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【摘 要】近年来，随着经济的快速发展,社会的不断进步,城市基本建设规模逐渐加大,高层建筑、地下建筑、隧道等工程大幅度增加。为了节约地上空间,节省土地,充分利用地下空间的深基坑工程随之增加,这就使得深基坑工程施工问题在技术和经济上对整个建筑施工起着举足轻重的影响。
【关键词】深基坑支护;建筑施工;应用 1.深基坑支护技术在建筑工程施工中应用的必要性
深基坑支护技术是近20年来随着城市高层建筑的发展而发展的一门新的实践技术，也是建筑基础工程施工中的难点和重点。它的成败不仅对工程的造价、质量和工期有着重大的影响，而且对周围的建、构筑物等的影响同样不可忽视。因此，在施工过程中，严格控制质量，加强管理，重视安全教育及安全施工管理，是深基坑施工中必须严格控制的环节。深基坑工程是多种复杂因素相互影响的临时性系统工程，难以进行定量的理论研究与计算，仍然靠半经验半理论的方法解决问题。容易形成两种倾向：一方面由于不重视而造成基坑事故；另一方面偏于保守造成很大的浪费。因此，需要适用于工程特性的新理论、新方法，使设计指标与工程动态变化情况相接近。
2.深基坑支护的基本特点
(1)技术先进，结构简单。受力可靠，确保基坑维护体系能起到挡土作用，使基坑四周边坡保持稳定。
(2)确保基坑四周相邻建筑物、地下管线道路等的安全。在基坑土方开挖及地下工程施工期间，不因土体的变形、沉陷、坍塌或位移而受到危害。
(3)通过排水、降水、截水等措施。使基础施工在地下水位以上进行。
(4)经济上合理。保护环境。保证施工安全。
3.以具体的建筑施工工程为例分析深基坑支护技术
3.1工程概况
某建筑工程平面呈长方形，基础采用预应力钢筋混凝土管桩PHC500(100)AB-C80,桩长20m，单桩承载力750kN。采用钢筋混凝土框架结构,地上四层(加坡顶)，局部为五层(加坡顶),层高3.6m,地下一层,层高5.1m，总用地面积4185平方米，地上建筑面积约4935平方米，地下室面积1842平方米。底板包括承台厚度为1.2m，基坑开挖深度6.3-7.9m，建筑平面尺寸73mx36m，开挖面积约2185平方米，周长约220m。基础边线距北侧河岸最近处约14.5m；距南侧两栋七层的居民楼外墙最近处约18.0m；距西侧一栋三层砖混办公楼最近处约6.Om；东面场地比较空旷，距一棵保护大树最近处约4.5m。
因此，基坑施工要在保证支护结构的安全下，采取有效措施以确保北侧驳岸及周边建筑物、道路的安全。
3.1.1地质条件
根据岩土工程勘察报告，场地较平整，地形起伏较小，地势基本呈北高南低。场地地面标高为11.03～12.0lm。拟建场地范围内依次分布近期人工填土层、新近期冲积形成的粘性土及粉土层、晚期冲积形成的粘性土及砂土层，具体如下：
①-1杂填土:湿,松散,以粉质粘土混建筑垃圾为主。
①-2杂填土:湿,松散,以粉土、粉质粘土为主，夹少量碎砖瓦砾，局部夹淤质填土。
②-1粉质粘土:可塑，局部软塑，粉质较重，局部夹粉土。
②-2粉土:很湿,稍密,夹较多粉质粘土薄层。
③-1粉质粘土:可塑～硬塑,局部粘土。
③-2粉砂:饱和,中密,局部夹较多粉土。
3.1.2水文条件
场地地下水主要为孔隙潜水和微承压水。微承压水存于③-2层粉砂中,对本工程基本无影响,不予考虑。孔隙潜水主要存于①层填土和②-2层粉土中。地下水主要是降水入渗和河水补给,以蒸发和向河水补充为主,受季节性变化影响明显。年最高水位埋深1.00m左右，稳定水位埋深2.80～3.70m。
3.2基坑支护设计
3.2.1支护和支撑方案选择
