1、282工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工0 前言随着城市化扩建工作的逐步推进，建筑的规模越来越大，层数越来越多，为满足在有限的空间内为社会群体提供更适宜的居住空间，工程方开始将施工的重点置于地下工程方面。与此同时，地下工程的开挖深度逐步加深。尽管这一趋势为房地产与工程方创造了更高的收益与价值，但工程施工所暴露的问题对社会的影响也同比例增加。为提高工程质量，降低工程施工安全隐患，规范施工方案与施工行为，解决当前高层建筑基坑施工中存在沉降过大和土方开挖施工效率低的问题，本文以某高层建筑为例，开展对其基坑支护及土方开挖施工技术的相关研究。1 工程实例1.1 建筑基本情
2、况所选的某高层结构为地方政府投资的大型民居建筑，该建筑群共有 14 栋建筑，表示为 1#14#，主要由高层结构建筑与商业裙房建筑构成，其中 1#3#建筑为 19 层，4#10#建筑为 14 层。高层建筑基本情况如表 1 所示。1.2 施工条件与周围环境条件施工条件：目前工地“三通一平”工程已全部完工，供电和供水设施已全部铺设完毕，工地周边道路已完全平整。基坑北侧施工条件：北侧预期作为施工道路，此道路距离建筑电力管线施工约 7.8m。基坑南侧施工条件：南侧预期作为幼儿园空地，设计标高为-1.45m，场地内无管线影响施工的设施。施工场地地质条件（由上到下）：填土层为杂色，主要是灰色和黄色，松软、湿
3、润。以黏土土为主，混有少量的碎石和建筑垃圾，部分路段有混凝土，是近期进行的人工回填。泥浆为灰色，以粘土为主，综合特性十分恶劣。存在泥浆的主要原因是另一个场地钻孔灌注桩的垃圾几乎完全倾倒在此位置。耕植土层为灰黄色，略微湿润。以粉质粘土为主，间杂有碎闪石，上层混植，多为植物根系和虫洞。2 基坑支护及土方施工技术2.1 施工准备组织施工人员进场做好前期工作，彻底清除现场障碍和地下障碍，掌握地下管理工作的基本信息，并对其进行有效的安全监测。按照现场布展和施工需要，在场地周围布置布告、管理制度、消防设施等。组织施工设备进场，按照施工要求进行装配和调试，采购各种项目所需的物料，按照相关的规定堆放。按照有关
4、图纸及工程概算，制定材料、机械设备的详细方案，并签署材料供货合同。制定物料的运送计划，按照预定的时间安排物料进入并存放。某高层建筑基坑支护及土方工程技术研究张燕启摘要：为解决当前高层建筑基坑施工中存在沉降过大和土方开挖施工效率低的问题，以某高层建筑为例，开展对其基坑支护及土方开挖技术的相关研究。在明确高层建筑的基本概况信息后，通过确定基坑支护形式、基坑地下水处理、深搅桩与挡土墙支护施工、土方开挖，设计一种全新的基坑支护与土方工程施工技术。通过实例证明，新的施工技术应用后基坑沉降得到明显控制，每日出土量提升，促进了施工整体效率的提高。关键词：高层；基坑；土方；支护；建筑（亳州交通投资控股集团有限
5、公司，安徽亳州 236800）表 1 某高层建筑基本情况建筑结构总面积/m2106658.15地下工程占地面积/m225698.41地上工程占地面积/m290595.74工程基础结构施工形式预应力桩结构建筑群上部结构形式剪力墙结构建筑工程施工相对标高/m4.6基坑周围回填相对标高/m-1.450-0.755基坑开挖深度/m2.457.98CM&M 2023.012832.2 确定基坑支护形式在对高层建筑进行基坑支护施工时，首先需要明确施工的具体流程，如图 1 所示。在开展对高层建筑的基坑支护施工时，由于施工会对周围环境造成极大负面影响，所以在开展对高层建筑的基坑开挖施工时，应尽量降低对周围环境
