淺析深基礎支護結構設計施工

       在城市內部，由于建筑物比較密集，建筑物基礎的資質水文條件比較復雜，因此，基坑支護的設計與施工成為基礎工程的關鍵部分。科學的進行支護設計，合理的選擇支護施工方案，對于確保基坑作業(yè)的安全順利進行，保證基礎以及建筑物的施工質量，縮短工期以及節(jié)約成本投入具有重要的意義。
　　
　　1 深基礎基坑支護設計
　　1.1 深基礎基坑支護設計原則。
　　對于建筑物深基礎而言，其基坑支護設計是保證基礎安全的必要條件，因此，基坑支護的設計必須遵循安全可靠，經濟合理，以及便于施工的原則。首先，支護結構的選擇必須按照相關的規(guī)范要求，要做到確?？颖诘姆€(wěn)定以及基坑施工安全。其次，能夠滿足鄰近建筑物以及地下管線的正常使用。第三，要便于施工作業(yè)，便于挖土以及模板安裝、鋼筋綁扎與混凝土澆筑作業(yè)的實施，支護工期較短經濟合理的原則選擇支護形式并制定施工方案。
　　1.2 深基坑支護設計參數的確定
　　1.2.1 深基坑支護土壓力計算。對于深基礎基坑支護土壓力的計算，目前仍然沿用簡化后的庫侖公式以及朗金公式作為計算公式，在土壓力計算中常用的計算公式：
　　
　　土壓力計算在工程實際驗算過程中必須經過合理的修正，從而盡可能的滿足工程實際情況的需求。
　　1.2.2 土壓力計算中抗剪強度指標的確定。抗剪強度直接反映土體的承載能力，因此抗剪強度指標對于支護結構設計具有非常重要的作用，對于抗剪強度指標的確定，首先應根據工程實際情況確定分析方法，從而確定采用總應力或有效應力強度指標，之后根據不同測試方法測試。在工程實際應用中，砂性土大多用直剪試驗代替三軸試驗方法得到強度指，粘性土大多采用直剪方法得到的強度指標，由于粘土的三軸與直剪內摩擦角之比的分散性較大，在實際工程中，不宜采用直剪方法獲取地基土的強度參數，以避免設計中選擇強度參數的可靠度較差。
　　1.2.3 水壓力的計算。在基坑支護設計中，水壓力計算大多采用水土合算的計算方式，對與淤泥質土可采用水土合算方法計算出土壓力，不需單獨計算水壓力，采用飽和重度即可。對砂類土一般采用水土分算。
　　
　　2 深基礎基坑施工
　　2.1 支護結構的選擇及施工。
　　基坑的支護形式種類較多，在基坑施工作業(yè)中，經常使用的支護形式主要有以下幾種形式：
　　2.1.1 懸臂式支護結構。懸臂式支護結構是指不帶內撐以及拉錨的板、排樁墻與地下連續(xù)墻支護結構的統稱，懸臂式支護結構必須依靠其足夠的入土深度和結構的抗彎能力來確保支護結構的穩(wěn)定與安全，一般由鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、預制樁或鋼板樁組成樁排擋墻。由于懸臂式支護結構樁入土深度以及樁身彎距大，因此施工成本較高，而且對周圍鄰近建筑的影響比較大。
　　2.1.2 水泥土樁墻支護結構。水泥土樁墻支護結構是重力式圍護墻的一種，主要通過水泥作為固化劑經過深層攪拌機械在將水泥以及土體強制攪拌，從而形成具有一定強度和穩(wěn)定性的的水泥土復合樁。水泥土樁墻支護結構主要是依靠墻體的自重來平衡內外土壓力差，特別適用于適合軟土地區(qū)的基坑支護結構設計。
　　2.1.3 內撐式支護結構。內撐式支護結構一般由支護結構體系與內撐體系構成，支護結構中，支護樁常大多采用鋼板樁或者鋼筋混凝土樁，支護墻通常采用采用地下連續(xù)墻或者鋼筋混凝土樁排樁墻的形式。內支撐可以一般采用鋼筋混凝土梁或者是鋼管支撐，鋼筋混凝土支撐體系剛度較好、變形量小。鋼管支撐加載預壓力便捷，而且可以回收再利用。由于內撐式支護結構可適用各種土層和基坑深度，因而在基坑支護工程中較為常用。
　　2.1.4 門架式支護結構。們駕駛支護結構較常見的形式主要有鋼筋混凝土灌注樁、壓頂梁和聯系梁形成空間門架式支護結構體系。門架式支護結構支護深度相對較大，屬于懸臂型支護。門架式支護結構主要用于開挖深度已超過懸臂式支護結構的合理支護深度的，屬于對懸臂支護結構的延伸替代。
　　2.1.5 土釘墻支護結構。土釘墻支護結構一般情況下采取砂漿錨桿的形式進行支護，也有采用打入或射入方式設置土釘。土釘墻支護結構施工流程為邊開挖基坑，邊在土坡中設置土釘，并在坡面上鋪設鋼筋網通過噴射混凝土形成混凝土面板，形成土釘墻支護結構。
　　2.2 排水作業(yè)。
　　在深基礎基坑施工過程中，必須重視排水問題。為防止地下水深入基坑，深基礎土方施工需要隔滲處理，即利用高壓噴粉、深層攪拌形成的水泥土墻,隔絕地下水滲入基坑內。排水作業(yè)時必須時刻觀測地下水位變化情況,以免導致周圍建筑物原地下水位變化。
　　2.3 深基礎地基土加固。
　　目前常用的地基土加固施工方案主要有水泥土深層攪拌樁，旋噴樁以及注漿三種形式，對于基坑支護土體加固位置來說，加固圍護墻體的被動側可以有效提高被動區(qū)土體抗力，從而減少圍護墻側向位移。加固圍護墻體的主動側可以減少主動區(qū)土的壓力，同時增強防滲帷幕的作用。對于基坑坑底以下的加固，應該在土體開挖前在坑底下部位置與圍護墻底平面上之間做不透水加固土層，通過與周圍墻體形成一體，利用加固土層以上的土重平衡以及抵抗承壓水。
　　2.4 土方開挖。
　　在基坑土方開挖過程中，對于面積較大的基坑，應該采取分塊分區(qū)對稱開挖的形式。在開挖作業(yè)過程中遵循首先開槽支撐，先支撐后開挖，分層實施開挖以及避免超挖的原則。土方開挖作業(yè)應盡可能的縮短基坑無支撐的時間，對于同一基坑深淺不同時，應按照先淺后深的原則，如果施工作業(yè)現場兩基坑相鄰，應該采取先深后淺的作業(yè)方式。
　　
　　3 結語
　　隨著我國城市建設規(guī)模的不斷擴張，高層以及超高層建筑日益增多，高層建筑深基礎的設計與施工成為基礎工程的研究重點。高層建筑深基礎支護的設計與施工質量直接關系到建筑物基礎施工的安全穩(wěn)定，因此，合理的確定基坑支護驗算重點設計參數，科學的選擇支護結構并制定施工方案，對于確保深基礎基坑作業(yè)安全，保證建筑物基礎的施工質量具有重要的意義。