深基坑的支護(hù)技術(shù)及其施工安全管理的探討

深基坑的支護(hù)技術(shù)及其施工安全管理的探討近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展，城市建設(shè)中高層建筑，超高層建筑所占比例逐年增多，高層建筑如何解決深基礎(chǔ)施工中的平安問(wèn)題也越來(lái)越突出，建設(shè)部近幾年的事故統(tǒng)計(jì)中，坍塌事故成了繼”四大”損害（高處墜落，物體打擊，觸電事故，機(jī)具損害）之后的第五大損害，其中在建設(shè)部公布的二零零五年度《全國(guó)建筑施工平安生產(chǎn)形勢(shì)分析報(bào)告》中的全國(guó)建筑施工三級(jí)以上事故的分析可知，由施工坍塌引起的三級(jí)以上平安事故二十一起，死亡八十六人，分別占事故總數(shù)與死亡人數(shù)的48.8%和50.6%；而由于基坑邊坡失穩(wěn)，土方坍塌事故引起的三級(jí)以上事故七起，死亡二十二人，分別占坍塌事故總數(shù)和死亡人數(shù)的33.3%、25.6%，且坍塌事故在三級(jí)以上事故總數(shù)中的比例排名第一；而由于基坑邊坡失穩(wěn)，土方坍塌而引起坍塌事故占坍塌事故的總數(shù)和死亡人數(shù)也是排名第一。由此可見，深基坑開挖與支護(hù)不當(dāng)，極易引起群死群傷。本人認(rèn)為，要預(yù)防由于深基坑開挖導(dǎo)致基坑邊坡失穩(wěn)，土方坍塌，首先要在基坑開坑之前，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)不同土質(zhì)的狀況，基坑深度及周邊環(huán)境確定支護(hù)方案，下面依據(jù)不同深度的基坑的地質(zhì)條件和作業(yè)條件以及施工機(jī)械化程度對(duì)不同的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行探討。1基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)選型：1.1原狀土放坡：一般基坑深度小于3米時(shí)，可采納一次性放坡。當(dāng)深度達(dá)到4~5米時(shí)，也可采納分級(jí)放坡?；臃牌卤匦璞ＷC邊坡的穩(wěn)定，依據(jù)土的類別進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算確定平安系數(shù)。原狀土放坡適用于較淺的基坑。1.2深層攪拌樁支護(hù)深層攪拌樁是加固軟土地基的一種新方法，它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑通過(guò)深層攪拌機(jī)械，將軟土和固化劑（漿體和粉體）強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理--化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性，水穩(wěn)定性和肯定程度的樁體。深層攪拌最宜于各種成因飽和軟粘土等，包括淤泥，淤泥質(zhì)土、粘土和粉質(zhì)粘土等?；娱_挖不宜大于6米，對(duì)于有機(jī)質(zhì)土，泥炭質(zhì)土，含有伊里石、氯化物等粘性工及酸堿度較低的粘性土，宜通過(guò)試驗(yàn)確定。加固深度從數(shù)米到50~60米，國(guó)內(nèi)最大深度可達(dá)15~18米。1.3鋼板樁支護(hù)鋼板樁支護(hù)是由鋼板樁、錨拉桿（或內(nèi)支撐、錨碇結(jié)構(gòu)、腰梁等）組成。由于鋼板本身剛性不足，其支撐或錨拉系統(tǒng)假如設(shè)置不當(dāng)，會(huì)產(chǎn)生較大的變形。但其優(yōu)點(diǎn)是一種施工簡(jiǎn)潔，投資經(jīng)濟(jì)，施工機(jī)械化程度要求不高的支護(hù)方法。但基坑深度超過(guò)7米以上的軟土地層，基坑不宜采納鋼板樁支護(hù)，如要采納此種支護(hù)方法，必需設(shè)置多層支撐或錨拉桿。1.4排樁支護(hù)：排樁支護(hù)是指隊(duì)列式間隔布置鋼筋混凝土挖孔，鉆（沖）孔灌注樁，作為主要的擋土結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式可分為懸臂支護(hù)或單錨桿，多錨桿結(jié)構(gòu)，布樁形式可分為單排或雙排布置。樁的嵌固深度、樁徑和配筋依據(jù)坑深、支撐布置和四周環(huán)境要求等計(jì)算確定。排樁中應(yīng)用最廣泛的是鉆孔灌注樁。一、二、三級(jí)基坑皆可應(yīng)用。一般當(dāng)基坑深h=8-14m且四周環(huán)境要求不高時(shí)多考慮采納。懸臂式支護(hù)適用于開挖深度不超過(guò)10米，粘土層不超過(guò)8米砂性土層，以及不超過(guò)5米的淤泥質(zhì)土層。1.5土釘支護(hù)土釘支護(hù)是近年來(lái)進(jìn)展起來(lái)的用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種技術(shù)。由于施工牢靠且施工快速簡(jiǎn)便，施工機(jī)械化程度要求不高，已在很多國(guó)家中快速推廣和使用，所謂”土釘”就是置入于現(xiàn)場(chǎng)原位土體中以較密間距排列的瘦長(zhǎng)金屬桿件，通常還外裹水泥砂漿或水泥凈漿體。