6、的损害1。在高层建筑中进行深基坑开挖，会对周围的环境产生很大的影响，特别是周围已经有了成熟小区，施工时间过长，必然会对周围的建筑物产生一定的影响2。一旦出现问题，将会造成无法估量的经济损失，严重时会影响到整个项目的进度。基于上述考虑，针对上述高层建筑，对其周围环境相对空旷的区域，采用放坡插毛竹的方式进行支护，要求基坑边坡的比值应当达到 1:2。针对高层建筑周围存在道路绿化带或与电线杆距离相对较近的区域，如其不具备放坡条件，则采用垂直挖掘的方式进行支护施工3。针对该高层建筑的基坑支护形式，主要采取深搅桩作为支撑的重力式挡墙体系4。为保证高层建筑周围高压电线的稳定，需要在其周围设置一根树根来进行加
7、固。2.3 基坑地下水处理针对基坑地下水的处理可采用止水帷幕和降水规划两种方式。其中，前者主要设置在上述高层建筑基坑的东侧，辅助深搅桩支护挡土墙实现支撑作用。基坑挡墙设置如图 2所示。土壤水分含量比较低，渗透性比较差，而地基中的水分含量比较高，渗透性也比较好，且有少数几处已挖掘出了粉土。这一层的层顶高度在 3.911.9m 之间，因此设置多个井眼可为降水提供条件。其总体深度是 15m，直径大约 350mm5。同时，在升降机井和集水井周围设置了轻便的井口，并设置排水槽或水池。2.4 深搅桩与挡土墙支护施工在完成上述处理工作后，开展对施工现场的深搅桩和挡土墙支护施工。深搅拌桩一般是 3 台机械同时
8、进行，3 台施工机械设备的施工顺序固定不变。根据实际高层建筑基坑支护需要，通常情况下，1 号机械从西到东，2 号机械在反向进行，3 号机械设备需要在 2 号机械设备完成施工的位置开始，开展后续施工任务，并按照从东到西的顺序进行。深搅桩式挡墙支护施工的具体操作如下：先进行预搅沉降，然后在搅拌器下沉时，用泥浆泵把混凝土打到基础上6。在使用过程中，如果出现堵塞，禁止用清水冲洗，可采用泥浆下压的办法来处理。当搅拌器达到指定的水平时，用提升式搅拌器进行混凝土的灌浆，搅拌器的提升速度大约为 1m/min7。此项工作可以重复进行，但要注意的是，在下一根桩的基础上，要比上一根短，并按此方法进行。图 3 为挡土
9、墙支护结构示意图。为避免水泥浆料产生离析，必须在运输中保证连续，如遇运输中断，必须立即将搅拌器下沉至水下 0.5m 处，待排除故障后继续进行输送。在施工过程中，深层搅拌桩容易受到阻碍，从而影响桩基的施工。机械故障、土体中的岩石等多种因素，都是诱发这类障碍的原因，要及时发现并解决问题，确保工程不会因为长期停顿而影响工程的完成。2.5 土方开挖在完成上述施工后，最后进行土方开挖。上述高层建筑基坑深度较浅，为此采用大开挖方式，按照图 4 所示对需要开挖的区域进行标号，并按照 1-1-1 1-1-2 1-2-图1 高层建筑基坑支护施工流程图3 挡土墙支护结构示意图图4 高层建筑土方开挖分区图施工准备测
10、量放线开挖铺设底模绑扎钢筋侧模板施工浇筑混凝土模板拆除养护图2 基坑挡墙设置已建砖围墙临时围墙墙踵墙趾墙面墙身墙背填料墙顶地面破裂面基底284工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工1 1-2-2 1-3-1 1-3-2 1-3-3 的顺序完成开挖。根据施工单位招标要求，结合高层建筑施工现场的实际情况，在施工场地内设置两条主要施工及材料运输的通道，并根据施工区段取土位置的变化，设置不同的施工临时混凝土便道，满足土方工程出土道路需求以及施工材料、机械、人员进场。开挖期间的道路布置，参照施工条件下的路面布置8。该工程地基土方量大，周边环境复杂，施工难度大，开挖组织困难。按
