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摘要：本文从支护结构设计的原则出发，列举我国东部某发达城市高层建筑地下室深基坑结构支护方法，并指出在深基坑结构支护建设过程中的要点，以期通过简要分析能帮助相关设计、施工人员认识到深基坑结构支护方法的要点，促进我国建筑业进一步发展。
关键词：高层建筑: 深基坑工程: 结构支护
中图分类号：TU208文献标识码： A
随着我国建筑业的发展，建筑建设向高层、复杂化发展的趋势越来越明显，而且为了满足多种需要，许多高层建筑会设置地下室，于是地下室深基坑结构的安全建设就更加重要，结构支护方案的選择也逐渐得到了重视。
一、支护结构设计的原则
1.结构设计必须满足工程需要的强度、稳定性以及变形要求，必须保证地下管线的安全以及周围环境的安全。并且工程结构设计要严格按照《建筑基坑支护设计规程》（JGJ120-99）、《基坑工程技术规程》（DB42/159-2004）以及《混凝土结构设计规范》（GBJ50010-2002）中的有关要求进行，不得随机进行工程设计的修改。
2.在确保支护结构安全的基础上，选择最为可靠的支护结构。要对施工场地、施工环境、施工设备、环境保护等方面进行充分考察，选择最优支护结构方案。
3.在支护结构选择方面，应充分考虑到施工经费、监测费等一系列费用，尽量减少工程预算，从而达到经济目的。
4.在满足工程需要、保证工程建设质量的同时，尽量缩短工程建设工期。由于基坑工程也是整个工程中的一部分，只有尽量缩短基坑工程的工期，才能缩短整个工程的建设工期。
二、工程实例
1.工程概况
本工程位于我国东部某大城市，其由一座高为32层的大楼和5层裙房组成，总建筑面积为48324㎡。建筑下方设有2层地下室作为地下车库和储存仓库，面积为8572㎡地下室地基采用钢筋混凝土灌注桩，基础为钢筋混凝土筏板基础，基坑开挖深度为18.5m。由于本建筑位于市中心区域，地下线缆、管道众多，且周围部有高层建筑，对环境保护要求较高。
2.工程地质水文条件
本工程位于东部平原地区，整个施工场地地势较为平坦。基坑建设经过层杂填土、层粘土、层粉质粘土夹粉土三种不同土质，其层厚分布较为均匀，土质韧性较高，含水量较低，土质条件整体必须均匀，利于建设。另外，根据相关检测报告指出，本地区地下水深度为45.89m，基坑开挖深度18.5m不会触及地下水，不会受地下水波动影响，施工建设条件较好。
3.支护结构设计
由于本工程位于市中心，所以在进行地下室深基坑结构建设时，采用地下主体结构与支护结构结合的基坑支护工程设计。考虑到地下管线较为稠密，为保护地下管线，确定基坑的维护结构采用地下钢筋混凝土连续墙，保证地下结构的抗震设计及稳定性，同时此连续墙后期不拆除，作为地下室的永久外墙。
在基坑上部采用喷锚复合土钉墙支护。其中一侧打入3.0m土钉，其余三侧上部采用8.5m厚度的复合土钉墙支护，土钉排数6排，喷射砼厚10cm，并采用200×200mm钢筋网，设计混凝土强度为C30，由于上部管线较多，所以采用人工挖掘施工，土钉孔径≥10cm。
基坑下部采用地下连续墙+预应力锚杆支护。（1）地下连续墙厚度为60cm，墙顶高8.5m，压顶梁为60×50cm，西侧和南侧设置三道锚杆，分别高8.75m，13.5m以及18m；北侧设置一道8.75m的锚杆；东侧设置一道8.75m的锚杆。（2）锚杆施工采用干孔作业法，孔径设置15cm，锚杆为非拆除性锚杆，锚头浇筑在结构内部。设置锚杆水泥强度为15MPa，并在达到设计强度的75%后进行张拉和锁定，保证锚杆强度。锚杆正式施工前进行测试，确保锚杆强度达到工程需要。
（3）基坑内喷锚支护设置横纵向1.5m，喷射砼厚10cm，配合用200×200mm钢筋网，设计混凝土强度为C30，土钉孔径≥10cm。
4.基坑开挖施工顺序
本工程中，基坑开挖施工顺序分为3个步骤：基坑开挖支护施工、砼喷网支护施工以及粉喷桩施工，具体施工顺序如下：
