深基坑施工防护技术及验算研究

周慧

摘要：随着我国经济技术的快速进步与发展，建筑工程项目越来越多，规模也越来越大。建筑工程深基坑施工中的防护技术，不仅对深基坑开挖起到重要的保护作用，同时还对现场施工人员与设备安全起到重要的影响作用。为此，通过对深基坑施工防护技术进行相关分析，同时对基坑整体防护稳定性等进行相关验算分析，从而使深基坑施工防护安全得到一定保障，也希望能由此为相关人士提供可参考的借鉴。

关键词：深基坑施工；防护技术；整体稳定验算；安全监测

作为一项风险性较大的工程，深基坑的开挖与支护工作不仅对开挖工序有严格的要求，同时还需要做好相应的支护工作，这既关系到施工质量与施工周期，还影响对施工人员的安全保护措施。为此，必须对基坑施工进行合理设计，并在严格地执行标准操作规范的情况下，做好防护与监测工作，使施工中的安全隐患问题得到消除与控制，并通过精心的计算确保工程的顺利开展。

1、深基坑开挖施工方案的制定

我们以市中心某建筑工程的深基坑开挖施工为例，由于周边拥有许多大型建筑物，涉及到的楼群建筑基础比较多。因此在此过程中不仅要对深基坑施工进行相应的安全防护，还要同时做好防护验算，在做好充分的前期准备工作，进行现场勘验与协调工作后，全面考虑工程运输、埋管，以及周边沉降等问题，确保项目工程顺利进行。

1.1、制定开挖方案

一般情况下，由于深基坑开挖属于地下施工，所处位置的地下管线分布比较密集、复杂，而且存在着地基不稳的可能性。因此在进行深基坑开挖施工时，不仅要采取一定的防护措施，还需要通过相关验算确保施工的安全性与可靠性。基于对开挖边坡稳定性的考虑，我们采取的是通过钻孔桩与钢板桩相结合的围堰施工法，具体施工方法包括：首先进行的是钻孔桩施工，这一过程中不仅要满足相应的应力要求，同时还要在一定的强度范围内进行施工。对于钻孔桩的桩直径与桩间距也有一定要求，而且对桩线的布置方向需要与线路方向保持一致，并同时设置12个桩位，周边钢筋笼所使用的全笼布置方式。其次进行的是钢板桩围堰施工，这一施工过程不仅有一定的顺序要求，而且不能漏掉任何一道工序，按照相应的施工工序安排有：第一阶段，进行施工前的准备工作；第二阶段，进行施工放样与桩定位，并进行施工打入，接下来是安装导向框，然后进行钢板桩的内支撑安装，随后加固旋喷桩地基，在开挖地基后，将钢板桩进行内部支撑物的安装，必须严格地按照以上程序进行施工操作；第三阶段，进行排水、堵漏等相关防护工作，并在保证地基不会出现漏水、渗水、积水的情况下，进行基坑设计深度的开挖，以及安装相应的支撑，进而用混凝土进行封底，并进行承台施工，由此完成钢板桩的围堰施工。

1.2、基坑围护形式的选择

该项目工程所采用的是钻孔灌注桩与钢筋混凝土支撑的支护结构。这时需要在进行地下水处理时格外注意，通过设置三轴搅拌桩作为止水帷幕，并在基坑的内部同时分布设置几个减压降水井，在其外部设置多个观测井，使其不仅能够进行有效的水位观测，还能在必要时作为回灌井使用。根据施工的实际情况来看，并没有形成比较规则的基坑外形，为此我们选择了对称加角的基坑支撑形式，这不仅可以对基坑支撑起到良好的支护作用，同时还能对现有空间形式加以改变，使土方开挖更为顺利便捷。

2、深基坑施工防护验算

对于基坑钢板桩围护来说，其验算内容主要有：整体稳定性验算、墙底抗隆起验算、以及对基坑底部的抗隆起与抗倾覆验算。这些验算均要依据国家相关的标准规定进行计算，并通过严格的实验方法加以验证分析。在基坑开挖达到一定深度后，我们进行以下相关验算说明，钻孔桩的地质条件与计算参数进如下表所示，相关验算结果如下：