11、照招标文件的规定，施工方负责挖掘和运输，并将挖出的土方堆放在甲方指定的临时堆场，然后由甲方指定的土方运输公司进行运输。根据“时空效应”原理，采取分层、分段、分段、留土、限时对称平衡支护的原则，实现基坑开挖的控制。土方工程分 3 个阶段进行，一次开挖是与第一个支座同时进行的，开挖深度只有 1.4m，不考虑分段开挖，而是直接挖到了第一个支座的标高。第二层的土壤被挖掘到了第二个支撑结构的底部，而第三个土块则被挖掘到了底部。3 施工效果3.1 基坑支护施工为保证围护结构及其周边环境的安全，保证本项目的顺利、安全施工，及时获得其支护结构及其周边土体的受力情况，保证其开挖施工的安全性。应做好基坑支护施工中
12、的监测，了解基坑开挖对周围土体环境的影响，并由施工单位委托专门的监理团队对基坑进行监测。选用测斜仪监测。监测内容包括支护结构的沉降、倾斜角度、位移等。布置基坑支护施工监测点，对支护结构进行横向位移的监测，设置若干根测斜管道。安排专人采用现场测量的方式，对基坑沉降进行记录。基坑支护施工监测结果如表 2 所示。通过表 2 基坑支护施工监测结果可以看出，在 A 至 G监测点中，支护结构的沉降量被控制在 0.5mm 范围内；倾斜角度在 0.2范围内；横向偏移量全部为 0。尽管部分监测点的支护成果存在少量的沉降与倾斜，但根据相关规定可知，现有的沉降与倾斜不会对工程支护施工整体质量造成影响。因此证明此次设
13、计的施工方法在支护施工中是具有可行性的。3.2 土方施工土方工程施工日出土量如表 3 所示。根据表 3 土方工程施工日出土量可知，工程施工日出土量均可控制在 1800m3以上，出土量较高，可以保证工程施工在预期工期内完成。4 结论为解决当前高层建筑基坑施工中存在沉降过大和土方开挖施工效率低的问题，本文以某高层建筑为例，开展对其基坑支护及土方开挖施工技术的相关研究。在明确高层建筑的基本概况信息后，通过确定基坑支护形式、基坑地下水处理、深搅桩与挡土墙支护施工、土方开挖，设计一种全新的基坑支护与土方工程施工技术。通过实例证明，新的施工技术应用后基坑沉降得到明显控制，每日出土量提升，促进了施工整体效率
14、的提高。表2 基坑支护施工监测结果监测点支护结构的沉降量/mm倾斜角度/横向偏移量/mmA00.10B000C000D0.500E000F00.20G0.200表3 土方工程施工日出土量层数土方量/m3出土车辆数量/辆日出土量/m3预期工期/天实际工期/天一层1254713200088二层459871418752524三层547411418782928四层125411318562020参考文献 1 卢华.基于 Plaixs2D 的非对称开挖支撑刚度对基坑支护结构的 变形影响 J.南昌工程学院学报,2022,41(3):47-52.2 张小平,许丁亮,甄东华,等.基坑支护工程中锚索张拉值取值 的
15、相关问题探讨 J.西部探矿工程,2022,34(7):9-11.3 陶付.浅谈地下建筑基坑支护设计方案:以南安市水头镇弘超 酒店基坑设计为例 J.江西建材,2022(6):264-265.4 刘成星,刘晓董,唐旭君.浅谈滨江地区软土条件下超大深基 坑支护设计与施工质量控制要点J.工程机械与维修,2022(04):194-197.5 刘运刚,刘金华,黄明艳,等.关于桩锚体系在深基坑支护设计 中的几点探讨:以长沙某深基坑支护工程为例J.化工矿产地质,2022,44(2):178-182.6 李鹏,夏长华,郭鹏,等.三轴搅拌桩插 PHC 管桩在软土地区 基坑支护中的应用 J.建筑结构,2022,52(S1):2782-2787.7 李福清,黎德琳,李晓昭,等.长江漫滩区基坑支护与地下结构 一体化设计及示范应用 J.建筑结构,2022,52(S1):2632-2636.8 蔡忠祥,岳建勇,杨钦,等.软土地区复杂环境条件下深基坑支 护技术研究与实践 J.建筑结构,2022,52(S1):2588-2594.