4.1基坑开挖支护施工顺序为：①建立基坑开挖环境检测系统，并且对所有系统数据进行收集，在数据分析的基础上进行施工；②粉喷桩施工、深层降水管施工；③进行第一层土方的开挖；④对第一层土方进行加固施工、锚杆施工，并设立混凝土支柱，进行支撑；⑤第一层土方的设计建设；⑥地下一层建设完成后，进行第二层的土方开挖施工；⑦然后进行第二层土方的支撑、加固工程；⑧进行第二层的建设。在进行混凝土支护建设过程中，要分开建设两层建设空间，坚持“开挖一层支护一层”的原则。
4.2砼喷网支护施工顺序为：基坑开挖→人工修坡→进行混凝土的初喷→挂网→打土钉、加挂钢筋→再次喷射混凝土→形成支护。锚杆施工顺序：用机械在土层挖设安装孔→安装锚杆→对锚杆进行注浆→混凝土凝固后铺设网面→锚杆外部加设钢筋进行强度固定→加装锚头。在基坑开挖前，要先进行施工放线，并且严格按照设计要求进行基坑的开挖，不得超挖，另外在基坑开挖后，要用人工配合机械进行边坡面的修整。在进行混凝土的二次喷射前，要将喷面表层的水渍、残渣等去除，保证喷射面整洁，并且要分段分片自上而下进行混凝土喷射，在混凝土喷射完成后，要进行必要的水养，保证混凝土支护有一定的硬度。本工程中，在混凝土中掺入凝固剂，保持喷射混凝土强度为C35；土钉间距1.2m，垂直坡面打入，土钉挂网喷面厚度为100mm。
4.3粉喷桩施工顺序：进行平面规划→利用粉喷桩专用机械设备进行打孔→监测钻孔深度满足设计要求→利用高压送气打开喷粉孔→在喷粉孔注入混凝土→当工作设计标高上50cm左右停止喷注→对混凝土进行搅拌，消除混凝土中的气泡，进行复喷→当混凝土充满喷孔，进行工作的收尾。在进行粉喷桩施工时，要保证混凝土的强度，并且保证喷孔的深度、喷射速度以及高压送气的力度。本工程中使用PH-5喷浆机进行施工，水泥用量为53kg/㎡，混凝土强度为C30。
5.工程建设成果
本高层建筑地下室施工耗时2个月，其修建与建筑主体修建同期进行，未造成工期拖延。期间未出现工程事故，并且在工程建成投入使用后，运行状态良好。
三、高层建筑地下室深层基坑结构支护方法的注意事项
1.在基坑开挖过程中，土方应随挖随运，防止土方过多堆积造成工程坍塌。并且，在施工过程中，要及时将工程废弃物清除，以保证自然地面标高不超过设计标高，避免给支护结构造成额外压力，影响支护结构稳定。
2.基坑开挖过程中，施工人员应严格规范进行施工，避免因人为原因而造成工程质量问题。同时，要协调各个施工部门进行配合，协调施工。合理规划施工进度、施工顺序等，施工过程中不得随意进行施工顺序、施工速度、施工深度的改变，防止造成支护失稳。
3.在基坑开挖过程中，如果基坑底部出现渗水现象，就要及时利用潜水泵将积水排至坑外，并探究其原因，在基坑回填前，用粘土或素砼填实，防止渗水。另外，基坑开挖后，应尽量避免基坑长时间的暴露，尽快进行下一步施工。
4.基坑在进行施工的过程中也要进行必要的监测，主要包括对基坑水平位移以及沉降的观测、基坑支护结构支护能力的观测以及基坑支护沉降和应力的观测等。在监测的过程中，要由相关监测单位严格进行图纸的审核和工程进度的审核，充分掌握和了解支护结构的建设过程和建设要求，并制定相关的监测方案。施工单位应及时按照监测结果采取相应的补救措施和安全措施，保证工程建设顺利和工程质量安全。
结语：
高层建筑地下室深基坑结构支护关系到整个地下室建设的安全性和稳定性，其对于工程建设有着极其重要的意义。目前来说，虽然已经有很多基坑结构支护方案，但是要想取得最优设计、建设方案，还需要相关设计、施工人员根据现场施工情况进行测量和设计，从而设计出全面、合理的深基坑支护方案，促进工程建设更加合理、安全。
参考文献：
[1]王建华,徐中华. 支护结构与主体地下结构相结合的深基坑工程研究现状[J]. 南昌工程学院学报,2012（12）
[2]周志道,陈幼雄. 当前深基坑围护存在的问题与对策[J]. 上海建设科技,2009（1）
[3]陈海波,张仁. 关于高层建筑深基坑施工技术的应用分析与研究[J]. 城市建筑,2013（22）