土釘通長(zhǎng)與四周土體接觸，依靠接觸界面上的粘結(jié)力和磨擦力與四周土體形成一個(gè)結(jié)合體，在土體發(fā)生變形的條件下被動(dòng)受力，且主要通過(guò)受拉工作對(duì)土體進(jìn)行加固。土釘支護(hù)具有如下特點(diǎn)；1）材料用量遠(yuǎn)低于樁支護(hù)和連續(xù)墻支護(hù)，土釘支護(hù)的施工速度比其他支護(hù)要快得多。2）施工設(shè)備輕巧，操作簡(jiǎn)潔，有較大的敏捷性，對(duì)四周的環(huán)境干擾也很少，特殊適合于城市城區(qū)施工；3）對(duì)場(chǎng)地土層的適應(yīng)性強(qiáng)，特殊適合有肯定粘性的砂土和硬粘土，即使是軟土，在實(shí)行肯定措施后可有可能采納土針支護(hù)；4）結(jié)構(gòu)輕松，柔性大，有特別好的抗震性能和延性。5）平安牢靠，土釘?shù)臄?shù)量較多并作為群體起作用，個(gè)別土釘消失質(zhì)量問(wèn)題或失效時(shí)對(duì)整體影響不大。1.6錨桿或噴錨支護(hù)錨桿與土釘墻支護(hù)相像，將錨桿錨入穩(wěn)定土體中，外墻與支護(hù)結(jié)構(gòu)連結(jié)用以維護(hù)基坑穩(wěn)定的受拉桿件，并施加預(yù)應(yīng)力。錨桿可與排樁，地下連續(xù)墻，土針墻，其他支護(hù)結(jié)構(gòu)聯(lián)合使用，不宜用于有機(jī)土，液限大于50%的粘土層及相對(duì)密度少于0.3%的砂土。噴錨支護(hù)是從隧道巖石錨桿引入的一種新型基坑支護(hù)技術(shù)，當(dāng)深基抗鄰近有建（構(gòu)）筑物，交通干線或地下管線影響，基坑不能放坡開坑時(shí)，采納噴錨支護(hù)可以支承擋土墻，維護(hù)坑壁穩(wěn)定，簡(jiǎn)化坑內(nèi)支撐，改善施工條件。1.7拱圈支護(hù)結(jié)構(gòu)：拱圈分閉合拱和非閉合拱，拱圈形成包括圓拱、橢圓拱和二次曲線拱。這種拱圈擋土能承受水平方向的土壓力，因拱的內(nèi)力以受壓力為主，彎距很少，能充分發(fā)揮混凝土抗壓強(qiáng)度高的特性。施工便利，施工機(jī)械化程度要求不高，施工速度較快。施工現(xiàn)場(chǎng)要適合拱圈布置，構(gòu)造應(yīng)符合圓環(huán)受力特點(diǎn)。要特殊留意的是拱腳的穩(wěn)定性，并對(duì)其穩(wěn)定性要有牢靠的保證措施。1.8地下連續(xù)墻支護(hù)地下連續(xù)墻是在深層地下澆注一道鋼筋混凝土墻，既可起擋土護(hù)壁，又可起隔滲作用，還可以成為工程主體結(jié)構(gòu)的一部分，也可以代替地下室墻的外模板。地下連續(xù)墻也可簡(jiǎn)稱地連墻，地連墻施工是利用特制的成槽機(jī)械，在泥漿護(hù)壁的狀況下，開挖肯定深度的溝槽，然后吊放鋼筋籠，澆筑混凝土，施工時(shí)，可以分成若干單元（5-8米一段），然后將各段進(jìn)行接頭連接，形成一通地下連續(xù)墻。但其缺點(diǎn)為要用專用設(shè)備施工，施工機(jī)械化程度要求較高，單體施工造價(jià)高；其優(yōu)點(diǎn)為各種地質(zhì)條件，及簡(jiǎn)單的施工環(huán)境適應(yīng)力量較強(qiáng)，施工不必放坡，不用支撐。國(guó)內(nèi)地下連續(xù)墻的深度可達(dá)36米，壁厚1米。1.9逆作法支護(hù)逆作法的施工工藝和一般正常施工相反，一般基坑施工先挖至設(shè)計(jì)深度，然后自下向上施工到正負(fù)零標(biāo)高，然后再連續(xù)施工上部主體。逆作法是先施工地下一層（離地面最近的一層），在澆完一層樓板時(shí)，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在養(yǎng)護(hù)期間可以向上部施工主體，當(dāng)?shù)谝粚訕前暹_(dá)到強(qiáng)度，可以連續(xù)施工地下二層（同時(shí)向上方施工），此時(shí)的地下主體結(jié)構(gòu)梁板體系，就可作為擋土結(jié)構(gòu)的支撐體系，地下室的墻體又是基坑的護(hù)壁。這時(shí)梁板的施工只需在地面上挖出坑槽放入模板鋼筋，不設(shè)支撐，在梁的底部將伸出筋插入土中，作為柱子鋼筋，梁板施工完結(jié)再挖土方施工柱子。第一層樓板以下部分由于樓板的封閉，只能采納人工挖土，可利用電梯間作垂直運(yùn)輸通道。這種支護(hù)方法使擋土結(jié)構(gòu)變形較少，節(jié)約臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)。并且可以避開由于裝拆臨時(shí)支撐造成的土體變形。適用于較深基坑，對(duì)周邊變形有嚴(yán)格要求的基坑。要預(yù)先做好施工組織方案，及各結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的處理。以上介紹了目前我國(guó)大部分地區(qū)采納的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，我們要依據(jù)深基坑深度、施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件以及施工現(xiàn)場(chǎng)四周的環(huán)境等選擇基坑支護(hù)施工方案。以下探討深基坑施工過(guò)程中應(yīng)留意的平安管理問(wèn)題