某基坑支护桩位移变形处治技术

某基坑支护桩位移变形处治技术

刘中泉

广州华发实业发展有限公司 广州 510000

摘要：基坑工程是一个系统的工程问题，必须具有丰富的施工经验，并结合拟建场地的土质和周边环境，才能制定出因地制宜的支护结构方案和实施办法。它与场地工程勘察、支护结构设计、施工开挖、基坑稳定、降水、施工管理、现场监测、相邻场地施工相互影响等密切相关。基坑设计与施工涉及地质条件、岩土性质、场地环境、工程要求、气候变化、地下水动态、施工程序和方法等许多相关的复杂问题，是理论上尚待完善、成熟和发展的综合技术学科。

关键词：基坑支护；桩位移变形；处治技术

引言

地下工程是工程安全监测管理的重点，也是施工技术领域容易引发群众事故的主要渠道之一。该项目的所有有关单位都有义务严格按照《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》履行职责。对于深基坑工程，基坑工程在设计中应详细了解基坑及周边环境的地质水文情况，进行合理的设计，揭示其弱点。基坑开挖时，施工单位应严格遵循施工图纸和施工方案，确保基坑施工的安全稳定。施工单位必须委托合格的第三方监测单位及时进行监测，发现异常情况，及时采取应急措施，确保施工安全。

1基坑支护的施工技术的特点

1.1在很大程度上受到地理位置的影响

针对深基坑支护技术而言，它是在建筑工程基坑开挖基础上而有效进行的，所以在实际的施工建设过程中选择怎样的类型在根本上由区域土壤类型决定。从整体情况来看，我国不同地区所呈现出的地质条件有着巨大的差异性，因此在不同地区应用深基坑支护技术的过程中，要使其具备应有的差异性和个性化特征，要着重针对当地的地理环境、土壤条件等进行全面深入的勘察和了解，然后根据具体的工程项目的相关要求，选择相对应的深基坑支护形式，这样才能取得应有的技术效果。

1.2支护技术形式多样性

深基坑支护技术和相关形式包括多种类型，例如悬臂式支护、重力式支护、混合式支护等，在实际的应用过程中要充分结合基坑支护技术的作用方式，进一步有效采用加固基坑和支挡基坑等相关方式，为整体工程施工质量的提升和安全系数的提高提供必要的保障。在具体施工过程中，要充分利用多种支护技术形式进行针对性的选用，以此充分体现出技术作用和价值。

2基坑开挖的影响机理

基坑开挖导致作业区下部岩土的卸荷效应和矿井地面浮力现象。当开挖区域附近或底部没有防护时，基坑有很大的位移。基坑围护结构的变形包括基坑围护结构横向位移、基坑土建、变换器施工、基坑土建和基坑周围沉降。从开挖的初始阶段到开挖的结束，随着挡土墙的位移，主动土压力逐渐减小了土的水平荷载。被动土压力因墙体位移而增加基坑底部的水平应力。支护结构的最大位移通常在坑下1 ~ 2m处。当承载施工位移较小时，承载施工一侧的土体沉降达到承载施工位移的约60%，周边沉降面积约为基坑开挖深度的2-3倍。当牵引施工位移较大时，牵引施工附近的土体沉降达到最大值，沉降影响范围约为基坑开挖深度的3 ~ 4倍。

3深基坑支护施工策略

3.1钢筋混凝土灌注桩施工技术

钢筋混凝土灌注桩在基坑支护中也称支护桩，是深基坑支护当中最常见到和使用的一种基坑施工支护技术,这项施工技术对于深基坑施工的支护质量有着非常重要的决定影响。现阶段的深基坑钢筋混凝土灌注桩支护技术国家规定了施工流程,混凝土钢筋灌注桩支护施工也都是需要按照国家规定的施工流程要求进行支护施工,以达到整个施工流程操作的技术科学性与流程合理性。当前，钢筋混凝土灌注桩施工在企业实际操作中主要环节是在实际施工时，必须对桩间土体进行有效的加固，以保证工程施工坑壁的可靠性稳定性。目前，我国深基坑支护主要采用钢筋混凝土灌注桩和预应力锚索相结合的方式，以确保施工坑壁在钻孔和土方开挖过程中均是牢固的。