[4]杨霞,杨子胜. 深基坑支护方案优选方法研究综述[J]. 科技情报开发与经济,2012（17）
[5]付文光,杨志银. 基坑深度分级及不同深级支护技术适用性的探讨[J]. 岩土工程学报,2010（1）
关键词：高层建筑: 深基坑工程: 结构支护
中图分类号：TU208文献标识码： A
随着我国建筑业的发展，建筑建设向高层、复杂化发展的趋势越来越明显，而且为了满足多种需要，许多高层建筑会设置地下室，于是地下室深基坑结构的安全建设就更加重要，结构支护方案的選择也逐渐得到了重视。
一、支护结构设计的原则
1.结构设计必须满足工程需要的强度、稳定性以及变形要求，必须保证地下管线的安全以及周围环境的安全。并且工程结构设计要严格按照《建筑基坑支护设计规程》（JGJ120-99）、《基坑工程技术规程》（DB42/159-2004）以及《混凝土结构设计规范》（GBJ50010-2002）中的有关要求进行，不得随机进行工程设计的修改。
2.在确保支护结构安全的基础上，选择最为可靠的支护结构。要对施工场地、施工环境、施工设备、环境保护等方面进行充分考察，选择最优支护结构方案。
3.在支护结构选择方面，应充分考虑到施工经费、监测费等一系列费用，尽量减少工程预算，从而达到经济目的。
4.在满足工程需要、保证工程建设质量的同时，尽量缩短工程建设工期。由于基坑工程也是整个工程中的一部分，只有尽量缩短基坑工程的工期，才能缩短整个工程的建设工期。
二、工程实例
1.工程概况
本工程位于我国东部某大城市，其由一座高为32层的大楼和5层裙房组成，总建筑面积为48324㎡。建筑下方设有2层地下室作为地下车库和储存仓库，面积为8572㎡地下室地基采用钢筋混凝土灌注桩，基础为钢筋混凝土筏板基础，基坑开挖深度为18.5m。由于本建筑位于市中心区域，地下线缆、管道众多，且周围部有高层建筑，对环境保护要求较高。
2.工程地质水文条件
本工程位于东部平原地区，整个施工场地地势较为平坦。基坑建设经过层杂填土、层粘土、层粉质粘土夹粉土三种不同土质，其层厚分布较为均匀，土质韧性较高，含水量较低，土质条件整体必须均匀，利于建设。另外，根据相关检测报告指出，本地区地下水深度为45.89m，基坑开挖深度18.5m不会触及地下水，不会受地下水波动影响，施工建设条件较好。
3.支护结构设计
由于本工程位于市中心，所以在进行地下室深基坑结构建设时，采用地下主体结构与支护结构结合的基坑支护工程设计。考虑到地下管线较为稠密，为保护地下管线，确定基坑的维护结构采用地下钢筋混凝土连续墙，保证地下结构的抗震设计及稳定性，同时此连续墙后期不拆除，作为地下室的永久外墙。
在基坑上部采用喷锚复合土钉墙支护。其中一侧打入3.0m土钉，其余三侧上部采用8.5m厚度的复合土钉墙支护，土钉排数6排，喷射砼厚10cm，并采用200×200mm钢筋网，设计混凝土强度为C30，由于上部管线较多，所以采用人工挖掘施工，土钉孔径≥10cm。
基坑下部采用地下连续墙+预应力锚杆支护。（1）地下连续墙厚度为60cm，墙顶高8.5m，压顶梁为60×50cm，西侧和南侧设置三道锚杆，分别高8.75m，13.5m以及18m；北侧设置一道8.75m的锚杆；东侧设置一道8.75m的锚杆。（2）锚杆施工采用干孔作业法，孔径设置15cm，锚杆为非拆除性锚杆，锚头浇筑在结构内部。设置锚杆水泥强度为15MPa，并在达到设计强度的75%后进行张拉和锁定，保证锚杆强度。锚杆正式施工前进行测试，确保锚杆强度达到工程需要。
（3）基坑内喷锚支护设置横纵向1.5m，喷射砼厚10cm，配合用200×200mm钢筋网，设计混凝土强度为C30，土钉孔径≥10cm。
4.基坑开挖施工顺序
本工程中，基坑开挖施工顺序分为3个步骤：基坑开挖支护施工、砼喷网支护施工以及粉喷桩施工，具体施工顺序如下：