地质长期条件与计算参数

整

坑底抗隆起验算

抗倾覆验算

进而，还需要对抗管涌进行相关验算，由项目工程的地质情况分析来看，由于其以砂土与粘土为主，因此进行相应的参数验算可得，砂土的安全系数为K=7.036，而粘土的安全系数为K=7.987，通过计算，在采用钻孔桩的情况下，桩位最大位移是4.0mm，满足相应的规范限定要求，并达到安全使用标准。

3、施工现场的安全监测与防护

3.1、基坑开挖

施工现场的基坑在开挖之时遵照的是时空效应原理，要依据现场的地质状况制定相对应的开挖方式，常规情况下分层开挖，禁止超挖。软土层及变形有严格规定的时候，要遵循留土护壁、快速开挖、快速支撑的原则，并对其进行分层、分区、分块、分段、跳槽挖掘，可以先进行中间支撑，在一定时间范围内，使其形成端头对称平衡支撑，并尽量缩短无支撑状态下的暴露时间。开挖基坑要制定“基坑挖掘施工任务单”，相关人员填写“土方挖掘支撑记录表”的制度，负责挖掘与支撑的施工人员不仅要对施工作业内容做到了如指掌，还要做好相应的衔接工作。可以同时进行承台开挖和内支撑焊接工作，钢板桩插打施工结束后，承台开挖也到达了支撑位置，为了防止围护结构出现变形，可以通过内围檩施工加以保护。在基坑施工完毕后，应及时展开下道工序的施工，以免基坑暴露时间过长出现坑底土扰动现象。如果未能及时进入下道工序施工，应当预留厚度为25㎝左右的覆盖土层，待基础施工正式开始时再行除去。

3.2、控制基坑边缘出现堆载

基坑边缘5米以内禁止堆放砂石物料，停放重型车辆设备等，以免造成边坡松动，出现不稳定的情况。施工所形成的建筑废弃土方应及时运出施工现场，如有需要留作回填土或进行临时性堆土时，应指定其它地点进行堆放。基坑顶如有动载时，坑口边缘与动载间应保持安全距离，并按照基坑深度与坡度，以及地质与水文自然条件，还要结合动载大小等情况进行确定，使之距离要超过1米以上。基坑开挖完成后即刻进入到下一道工序，不能使基坑暴露过长时间，否则需要采取相应措施进行处理。

3.3、强化既有线观测监控工作

开挖临近既有线深基坑之前，必须做好沉降变形观测桩埋设工作之后才能进行开挖。应当在既有线路肩上或者在围墙边的50厘米处设置观测桩，观测桩的埋设深度应当在1.5米以上，并且使用直径25厘米的螺纹钢，下挖10厘米后打入，用混凝土进行固定。将观测桩的顶部磨圆后打眼，测量其位移及高程。在施工结束后开挖之前对钢板桩进行观测，观测频度常规情况下1d不少于两次，观察时间应该在4d以上。观察频度在施工过程中常态下是每三小时一次，出现异常时，提高频度到每小时一次。采用精度为2”的全站仪对水平位移进行观测，采用标准精度不低于DS1型电子水准仪对沉降进行观测。沉降观测的要求是在停工状态下按二等水准测量要求进行施测。沉降每昼夜应小于10㎜，水平位移应当在5㎜之内。施工过程中，出现沉降异常现象，或者钢板桩严重漏水，以及结构明显变形时都必须即刻暂停施工，组织相关单位与技术人员对现场问题进行检查分析，采取有效措施解决后方可复工。

结束语：

综上所述，在深基坑施工防护中，采用以上方法不仅可以对既有线铁路变形问题进行有效解决，还能为铁路的安全运营提供保障。通过采用简单、有效、易操作的施工方法，既优化了传统施工工艺存在的复杂性，还同时达到了省时省力、缩短工期的目的，使深基坑施工防护技术得到提升的同时，还由此推进了建筑行业的可持续性发展。

参考文献：

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