淺析高層建筑中基坑工程支護技術
孫威
摘  要：基坑工程在國外建筑工程領域被稱為“深開挖工程”，是一個非常形象的說法。在高層建筑工程中，基坑工程支護技術獲得了非常廣泛地應用。針對高層建筑工程的特點，對其基坑工程支護技術的相關問題進行了簡單的介紹，重點闡述了基坑工程支護技術施工環節的相關事項。
關鍵詞：高層建筑；基坑工程支護技術；

在城市化進程不斷加速的今天，基坑工程支護技術已經成為了工程技術人員研究的重點。尤其是城市中的高層建筑工程，其基坑工程因為通常都位于建筑密集區、地下管道與地下隧道較多的地區，由于周圍環境環境特殊復雜，其施工施工難度和施工復雜性可想而知。因此，其施工不僅要經過事先的論證，還要還要嚴格按照相關的技術規范和安全施工章程來展開，否則不但容易威脅基坑自身的安全可靠性，還會給附近建筑的安全可靠性埋下隱患。同時，需要我們注意的是，基坑工程在開挖過程中雖然是嚴格按照相關技術參數來進行的，但是實際過程中，其支護結構出現位移以及基坑土體的變形，所以研究高層建筑中基坑工程支護技術，做好事先和事后的處理工作非常重要。

1.基坑支護結構的主要類型
當前建筑高層化的趨勢越來越明顯，深基坑支護技術在得到了廣泛應用的同時，也受到了相關部門越來越多的關注。基坑支護技術依照計算受力性質的不同，可以將其分為重力式、支撐式與懸臂式。在多次的工程實踐中，不同的基坑支護結構類型都有了特定的使用范圍，其范圍一般根據施工場地的地質條件和基坑深度來具體確定。
土釘墻工藝與泥土攪拌樁在我國經常應用于深度≤5m以內的基坑支護技術施工中，尤其是土釘墻工藝也常常應用于≤10m以內的基坑支護技術施工中，但土質比較好時，甚至也常常應用≤15m以內的基坑支護技術施工中。土釘墻工藝較多地應用于可以疏干降低地下水位或者地下水位較低的施工區域；泥土攪拌樁技術的優點就是不僅可以擋土或者擋水，其布置型式：實體式、空腹式、格構式、拱型或拱型加鉆孔灌注樁，既可以漿噴也可以粉噴。土釘墻可以單獨使用，也可以與其它支護型式聯合使用。
對于5-10m深軟土基坑，常采用鉆(沖、挖)孔樁、沉管灌注樁或鋼筋混凝土預制樁等，并可作各種布置，如需防滲止水時，則輔之以水泥土攪拌樁、化學灌漿或高壓注漿形成止水帷幕，有時亦用鋼板樁或H型鋼樁。當基坑深度大于10m時，可考慮采用地下連續墻，或SMW工法連續墻，并根據需要設置支撐或錨桿。遇特殊結構物(如地鐵盾構的工作井、排水泵站、取水構筑物等)則采用沉井或沉箱。在建筑物基坑中也有用沉箱的。

2.基坑工程支護技術的特點
隨著城市建設中高層、超高層建筑的大量涌現，深基坑工程越來越多，特別是上世紀年代以來，基坑工程問題已經成為我國建筑工程界的熱點問題之一。基坑工程數量、規模、分布急劇增加，主要特點如下：
2.1基坑工程是與眾多因素相關的綜合技術，如場地勘察，基坑設計、施工、監測，現場管理，相鄰場地施工的相互影響等。
2.2建筑趨向高層化，基坑工程正向大深度、大面積方向發展，有的長度和寬度多達百余米，給支撐系統帶來較大的難度。
2.3隨著舊城改造的推進，基坑工程經常在已建或在建的、密集的或緊靠重要市政設施的建筑群中施工，場地狹窄，鄰近常有必須保護的永久性建筑和市政公用設施，不能放坡開挖，對基坑穩定和位移控制的要求很嚴。相鄰場地的基坑施工，其打樁、降水、挖土等各施工環節都會產生相互影響與制約，增加協調工作的難度。
2.4工程地質條件越來越差，城市建設不像水電站、核電站等重要設施那樣，可以在廣闊地域中選擇優越的建設場地，只能根據城市規劃需要，隨遇而安。因此地質條件往往較差。在某些沿海經濟開發區較尤為突出。在較土、高水位及其他復雜條件下開挖基坑，很容易產生土體滑移、基坑失穩、樁體變位、坑底隆起、支擋結構嚴重漏水、流土以致破損等病害，對周圍邊建筑物、地下構筑物及管線的安全造成很大威脅。
2.5基坑工程施工周期長，從開挖到完成地面以下的全部隱蔽工程，常需經歷多次降雨、周邊堆載、振動等，對基坑穩定性不利。
2.6基坑工程事故多，無論地質條件的優劣、無論基坑的深淺，都經常發生事故，給國家造成巨大的經濟損失，影響居民安定生活。

3.逆作法施工技術
深基坑逆作法是指在地下基礎施工的同時，還可以進行地上建筑物的施工，待上部建筑施工到若干層后，地下各層基礎工程也全部竣工。逆作法一般適宜在城市內建筑高層時，周圍施工環境比較惡劣，場地四周鄰近建筑物、道路及地下管線，不能因任何施工原因而遭到破壞的場地條件下進行施工。基坑施工時，通過發揮地下結構本身對坑壁產生支護作用的能力，即利用地下結構自身的樁、柱、梁、板作為支撐，既穩妥又經濟。
逆作法的工藝原理是：先沿建筑物地下室軸線(地下連續墻也是地下室結構承重墻)或周圍(地下連續墻等只用作支護結構)施工地下連續墻或其他支護結構，同時在建筑物內部的有關位置(柱子或隔墻相交處等，根據需要計算確定)澆筑或打下中間支承樁和柱，作為施工期間于底板封底之前承受上部結構自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結構，作為地下連續墻剛度很大的支撐，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結構，直至底板封底。與此同時，由于地面一層的樓面結構已完成，為上部結構施工創造了條件，所以可以同時向上逐層進行地上結構的施工。如此地面上、下同時進行施工，直至工程結束。但是在地下室澆筑鋼筋混凝土底板之前，地面上的上部結構允許施工的層數要經計算確定。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，使其剛度大為增強，節省支撐或錨桿的費用，使支護結構的變形及對相鄰建筑物的影響大為減少，從而使總造價降低，一舉多得，是一種先進的施工作業方法。

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