4.1基坑开挖支护施工顺序为：①建立基坑开挖环境检测系统，并且对所有系统数据进行收集，在数据分析的基础上进行施工；②粉喷桩施工、深层降水管施工；③进行第一层土方的开挖；④对第一层土方进行加固施工、锚杆施工，并设立混凝土支柱，进行支撑；⑤第一层土方的设计建设；⑥地下一层建设完成后，进行第二层的土方开挖施工；⑦然后进行第二层土方的支撑、加固工程；⑧进行第二层的建设。在进行混凝土支护建设过程中，要分开建设两层建设空间，坚持“开挖一层支护一层”的原则。
4.2砼喷网支护施工顺序为：基坑开挖→人工修坡→进行混凝土的初喷→挂网→打土钉、加挂钢筋→再次喷射混凝土→形成支护。锚杆施工顺序：用机械在土层挖设安装孔→安装锚杆→对锚杆进行注浆→混凝土凝固后铺设网面→锚杆外部加设钢筋进行强度固定→加装锚头。在基坑开挖前，要先进行施工放线，并且严格按照设计要求进行基坑的开挖，不得超挖，另外在基坑开挖后，要用人工配合机械进行边坡面的修整。在进行混凝土的二次喷射前，要将喷面表层的水渍、残渣等去除，保证喷射面整洁，并且要分段分片自上而下进行混凝土喷射，在混凝土喷射完成后，要进行必要的水养，保证混凝土支护有一定的硬度。本工程中，在混凝土中掺入凝固剂，保持喷射混凝土强度为C35；土钉间距1.2m，垂直坡面打入，土钉挂网喷面厚度为100mm。
4.3粉喷桩施工顺序：进行平面规划→利用粉喷桩专用机械设备进行打孔→监测钻孔深度满足设计要求→利用高压送气打开喷粉孔→在喷粉孔注入混凝土→当工作设计标高上50cm左右停止喷注→对混凝土进行搅拌，消除混凝土中的气泡，进行复喷→当混凝土充满喷孔，进行工作的收尾。在进行粉喷桩施工时，要保证混凝土的强度，并且保证喷孔的深度、喷射速度以及高压送气的力度。本工程中使用PH-5喷浆机进行施工，水泥用量为53kg/㎡，混凝土强度为C30。
5.工程建设成果
本高层建筑地下室施工耗时2个月，其修建与建筑主体修建同期进行，未造成工期拖延。期间未出现工程事故，并且在工程建成投入使用后，运行状态良好。
三、高层建筑地下室深层基坑结构支护方法的注意事项
1.在基坑开挖过程中，土方应随挖随运，防止土方过多堆积造成工程坍塌。并且，在施工过程中，要及时将工程废弃物清除，以保证自然地面标高不超过设计标高，避免给支护结构造成额外压力，影响支护结构稳定。
2.基坑开挖过程中，施工人员应严格规范进行施工，避免因人为原因而造成工程质量问题。同时，要协调各个施工部门进行配合，协调施工。合理规划施工进度、施工顺序等，施工过程中不得随意进行施工顺序、施工速度、施工深度的改变，防止造成支护失稳。
3.在基坑开挖过程中，如果基坑底部出现渗水现象，就要及时利用潜水泵将积水排至坑外，并探究其原因，在基坑回填前，用粘土或素砼填实，防止渗水。另外，基坑开挖后，应尽量避免基坑长时间的暴露，尽快进行下一步施工。
4.基坑在进行施工的过程中也要进行必要的监测，主要包括对基坑水平位移以及沉降的观测、基坑支护结构支护能力的观测以及基坑支护沉降和应力的观测等。在监测的过程中，要由相关监测单位严格进行图纸的审核和工程进度的审核，充分掌握和了解支护结构的建设过程和建设要求，并制定相关的监测方案。施工单位应及时按照监测结果采取相应的补救措施和安全措施，保证工程建设顺利和工程质量安全。
结语：
高层建筑地下室深基坑结构支护关系到整个地下室建设的安全性和稳定性，其对于工程建设有着极其重要的意义。目前来说，虽然已经有很多基坑结构支护方案，但是要想取得最优设计、建设方案，还需要相关设计、施工人员根据现场施工情况进行测量和设计，从而设计出全面、合理的深基坑支护方案，促进工程建设更加合理、安全。
参考文献：
[1]王建华,徐中华. 支护结构与主体地下结构相结合的深基坑工程研究现状[J]. 南昌工程学院学报,2012（12）
[2]周志道,陈幼雄. 当前深基坑围护存在的问题与对策[J]. 上海建设科技,2009（1）
[3]陈海波,张仁. 关于高层建筑深基坑施工技术的应用分析与研究[J]. 城市建筑,2013（22）
[4]杨霞,杨子胜. 深基坑支护方案优选方法研究综述[J]. 科技情报开发与经济,2012（17）
[5]付文光,杨志银. 基坑深度分级及不同深级支护技术适用性的探讨[J]. 岩土工程学报,2010（1）