中船第九设计研究院工程有限公司200063
摘要：随着社会的不断进步，经济水平的稳步提升，城市的基本建设也得到了迅速的发展，尤其是大型城市中建设用地稀缺造成了建筑物不断向高层建筑和合理利用地下空间发展。深基坑的开挖与支护工程在我国始于上个世纪80年代，由于城市高层建筑的发展越来越快，基坑的开挖与支护面积越来越大、深度越来越大，难度也越来越高。进入90年代后，深基坑开挖与支护工程己经正式成为建筑工程行业的热点和难点问题之一。文章主要论述了高层建筑工程中深基坑支护施工技术的应用，仅供参考。
关键词：高层建筑；深基坑支护；施工技术；应用
1导言
建筑深基坑支护是涉及了结构和岩土等多个领域且相互交叉的复杂的系统性工程，有着很强的综合性。关乎安全、经济、环境、技术、工期等多方面，基坑支护的合理设计也是提高工程质量避免事故发生的一个主要方面。基坑是房屋建筑项目、市政项目或地下建筑物、构筑物在施工过程当中必须要开挖的地坑。为了保证基坑施工、主体结构中地下部分安全、周边的建筑物或构筑物不受损害而采取的支护结构、降水、土方开挖、回填，它包括了勘察、设计、施工、监测等等重要的环节，称为基坑工程。
2深基坑工程的特点
随着高层及超高层建筑的逐渐增多，加之场地周边现状有较密集的建筑物、道路以及复杂的地下市政设施，使得放坡开挖这项传统技术逐渐的不能应用在现代城市建设当中来。到了90年代以后，基坑的数量、规模、分布、种类等等变得多种多样。经过10多年的发展，中国的深基坑工程发展具有以下特点：
2.1建筑趋向高层化，基坑工程逐渐走向大深度、大面积的发展模式，给支撑系统带来较大的难度。
2.2基坑工程是受众多因素影响的一项综合技术。
2.3基坑工程施工工期长，从基坑开挖开始到完成正负零以下的全部隐蔽工作，要受周边道路振动等方面的影响，对基坑的施工以及支护结构的稳定都会带来不便影响。
2.4在旧城的改造过程中，基坑工程往往位于现有或者正在建设中的市政设施或者建筑物的周边，施工范围周边场地狭小，在这种情况下不仅不能采用放坡开挖的形式，而且对基坑稳定、位移控制、地面沉降的要求也相当严格。周边项目的基坑施工，其土方开挖、施工降水、支护结构施工等各项施工环节都会相互产生影响与制约，增加项目的实施与推进难度。
3高层建筑工程中深基坑支护存在的问题
3.1支护结构设计计算与实际受力不符
目前，极限平衡理论在深基坑支护结构的设计中的计算应用较多，但是支护结构的受力在现实中其实不那么简单。通过工程项目的例子可以得知，按极限平衡理论计算的支护结构的安全系数，在理论上是不存在安全隐患的，但在实际使用中却发生失稳破坏；有的支护结构却相反，虽然设计的安全系数比较小，有的可能还达不到设计规范的要求，但在项目的实际实施中却没有发生破坏。极限平衡理论是基于一种静态的支护设计方式，在实际的施工过程中却是动态的过程，土体在动态中保持平衡而不发生破坏，同时土体的变化也是一个松弛过程，上体强度会随着时间的变长而逐渐下降，同时会产生变形。在设计过程中要对此进行考虑，以免因忽视此因素造成支护结构失稳破坏和土体变形的情况发生。
3.2土体的物理参数选取不合理
支护结构所承受土压力的大小直接影响到支护结构本身的安全程度，是否会因此发生破坏，但是在实际设计过程中精确的计算支护结构所承受的土压力是比较困难的工作，目前支护结构设计的土压力计算方式主要采用库仑土压力计算方法或朗肯土压力计算方法。土体物理参数的选取是一项在设计工作中比较困难的工作，在开挖前虽然经过地质勘探公司进行所在区域的地勘工作，但是由于土层结构不规律，土层厚度不均匀，造成在开挖后与初始设计的力学指标不同从而使实际受力的分析不够准确。
4高层建筑工程中深基坑支护施工技术的应用
4.1土钉墙支护结构
在天然土体中钻孔、打入土钉并在土体表面铺设钢筋网和喷射混凝土，使天然土体、土钉、混凝土形成一个统一的整体，达到加固天然土体的作用。可大大加强抵抗土压力并保持土壁的稳定性的能力，我们将土壁+土钉+钢筋网+喷射混凝土的组合体叫土钉墙。（图1）