此项工程处于市区，社会影响较大。因基坑挖深较深，场地土质较差，周边是重点保护的驳岸和建筑物，对变形控制要求比较严格。本基坑采用钻孔灌注桩加一层钢筋混凝土内支撑支护方案，安全等级按Ⅱ级考虑。针对本基坑平面形状，将支撑布置成“桁架”对撑和角撑，支护结构与主体结构相对独立，以利于基坑土方开挖和地下室结构施工，减小基坑变形。
3.2.2支护结构计算
根据地质报告中土工试验结果汇总表，计算参数如内摩擦角、粘聚力及土的重度值是按每层土质的实际值取值。
(1)土压力计算：主动土压力采用矩形分布模式，被动土压力采用三角形模式，并分层计算。粉土、粘性土采用水土合算。
(2)支护结构计算：单支点按抗倾覆要求确定支护桩长度，根据桩身最大弯矩进行桩配筋设计；止水桩长按抗渗、抗管涌要求确定。
(3)基坑降水计算：按基坑四周有止水帏幕情形计算。
3.3 基坑支护布置
(1)根据基坑平面形状将支撑形式布置为“桁架”对撑和角撑，支撑梁500mmx650mm，主筋2x4ф25，腰筋2x2ф20，箍筋ф8@200，联系梁450mmx550mm，主筋2x4ф20，腰筋2x2ф18，箍筋ф8@200，压顶梁1200mmx600mm，主筋2x4ф20，腰筋2×2ф18，箍筋ф8@200。混凝土强度等级均为C30(图1)。
(2)因东北角设计消防水池，此段竖向支护采用ф800@1000钻孔灌注桩，桩长16.5m，西侧邻近建筑物，此段竖向支护采用ф800@1000钻孔灌注桩，桩长13.5m，主筋16ф20均匀配筋，箍筋ф8@200，加强筋16ф2000，其它部位采用ф700@1000钻孔灌注桩，桩长13.5m，主筋14ф18均匀配筋，箍筋ф8@200，加强筋16ф2000，桩身混凝土强度等级C30(图2)。
3)基坑止水帷幕根据地区水文地质资料，场地地下水和秦淮河水联系密切，水位变化随河水升降影响十分明显,采用双排双轴深搅桩进入③-1层粉质粘土不透水层形成全封闭止水帷幕进行止水,桩径700mm,间距l000mm,桩体纵向搭接200mm,桩深13～15m。
(4)基坑排水坑内降水对坑外水位下降影响很小,对周围环境影响较小，基坑内采用管井结合明沟加集水坑方式进行疏干，管井抽排地下水，明沟排基坑地表水。同时在地表采用明沟排水，以阻断和排除流向基坑的地表水，基坑四周用砖砌200mmx200mm的排水明沟,表面粉1:2.5水泥砂浆,在四角设集水坑。
3.4基坑支護工程施工监测
由于基坑位于秦淮河边,地下水特别丰富，四周有建筑物，在施工期间应加强基坑变形监测，主要内容是支护桩水平位移、土体的深层水平位移、支撑轴力、水位变化、沉降观测。据主体结构施工结束的所有监测数据整理分析，支护结构的圈梁水平位移最大是15.46mm，土体深层侧位移最大变形是21.66mm,支撑轴力最大是398.8kN，周围环境沉降量最大1.51mm，地下水位基本没有变化,所有监测数据均在设计控制范围内，均满足设计及有关规范规定，证明支护结构安全可靠，结构变形小,整体功能较好,支护方案取得较好的效果。
4.结束语
建筑工程突飞猛进，高层建筑如雨后春笋般迅速发展，促进了建筑科学技术的进步和施工技术、施工机械和建筑材料的更新与发展。为了保证建筑物的稳定性，建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求，建筑高度越高，其埋置深度也就越深，对基坑工程的要求越来越高。深基坑支护施工技术是整个基坑工程中至关重要的一个环节，直接关系到整个高层房屋建筑的施工和使用的安全性。我们要对深基坑支护的设计以及施工给予高度的重视，从而使得整个高层房屋建筑工程能够顺利圆满的完成。
【参考文献】
［１］秦四海．深基坑工程优化设计[M].北京：地震出版社，1998．
［２］候学渊．城市基坑工程发展几点看法[J].施工技术,2000.1(526)．
［３］张雪,秦跃民.深基坑支护施工技术[J].兰州工业高等专科学校学报,2003,10(4):48-50.
