中，带来的噪音污染也十分严重。

1.2土钉墙支护

在建筑工程深基坑支护技术中，土钉墙支护技术运用范围甚广，其优点就是可以构成稳定性与复合性都很高的挡土结构，因此可以实现高质量的支护作用，保证深基坑工程施工顺利进行。在开展土钉墙支护施工过程中，对施工环节需要加强控制，增强钻孔、注浆还有插筋对边坡稳定的保护性。一般在土质非常好或者是地面水位以上的土层是由黏性土、粉土等组成的，对此可以使用土钉墙支护施工技术。具体环节涵盖在稳定参数与速度的钻机操控下，把土钉插在施工规划处，防止插入位置不准确。接着，需要严格按照土钉位置和注浆配比等参数，展开浆液加工且搅拌均匀以后注浆施工。

2工程概况

2.1工程地质及水文条件

根据地质勘察报告，该施工区域属于冲洪积平原，地形平坦开阔，地貌形态单一，地势平坦。第①层素填土：褐色，以粉质粘土为主，含少量植物根系，局部层顶含少量碎石子、灰渣、风化岩碎块。素填土厚度为：0.8~3.4m，平均厚度为1.9m。第②层粉土：褐黄色，稍湿—湿，稍密—中密状态，可见少量褐色铁锰质氧化物条纹，偶见黑色氧化物斑点，切面无光泽反应，摇振反应中等，干强度及韧性低。土层厚度为：1.3~4.0m，平均厚度为2.9m。第③层粉土：褐黄色，湿，密实状态，可见少量褐色氧化物条纹，局部见块状姜石，粒径3~10cm不等，切面无光泽反应，摇振反应迅速，干强度及韧性低。土层厚度为：2.6~9.6m，平均厚度为6.5m。第④层粉质粘土：黄褐色，可塑状态，可见少量棕褐色、黑色氧化铁斑点及条纹，切面有光泽反应，无摇振反应，干强度及韧性中等。土层厚度为：0.5~2.0m，平均厚度为1.5m。第⑤层全风化玄武岩：褐黑色，呈粗砾砂混角砾状，局部含原岩风化碎块，主要矿物成分风化已无法辨认，裂隙发育，风化使岩体极破碎，呈散体状结构，裂隙充填高岭土次生矿物，干钻可进尺，为极软岩，质量基本等级V级，无软化、膨胀、崩解性。岩层厚度为：2.8~5.6m，平均厚度为4.1m。

2.2基坑周边环境状况

该场地为拆迁场地，在基坑周边两倍的开挖范围内，无既有建构筑物和管线。东北侧：距基坑开挖底线6.0m、13.069m分别为临时施工道路、钢筋加工区；东南侧：距基坑开挖底线6.0m、10.961m分别为临时施工道路、钢筋加工区；西南侧：距基坑开挖底线20.603m、22.091m分别为暖气管道、综合管沟；西北侧：距基坑开挖底线10.487m、16.170m分别为院墙、6F住宅楼。施工过程中，基坑边坡受外部土压力的影响，边壁会产生水平位移，因此在基坑周边设置水平位移监测点。沉降监测是基坑施工的基本监测项目，能直接反映土体的变化情况，因此需对基坑边壁进行水平和竖向位移监测，通过数据分析，对基坑支护的有效性和基坑的稳定性进行评价。

3基坑支护方式及现场监测

3.1支护结构方式

依据场地地层、周边环境及基底标高，可将基坑支护设计分为3种情况。（1）本基坑共划分为4个支护段，西侧支护段按局部20kPa考虑，东侧支护段按局部荷载15kPa+35kPa（行车荷载）考虑，南、北两侧支护段按局部荷载20kPa考虑。（2）东侧支护段采用放坡支护形式，其他支护段采用土钉墙支护形式。（3）放坡支护①设置击入式土钉多道，梅花形排列。②面层：边坡全坡面设置2mm×1mm@100×50mm钢板网，面层厚度50mm；以土钉端部为节点纵横设置1Φ10mm加强筋，纵向加强筋延伸至坡顶，与固定钉绑扎并焊接牢固；纵横向加强筋应与坡顶土钉及坡面土钉端部焊接牢固。坡顶设竖向土钉1Φ16mm，长度1.0m，水平间距2.0m，土钉端部设置1Φ10mm加强筋，水灰比宜取0.5，采用C20混凝土。

3.2基坑监测

为实时了解基坑施工过程中支护方式的有效性及基坑的稳定性，为基坑变形提供可靠的基础数据，及时发现基坑有无异常变形，确保安全施工及周边路面的正常运营，减少对地基结构的影响，保证工程的顺利完成，需对基坑边坡进行水平和竖向位移监测。以三个变形监测控制点组成基准网，通过基准网进行监测。该项目共设置了28个监测点，2020年3月15日进行了首次监测，在基坑开挖期间，监测频率为1d；底板浇筑完成后，监测频率为3d；基坑回填过程中，监测频率为5d。监测结果计算：根据最小二乘法和统计检验原理，对控制点和监测点进行平差计算。各类测量点监测结果的计算与分析：监测值中不应含有超限误差，监测值中的系统误差应减小到最少。核对和复查外业监测成果与起算数据；验算各项限差、确认全部符合规定要求后进行平差。

结束语

本文依某市客运枢纽站基坑工程，对深基坑支护方式的有效性进行了分析，通过布置监测点进行监测，以确定基坑支护方式的有效性。主要结论如下：（1）该基坑竖向位移累计变化量为2.1mm，水平位移累计变化量最大为2.6mm，均未超过位移警戒值（32mm）。基坑开挖阶段各点变化量较大，随后趋于稳定。（2）基坑的稳定性受到周围建筑物或荷载的影响，周围有动荷载的部分稳定性较差，需着重加固。

参考文献

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[4]沈锋.建筑工程深基坑支护关键技术与施工质控研究[J].建筑工程技术与设计,2017(6):270.

作者简介：王友发  1987年7月  郑州市中原区煤机路  本科  土建施工