土钉墙支护结构可应用于侧壁安全等级为二级和三级的基坑。其中单一土钉墙适用于地下水位以上或经降水的非软土基坑，且基坑深度不宜大12m；预应力锚杆复合土钉墙适用于地下水位以上或经降水的非软土基坑，且基坑深度不宜大于15m；水泥土桩垂直复合土钉墙用于非软土基坑时，基坑深度不宜大于12m；当基坑处于淤泥质土等软土地质时，基坑深度不宜过大，以小于6m为宜；在高水位的砂土、粉土层、碎石土中应慎用；微型桩垂直复合土钉墙不适宜应用于处于地下水位以下的基坑，一般情况下，基坑深度宜小于12m；用于软土基坑时，基坑深度宜小于6m。
4.2锚喷支护
锚喷支护是包括锚喷支护、锚、喷联合支护以及锚、喷与钢筋网联合支护的统称。喷锚支护最初应用于岩石工程中，在1950年左右随着土层锚杆的出现与发展，喷锚支护方式逐步在基坑支护中使用。目前锚喷技术主要有以下四种应用方式：
（1）锚杆（索）对挡土结构（各种排桩或地下连续墙）进行锚固。这样的方式是挡土结构起到的作用是挡土，而锚杆的作用则是将挡土结构受到的土压力传给基坑外的稳定土层。
（2）稀疏排桩采用喷射混凝土（有的还加钢筋网）防止桩间土剥落，这是一种辅助的支护方式，适用于地下水位较低的情况。
（3）锚体和钢筋网喷锚的联合支护。在边坡上铺设钢筋网并用混凝土在面层喷射，将锚杆对面层进行支撑。该方法的施工成本较低，适用于基坑稳定性较高，土压力小，地下水位低的项目。如果坑壁能适度放坡，则支护效果会更好。
4.3水泥挡土墙式一深层搅拌支护
深层搅拌支护是使用水泥或者石灰作为固化剂，采用机械搅拌的方式，将固化剂和软土剂强制拌和，使两者之间产生物理化学反应后逐步硬化，最终形成整体性、水稳定性以及一定强度的水泥土桩墙。此类支护方式具有以下特点：其一，通过物理化学反应形成的加固土体，强度大能够抵抗边坡土体的侧压力；其二，桩体密实，可以起到较好的挡水效果；其三，施工方法简单，施工材料便宜，安全度高。但对基坑边坡变形要求高，如承载力较大则需要增加腰梁等结构进行支撑。
4.4地下连续墙支护
地下连续墙是利用挖槽机械，挖出窄而深的沟槽，同时利用泥浆的护壁作用，在挖出的沟槽中浇注混凝土或其他材料，最终在地下形成一道或几道连续的墙体，这种连续墙体同时具有挡土、承重、防渗的功能。地下连续墙可用于深基坑开挖时的防渗、挡土和其邻近建筑物的支护，可直接作为建筑物基础使用，并可用于水利工程的防渗墙。其主要特点是墙体结构刚度大，能承受较大土压力；适应各种地质条件；既可作为地下结构的外墙，亦可作为挡土墙使用，节省了开支；施工时振动小，噪音低；墙体防渗能力强，因而应用较广泛。
地下连续墙施工工艺包括：修筑导墙、制备泥浆、槽段开挖、钢筋笼的制作和安装及水下混凝土浇筑。地下连续墙细分成一个一个槽段施工，每个槽段长度在5^-8m之间，每个槽段工艺过程如下（图2）：
结束语
综上所述，高层建筑深基坑支护设计及优化的理论还处于发展阶段，很多理论水平还落后于实践要求，需要继续不断加强这方面的研究。文章通过分析高层深基坑支护技术存在的不足，深入探讨了深基坑支护技术的应用，希望能给相关工程提供一定借鉴。
参考文献：
[1]张永忠.简析深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用[J].江西建材，2017，01：83-84.
[2]赵晓刚.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术[J].江西建材，2017，01：99.
[3]易必超.建筑工程中深基坑支护施工技术的应用探析[J].江西建材，2017，01：71.
[4]周易.建筑施工中深基坑支护技术的应用分析[J].江西建材，2017，03：68-69.