［４］张雪松.建筑基坑支护工程安全的影响因素分析[J].黑龙江科技信息,2007(13):262.
［５］陶聿君.对深基坑工程支护技术的论述[J].四川建材,2006（4）:148～149.
【关键词】深基坑支护;建筑施工;应用 1.深基坑支护技术在建筑工程施工中应用的必要性
深基坑支护技术是近20年来随着城市高层建筑的发展而发展的一门新的实践技术，也是建筑基础工程施工中的难点和重点。它的成败不仅对工程的造价、质量和工期有着重大的影响，而且对周围的建、构筑物等的影响同样不可忽视。因此，在施工过程中，严格控制质量，加强管理，重视安全教育及安全施工管理，是深基坑施工中必须严格控制的环节。深基坑工程是多种复杂因素相互影响的临时性系统工程，难以进行定量的理论研究与计算，仍然靠半经验半理论的方法解决问题。容易形成两种倾向：一方面由于不重视而造成基坑事故；另一方面偏于保守造成很大的浪费。因此，需要适用于工程特性的新理论、新方法，使设计指标与工程动态变化情况相接近。
2.深基坑支护的基本特点
(1)技术先进，结构简单。受力可靠，确保基坑维护体系能起到挡土作用，使基坑四周边坡保持稳定。
(2)确保基坑四周相邻建筑物、地下管线道路等的安全。在基坑土方开挖及地下工程施工期间，不因土体的变形、沉陷、坍塌或位移而受到危害。
(3)通过排水、降水、截水等措施。使基础施工在地下水位以上进行。
(4)经济上合理。保护环境。保证施工安全。
3.以具体的建筑施工工程为例分析深基坑支护技术
3.1工程概况
某建筑工程平面呈长方形，基础采用预应力钢筋混凝土管桩PHC500(100)AB-C80,桩长20m，单桩承载力750kN。采用钢筋混凝土框架结构,地上四层(加坡顶)，局部为五层(加坡顶),层高3.6m,地下一层,层高5.1m，总用地面积4185平方米，地上建筑面积约4935平方米，地下室面积1842平方米。底板包括承台厚度为1.2m，基坑开挖深度6.3-7.9m，建筑平面尺寸73mx36m，开挖面积约2185平方米，周长约220m。基础边线距北侧河岸最近处约14.5m；距南侧两栋七层的居民楼外墙最近处约18.0m；距西侧一栋三层砖混办公楼最近处约6.Om；东面场地比较空旷，距一棵保护大树最近处约4.5m。
因此，基坑施工要在保证支护结构的安全下，采取有效措施以确保北侧驳岸及周边建筑物、道路的安全。
3.1.1地质条件
根据岩土工程勘察报告，场地较平整，地形起伏较小，地势基本呈北高南低。场地地面标高为11.03～12.0lm。拟建场地范围内依次分布近期人工填土层、新近期冲积形成的粘性土及粉土层、晚期冲积形成的粘性土及砂土层，具体如下：
①-1杂填土:湿,松散,以粉质粘土混建筑垃圾为主。
①-2杂填土:湿,松散,以粉土、粉质粘土为主，夹少量碎砖瓦砾，局部夹淤质填土。
②-1粉质粘土:可塑，局部软塑，粉质较重，局部夹粉土。
②-2粉土:很湿,稍密,夹较多粉质粘土薄层。
③-1粉质粘土:可塑～硬塑,局部粘土。
③-2粉砂:饱和,中密,局部夹较多粉土。
3.1.2水文条件
场地地下水主要为孔隙潜水和微承压水。微承压水存于③-2层粉砂中,对本工程基本无影响,不予考虑。孔隙潜水主要存于①层填土和②-2层粉土中。地下水主要是降水入渗和河水补给,以蒸发和向河水补充为主,受季节性变化影响明显。年最高水位埋深1.00m左右，稳定水位埋深2.80～3.70m。
3.2基坑支护设计
3.2.1支护和支撑方案选择
此项工程处于市区，社会影响较大。因基坑挖深较深，场地土质较差，周边是重点保护的驳岸和建筑物，对变形控制要求比较严格。本基坑采用钻孔灌注桩加一层钢筋混凝土内支撑支护方案，安全等级按Ⅱ级考虑。针对本基坑平面形状，将支撑布置成“桁架”对撑和角撑，支护结构与主体结构相对独立，以利于基坑土方开挖和地下室结构施工，减小基坑变形。
