淺析房建深基坑開挖技術的方法和應用

淺析房建深基坑開挖技術的方法和應用

　　眾所周知，基礎與地基是建筑工程項目建設中最重要的環節部分，直接關系到整個工程的安全和質量，為了做到有效的保障，深基坑開挖技術得以開展與運用，然而隨著建筑行業的飛速發展和前進，人們需要更多的房屋使用空間，于是擁有各種用途的地下工程建設日漸頻繁起來，比如：常見的有地下車庫、地下街道、地下商場等，那么針對這種情況，勢必需要深基坑技術的合理運用，因此，為了進一步完善房建工程中施工技術措施，規范深基坑技術的操作與管理，及時控制、避免或減少工程安全事故的發生，深入對房屋工程深基坑施工技術的分析與研究十分關鍵，具有一定的現實意義。

　　一、房屋工程深基坑開挖前期的準備工作

　�。ㄒ唬┖侠碓O計與論證深基坑開挖施工技術方案

　　在進行實際的深基坑施工之前，需要結合設計圖紙，仔細勘察現場及周邊環境，盡可能避免外界環境因素對工程項目的干擾影響，進而通過全面、綜合性的考慮、分析與計算，保證基坑開挖過程的安全和穩定，尤其注意對細節的把握，讓深基坑設計方案更有針對性和實用性。此外，對深基坑周圍水文地質條件的了解和掌握也十分有必要，因為不同地區地理環境的差異，使得土質和水位均有不同。地區深基坑開挖的地質容易出現基坑邊坡滑移、基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷、基坑井點降水引起的地面沉降、道路開裂、房屋開裂。

　　二、深基坑開挖施工技術方法

　�。ㄒ唬┥罨�坑支護體系

　　早期的基坑開挖常采用放坡的形式，后隨開挖深支護增加，放坡面空間受到限制，產生了支護開挖。迄今為止 ， 支護形式已經發展至數十種。以下取幾種常用結構進行具體說明。

　�。�1）鉆（沖、挖）孔樁、沉管灌注樁和鋼筋混凝土預制樁。對于 5～10 m 深軟土基坑，常采用上述支護技術。如需防滲止水，可輔之以水泥土攪拌樁、化學灌漿、高壓注漿形成止水帷幕，或用 H 型鋼樁或鋼板樁。

　�。�2）錨桿技術

　　錨桿技術以其能為基坑開挖提供較廣闊的空間優勢而得到廣泛應用。通過對其施工工藝、材料選用和拔除方法等深入研究，先后采取了二次注漿、干成孔注漿等技術，促進了該技術在飽和軟土中的推廣應用。

　�。�3）地下連續墻

　　較多應用于深度> 10 m 的基坑，以地下連續墻為擋土墻兼作地下室外墻，采用逆作法施工可縮短基坑開挖和支護結構大面積暴露的時間，改善支護結構受力性能，并使其剛度大為增強，節省支撐或錨桿的費用，降低支護結構的變形及對相鄰建筑物的影響，缺點是造價較高。

　�。ǘ�）深基坑開挖時需要注意特殊情況

　　1、深基坑支護綜合處理

　　所謂基坑支護綜合處理就是根據基礎各部位開挖深度的不同，采取了不同的臨時支頂斜撐和加強被動區措施，同時采用挖土卸荷、輕型井點降水及回灌等技術，達到了施工周期短、投資少和保證基坑及周邊建筑安全的目的。在深基坑支護處理時需要掌握以下原則：一是盡量保留原有支護樁，使其充分發揮作用，以節約投資。二是避免因基坑周圍土體變形和降水不當，造成鄰近建筑、道路和地下管線的不均勻沉降。三是便于施工操作且確保施工過程中安全。這些原則，科學合理地確定基坑支護綜合處理方案。

　　2、深基坑開挖施工中的變形控制

　　深基坑施工風險主要與深基坑施工工程中的變形控制有關。特別是開挖階段變形控制應是深基坑變形控制的重點。在開挖階段加強對無支撐暴露變形和有支撐暴露變形控制。下列分析有支撐暴露變形控制。有支撐暴露變形即基坑支護結構有支撐暴露期間的變形。有支撐暴露期間用于溫度變化、施工擾動等因素作用，基坑擋墻必將產生變形。有支撐暴露變形主要與下列因素有關：暴露時間、開挖深度、支撐軸力及加固情況。根據建筑理論和施工實踐，有支撐暴露的最大變形與基坑施工（至底板）時間的相關關系。

　　三、深基坑開挖技術在具體工程實例中的應用

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　　坑安全等級一級。該建筑場地周邊無重要保護建筑，場地四周均為耕地，目前種植甘蔗、蔬菜及水稻等，場地總體較平坦�；�坑四周并無需保護的管線，但離現有民宅較近。

　�。ǘ�）地質條件

　�。ㄈ�）深基坑支護設計方案

　�。ㄋ模┗�坑支護數值模擬分析

　　1、數值分析方法

　　針對本算例模擬工況，可按二維平面應變問題進行，土體材料假設為各向同性，土體材料屈服準則服從 Druker-Prager 準則，并選用相關聯流動法則進行計算，假設材料超過抗拉強度，即不能承受拉應力。此外，土釘等支護和結構材料均假設為彈性體。數值模擬選取的計算斷面開挖深度為14.5 m，采用平面應變彈性本構模型進行分析，屈服準則為德魯克 - 普拉格屈服準則。計算模型邊界條件可根據開挖影響范圍大小確定 ：上邊界至地表自由面，下邊界至坑底距離為 4 倍開挖深度，左右邊界至基坑距離為 3 倍基坑寬度。

　　2、數值模型的建立

　�。�1）巖土層參數。前已述及，本基坑場地巖土層主要為耕土①、第四系晚更新世沖積成因（Q3el）紅黏土②、紅黏土②1、石炭系巖關組下段（C1h）石灰巖組成。進行數值模擬分析時可忽略第一層耕土，只考慮紅黏土和石灰巖作用。

　�。�2）結構參數。本基坑采用放坡后打入土釘并掛網噴混的支護形式。

　　總結

　　總之，對深基坑開挖施工工藝的研究，要做好深基坑開挖的前期準備、施工工藝和特殊問題的處理等方面的工作。只有這樣才能確保施工安全，提高工程質量，縮短施工時間，減少成本投入，實現經濟營利。

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