深基坑工程论文论深基坑施工技术的应用

　　深基坑施工技术的关键环节主要包括深基坑支护施工技术、深基坑防渗加固技术、深基坑降排水施工技术、深基坑围护结构施工技术以及拉力分散型预应力锚索、预应力土层锚杆等技术。由于在现代工程中，深基坑工程常处在密集的建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程的附近，其技术复杂性要远远超过永久性的基础结构或上部结构，一旦出现技术上的问题，不但会危及到基坑本身的安全，而且还会殃及到附近的建筑物、道路桥梁和各种地下设施，进而带来巨大损失。因此，在建筑工程中科学应用深基坑施工技术就显得尤为重要。

　　摘要：深基坑工程是一个综合性很强的系统工程，随着城市建设和经济发展的推动,深基坑工程的广泛应用,是需要我们深入去研究的。本文概述了深基坑工程及其内容，从基坑的开挖、支护结构的优化、边坡监测、地下水处理等方面分析了深基坑施工技术的应用。

　　关键词：深基坑,土方开挖,支护,防水,监测

　　一、深基坑工程及其内容

　　深基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程。深基坑支护是指为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对深基坑侧壁及周边环境采用的支档、加固与保护的措施。基坑支护体系是临时结构，在地下工程施工完成后就不再需要。

　　深基坑工程的主要内容：

　　1、岩土工程勘察与工程调查。确定岩土参数与地下水参数，测定邻近建筑物、周围地下埋设物，管道、电缆、光缆等、城市道路等工程设施的工作现状，并对其随地层位移的限值作出分析。

　　2、支护结构设计。包括挡土墙围护结构，如连续墙、柱列式灌注桩挡墙、支承体系如内支撑以及土体加固等。支护结构的设计必须与基坑工程的施工方案紧密结合，需要考虑的主要依据有当地土体和地下水状况，四周环境安全所允许的地层变形限值，可提供的施工设施与施工场地，工期与造价等。

　　3、基坑开挖与支护的施工。

　　包括土方工程、工程降水和工程的施工组织设计与实施。

　　4、地层位移预测与周边工程保护。

　　地层位移既取决于土体和支护结构的性能与地下水的变化，，也取决于施工工序和施工过程。如预测的变形超过允许值，应修改支护结构设计与施工方案，必要时对周边的重要工程设施采取专门的保护或加固措施。

　　5、施工现场量测与监控。

　　根据监测的数据和信息必要时进行反馈设计，用信息化来指导下一步的施工。

　　二、基坑土方开挖技术要点

　　1、基坑土方开挖应在降水排水施工完成且运转正常达到预期要求后方可进行。基坑周围地面应采取防水、排水措施，避免地表水渗入基坑周围土体和流入坑内。坑内应设置排水沟和集水井，及时抽除积水。

　　2、基坑开挖应连续施工，尽量减少无支护暴露时间，开挖必须遵循“自上而下，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。利用锚杆做支护结构时，应按设计要求，及时进行锚杆施工，而且必须待锚杆张拉锁定后方可进行下一步开挖。

　　3、坑边不宜堆放土方和建筑材料，如不可避免时，一般应距基坑上部边缘不小于2m，弃土堆高不超过1.5m，并且不超设计荷载值。在垂直的坑壁边距离还应适当增大．软土地区不宜在坑边堆置土。当重型机构在坑边作业时，应设置专门的平台或深基础等。同时，应限制或隔离坑顶周围振动荷载的作用。

　　4、基坑挖土时，要做好挖土机械、车辆的通道布置，安排好挖土顺序等，不得在挖土过程中碰撞围护结构。并做好机械上下基坑坡道部位的支护。

　　5、采用机械开挖时，为保证基坑土体的原状结构，应预留150～300mm原土层，由人工挖掘修整。基坑开挖完毕后，应及时清底验槽并铺设垫层，以防止暴晒和雨水浸刷破坏原状结构。如果基底超挖，应用素混凝土回填或夯实回填，使基底土承载性能达到设计要求

　　三、支护结构及其方案的优化

　　常用的深基坑支护结构可分为水泥挡土墙式、排桩与板墙式、边坡稳定式、逆作拱墙式、放坡五类。其中水泥挡土墙式以深层搅拌水泥土桩墙、高压喷射注浆桩墙、粉体喷射注浆桩墙三类为主，排桩与板墙式以排桩式、板桩式、板墙式、组合式四类为主，边坡稳定式以土钉墙、喷锚支护两类为主。无论采用何种支护结构，一定要做到结构可靠、确保安全。