3.2.2支护结构计算
根据地质报告中土工试验结果汇总表，计算参数如内摩擦角、粘聚力及土的重度值是按每层土质的实际值取值。
(1)土压力计算：主动土压力采用矩形分布模式，被动土压力采用三角形模式，并分层计算。粉土、粘性土采用水土合算。
(2)支护结构计算：单支点按抗倾覆要求确定支护桩长度，根据桩身最大弯矩进行桩配筋设计；止水桩长按抗渗、抗管涌要求确定。
(3)基坑降水计算：按基坑四周有止水帏幕情形计算。
3.3 基坑支护布置
(1)根据基坑平面形状将支撑形式布置为“桁架”对撑和角撑，支撑梁500mmx650mm，主筋2x4ф25，腰筋2x2ф20，箍筋ф8@200，联系梁450mmx550mm，主筋2x4ф20，腰筋2x2ф18，箍筋ф8@200，压顶梁1200mmx600mm，主筋2x4ф20，腰筋2×2ф18，箍筋ф8@200。混凝土强度等级均为C30(图1)。
(2)因东北角设计消防水池，此段竖向支护采用ф800@1000钻孔灌注桩，桩长16.5m，西侧邻近建筑物，此段竖向支护采用ф800@1000钻孔灌注桩，桩长13.5m，主筋16ф20均匀配筋，箍筋ф8@200，加强筋16ф2000，其它部位采用ф700@1000钻孔灌注桩，桩长13.5m，主筋14ф18均匀配筋，箍筋ф8@200，加强筋16ф2000，桩身混凝土强度等级C30(图2)。
3)基坑止水帷幕根据地区水文地质资料，场地地下水和秦淮河水联系密切，水位变化随河水升降影响十分明显,采用双排双轴深搅桩进入③-1层粉质粘土不透水层形成全封闭止水帷幕进行止水,桩径700mm,间距l000mm,桩体纵向搭接200mm,桩深13～15m。
(4)基坑排水坑内降水对坑外水位下降影响很小,对周围环境影响较小，基坑内采用管井结合明沟加集水坑方式进行疏干，管井抽排地下水，明沟排基坑地表水。同时在地表采用明沟排水，以阻断和排除流向基坑的地表水，基坑四周用砖砌200mmx200mm的排水明沟,表面粉1:2.5水泥砂浆,在四角设集水坑。
3.4基坑支護工程施工监测
由于基坑位于秦淮河边,地下水特别丰富，四周有建筑物，在施工期间应加强基坑变形监测，主要内容是支护桩水平位移、土体的深层水平位移、支撑轴力、水位变化、沉降观测。据主体结构施工结束的所有监测数据整理分析，支护结构的圈梁水平位移最大是15.46mm，土体深层侧位移最大变形是21.66mm,支撑轴力最大是398.8kN，周围环境沉降量最大1.51mm，地下水位基本没有变化,所有监测数据均在设计控制范围内，均满足设计及有关规范规定，证明支护结构安全可靠，结构变形小,整体功能较好,支护方案取得较好的效果。
4.结束语
建筑工程突飞猛进，高层建筑如雨后春笋般迅速发展，促进了建筑科学技术的进步和施工技术、施工机械和建筑材料的更新与发展。为了保证建筑物的稳定性，建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求，建筑高度越高，其埋置深度也就越深，对基坑工程的要求越来越高。深基坑支护施工技术是整个基坑工程中至关重要的一个环节，直接关系到整个高层房屋建筑的施工和使用的安全性。我们要对深基坑支护的设计以及施工给予高度的重视，从而使得整个高层房屋建筑工程能够顺利圆满的完成。
【参考文献】
［１］秦四海．深基坑工程优化设计[M].北京：地震出版社，1998．
［２］候学渊．城市基坑工程发展几点看法[J].施工技术,2000.1(526)．
［３］张雪,秦跃民.深基坑支护施工技术[J].兰州工业高等专科学校学报,2003,10(4):48-50.
［４］张雪松.建筑基坑支护工程安全的影响因素分析[J].黑龙江科技信息,2007(13):262.
［５］陶聿君.对深基坑工程支护技术的论述[J].四川建材,2006（4）:148～149.