高层建筑深基坑处理工程技术

高层建筑深基坑处理工程技术初探

摘要：随着城市的发展和地下空间的开发利用，基坑支护工程得到越来越广泛的应用。为了减少深基坑支护施工事故，需要科学设计、精心施工、强化监理，保护坑边建筑与环境，不断提高深基坑支护技术和管理水平。本文主要探讨高层建筑深基坑处理工程技术

关键词：高层建筑，基坑，处理技术

随着我国建筑行业的迅猛发展，高层建筑大量涌现。其基础埋置深度较深，往往在 5 m 及以上，并且有较厚的淤泥层的不利地质条件。基础埋置深度深了，地下结构的施工，需挖除相应的土方而形成的基坑工程呈现出紧、近（毗邻建构筑物及地下设施近）、深、大等特点。如何保证基坑的稳定、进行支护结构的验收和基坑监测成为基坑工程设计、施工以及监理的难点和重点。 1深基坑概述

基坑开挖是基础和高层地下室施工中的一个老问题，同时又是一个综合性的工程难题，涉及到土力学中许多问题，涉及到土与支护结构的共同作用问题，涉及到周边环境的问题，还涉及到施工方法、施工技术、施工作业的程序、安排等。随着高层基础埋置深度加大，支护结构设计问题越来越显得重要。 1.1基坑含义

深基坑的“深”本难以明确的界定，是一个“模糊”的概念，相对于一定的地质，水文条件，一定的施工技术水平，形成一定的

施工难度，大家对于达到一定施工难度的，地面以下一定尺寸的基坑谓之“深”，反之为“浅”。在目前的施工水平，为工程界大多数人所接受深基坑概念是指深度5～7m以上的基坑。 1.2基坑支护结构设计内容

基坑支护结构极限状态可分为下列两类：

1）承载能力极限状态对应于支护结构达到最大承载能力或基坑底失稳、管涌导致土体或支护结构破坏，内支撑压屈失稳，支护桩墙锚杆抗拔失效等。

2）正常使用极限状态对应于支护结构的变形已破坏基坑周边环境的平衡状态并产生了不良影响，如引起周边相邻的建筑物倾斜、开裂；道路沉降、开裂；周边的地下管线沉降变形开裂等。 2高层建筑深基坑工程及其特点

为保证高层建筑基础及地下室的正常施工和周围建筑物、地下管线不受损害，需对地面以下开挖的土体所进行的一系列勘察、设计、施工和检测等工作，统称为深基坑工程。

深基坑工程是一项综合性的岩土工程问题，既涉及土力学中典型的强度、稳定与变形问题，又涉及与支护结构共同作用以及工程、水文地质等问题，同时还与计算技术、测试技术、施工设备和技术等密切相关。

深基坑工程的支护体系既要涉及到较深的土方开挖，保证基坑相邻建筑物和地下管线的安全及正常使用，又要有阻断地下水向基坑内渗流、保证基坑内施工作业面干燥的功能。因此，深基坑工程

的支护体系常由两部分组成：一部分为支护结构，常在基础外围打设连续密排的灌注桩、预制桩或钢板桩挡土，当土质较软、基坑深度较大而对变形限制严格时，还应对支护桩设置水平支撑或拉锚；另一部分为止水体系，常采用连续密排的水泥搅拌桩、高压旋喷桩等形成阻断地下水向坑内流动的隔水帷幕。 深基坑工程一般有如下特点：

（1）深基坑支护体系是临时措施，安全储备较小，具有较大的风险性。

（2）深基坑工程具有很强的区域性、很强的针对性，必须因地制宜。

（3）深基坑工程涉及土力学中稳定、变形和渗流三个基本课题，综合性很强。

（4）深基坑的深度和平面形状、土体是蠕变体等使得深基坑工程具有较强的时空效应。

（5）深基坑工程是涉及支护体系设计、土方开挖、检测、监测等信息化施工的系统工程。

（6）深基坑工程的开挖可能导致周围土体的变形，对相邻建筑物、构筑物及地下管线产生影响，有较强的环境效应。 3高层建筑深基坑处理工程技术 3.1减小基坑顶边缘地面荷载、严禁超载

挖出的土方不宜堆放在坑边，尽量减小坑边地面的堆载，在坑边缘移动施工机械与运输设备、工具时，其堆置距离应根据土方、

设备、工具的重力以及基坑围护结构和土质情况经过计算确定，同时，设备停放位置必须平稳。机械在坑边作业，或基坑周围有交通要道时，还应采取措施，限制与隔离施工机械和过道汽车等对周围建筑物、对围护结构的振动作用。要做好施工机械上下基坑坡道部位的支护加固，以支撑设备的重力。 3.2地基加固方法

常用地基加固方法有灰土地基、砂和砂石地基、土工合成材料地基、粉煤灰地基、强夯地基、注浆地基、预压地基、振冲地基、高压喷射注浆地基、水泥土搅拌桩地基、土和灰土挤密桩复合地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基、夯实水泥土桩复合地基和砂桩地基等。

注浆加固主要是水泥压力灌浆，是将水泥浆通过压力泵、灌浆管均匀地注入土层中，以填充、渗透和挤密等方式驱走土颗粒间的水分和气体，并填充其位置，硬化后将土颗粒胶结成一个整体形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的土体，从而使地基得到加固，可防止或减少渗透和不均匀的沉降。 注浆充填率应根据加固土要求达到的强度指标、加固深度、注浆流量、土体的孔隙率和渗透系数等因素确定，饱和软黏土的一次注浆充填率不宜大予0.15～0.17。

地基注浆加固前，应通过试验确定灌浆段长度、灌浆孔距、灌浆压力等有关技术参数。灌浆段长度根据土的裂隙、松散情况、渗透性以及灌浆设备能力等条件选定，在一般地质条件下，段长多控

制在5～6m，在土质严重松散、裂隙发育、渗透性强的情况下，宜为2～4m；灌浆孔距一般不宜大于2.0m，单孔加固的直径范围可按1～2m考虑；孔深视土层加固深度而定；灌浆压力是指灌浆段所受的全压力，所用压力大小视钻孔深度、土的渗透性以及水泥浆的稠度等而定，一般为0.3～0.6mpa。 3.3基坑监测

基坑开挖必定会引起临近基坑周围土体的变形，而且土体的变形是不均匀的，愈接近基坑中心的位置变形愈大，可明显观测到基坑开挖影响的范围约为开挖深度的 1.5～2.0倍。监测的周期应从基坑开挖开始，至地下室施工结束止。监测的主要目的：通过监测成果分析，预估基坑支护体系本身的安全度，保证施工过程中支护体系的安全；通过监测成果预估基坑开挖对周围环境的影响；对于监测成果分析，检验支护体系设计理论和方法的可靠性，为进一步改进设计计算方法提供依据。 参考文献

[1]李惠强编著. 高层建筑施工技术[m]. 机械工业出版社，2005.05.

[2]葛怕声，肖毓恺编著. 高层建筑基础的实用设计方法[m]. 中国水利水电出版社，2006.07.

[3]孙加保编. 高层建筑施工[m]. 化学工业出版社，2005.2.. 作者简介：舒燕华（1981.11）、男、本科、中国中元国际工程

公司、北京市海淀区西三环北路5号（100089）