　　支护结构的方案优化是根据某一深基坑工程所要达到的目标，从众多可行方案中选出一个最佳方案。由于深基坑工程是一个相当复杂的系统工程，其支护结构的优选受许多确定和不确定因素，亦即模糊因素的制约，很难用费用最低的单目标优化准则做出最佳决策。深基坑支护结构设计方案包括可靠性、造价、施工难度、工期、环境影响等诸多属性，这些属性中有些是模糊的。运用多目标决策模糊集理论，能够较好地用于这样一个具有多种属性和模糊特性的深基坑支护方案的优选。

　　支护结构细部优化。在支护方案优选后，需更进一步对所选方案的细部结构进行优化，在满足支护功能前提下使支护结构工程造价最低。完成一个实际问题的优化设计，大致包括４部分内容：决策（设计）变量、目标函数、约束条件和优化算法。

　　在依据基坑安全等级和变形控制等级初步选择方案基础上，利用优化设计综合评判法进行方案的进一步优选，在深基坑支护工程中是一个比较科学的方法。根据深基坑支护设计的基本参数，进行一级优化设计：根据深基坑支护体系设计应满足强度、变形和稳定性验算等基本原则，以及深基坑支护体系施工费用、土方开挖费用、施工监测及检测费用、环保费用等基本原则确定影响经济性的因素，进行二级优化设计；根据施工对周围居民生活的影响、施工对周围建筑物和地下管线的影响、施工产生的次生灾害影响等基本原则确定影响环境保护的因素，进行三级优化设计：按“安全可行、经济合理、环境保护、施工便捷”的原则对基坑支护方案进行确定。

　　四、边坡监测

　　在施工过程，需要对基坑支护的整个体系及其周边环境进行监测。这样可以掌握基坑周边支护的稳定状态及周边土体的变化，了解施工对周围地面的房屋建筑、道路和地下管线等的影响状况，并将监测值与设计值、变化速率与允许速率等进行比较，及时全面了解施工状况，做到信息化施工，以确保基坑施工和环境安全。基坑支护监测包括基点观测、水平位移观沉降观测，支护桩测斜，支护桩和内支撑的应力观测。

　　基坑监测的对象应包括：自然环境、基坑底部及周围土体、支护结构、地下水位、周围建（构）筑物、周围地铁、水管、排污管、电缆、煤气管等重要地下设施，以及与基坑相邻的周围城市道路上面等，一般情况下，至少应考虑到从基坑边缘以外1～3倍基坑开挖深度范围内需要保护的物体；另有深井降水时，尚应按抽水的影响半径进行考虑。基坑监测项目可参照有关标准规范的要求，根据设计及工程实际情况制定。

　　五、深基坑地下水处理

　　深基坑工程的地下水处理主要是两种形式，即排水或止水。止水法，即通过有效手段，在基坑周围形成止水帷幕，将地下水止于基坑之外，如沉井法、灌浆法、地下连续墙等。排水法，即将基坑范围内地表水与地下水排除，如明沟排水、井点降水等。采取哪种处理方式，需因地制宜，根据基坑周边环境复杂程度而定。有些建筑物较为密集，且属于濒海地带，原地貌多为滩涂，其地层情况一般为上部多为人工填砂层压淤和混有大小不一、含量不等的碎石、块石的杂填土层结构松散，并且与海水有水力联系，而填土层之下的淤泥又是软土层，从而给深基坑支护止水造成了困难。近年来在濒海地带深基坑支护施工中，开始采用以冲孔桩、素混凝土桩与钢筋混凝土桩相问咬合搭接分布的混凝土灌注排桩并与锁口梁、内支撑、喷锚等组成联合支护体系，从而在防止边坡失隐和阻止地下水侧向渗漏方面取得较好的效果。

　　结束语

　　深基坑施工危险性大、施工难度大、容易引起基坑周围局部土体发生位移和沉降，造成安全事故，带来巨大经济损失。因此，我们在深基坑施工时，要不断提高深基坑处理的技术水平，做好深基坑的开挖与支护，加强监测工作，采取措施实现对地下水、地基沉陷的控制，从而实现工程的质量与安全。

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