3.2有针对性地应用土钉墙技术

在应用该技术的过程中，主要是注重做好深基坑的加固工作，根据具体情况在混凝土以及土层的表面制作出相对应的土钉，通过这种方式使其呈现出深基坑防护效果。针对土钉墙技术的使用而言，在具体的操作过程中，要充分遵循既定的工序来有效推进，在具体的操作过程中，首先要注重做好土方挖掘工作，然后进行严格细致的测量和放线，做好钻杆安装和钻孔作业，之后进一步清理好土钉，对于整体的管理工具进行相应的养护和完善，在具体的土方挖掘的作业过程中，要把设计图纸作为基础内容进行相对应的施工，应该按照相关尺寸的规划和要求设计图纸的尺寸进行充分的分析，使其保持一致性和完善性。操作人员在具体的操作过程中，可以根据木桩划线的方式选择相对应的操作方法，以此提升划线的质量，在土方挖掘的过程中要着重做好排水工作，根据排水的要求和具体情况间隔30m设置一条积水沟。

4基坑支护变形控制分析

以下方法主要用于控制和管理基坑支护变形控制方法。(1)现场施工人员可通过增加基坑支护刚度和支护结构来控制和管理基坑支护变形。(2)现场施工人员通过增加基坑支护结构的深度，加强基坑内被动区的地面。其中，外勤人员在选择钢筋处理方法时，主要采用脱层钢筋和围裙钢筋相结合的方式。(3)现场施工人员可通过适当降低基坑推进结构的楼板尺寸，降低基坑支护的变形程度。(4)现场施工人员通过调整基坑支护结构的深度，布置排水井。并根据施工现场的施工条件进行准确记录，为后续施工提供良好的数据支持。

5基坑监测

为确保施工过程中施工及其周边方向和结构本身的安全稳定，及时掌握施工基础各项指标的变化，在施工范围内对施工基础及道路、地下管线、建筑物进行安全影响监测。

6基坑支护结构变形的因素

6.1土体含水量过大

护坡桩内侧土方开挖施工较快，挖污水井时井内部分污水流入附近土壤，导致该区域后期土壤含水量变大。护坡桩施工完成后几天内降水量较大，部分雨水滞留在护坡桩与开闭站之间的土体内。此时位于－8m位置的预应力锚杆尚未施工，尚未产生预应力，侧向土压力导致护坡桩及冠梁向基坑内侧位移。综上所述，由于护坡桩与开闭站之间的土体含水量过大，土体饱和，层杂填土、②层黏性土的黏聚力和内摩擦角均变小，土的抗剪强度及侧摩阻力下降，从而不利于基坑支护中护坡桩的稳定。

6.2施工方面的影响

工地土建未充分考虑潜在的安全风险，事先未采取在基坑与支护桩之间安装止水钢板等合理加固措施，以减少这部分土的倒塌和损失，避免土建支护桩之间的间隙出现渗出砂现象。这是基础结构局部过度变形的主要原因。

7土体深层水平位移监测

开挖土层为淤泥质土层，由于其较差的抗剪性能和工程特性，无法抵抗坑外土体压力，导致坑外土体迅速产生向坑内的水平位移变形，变形最大深度处于开挖面位置，但围护墙顶由于受环形支撑梁的约束作用，未产生明显位移变形;随着土方逐步向下开挖，深层水平位移最大值的位置逐步下移，最大位移均出现在10m左右，但位移速率已逐步收敛，该阶段深层位移曲线呈“橄榄形”特点;地下结构施工完成后，在拆第二道支撑梁的过程中，由于换撑结构的作用，第二道支撑拆除未使深层位移产生明显变化;在拆除第一道支撑梁的过程中，由于冠梁处水平位移失去了支撑梁的约束作用，应力得到释放，顶部水平位移急剧增大，待支撑梁拆除后，应力又重新恢复平衡，整个支护结构又迅速趋于稳定状态。在整个基坑施工过程中，土体深层水平位移累计值和速率均未超过设计要求报警值，满足规范及设计要求，结果表明:该支护方案对支护结构深层位移的抑制也取得了非常好的效果。

8基坑位移处理

监测发现护坡桩与开闭站水平距离不断变大后，组织相关人员进行分析决定采取以下措施，以确保护坡桩不再发生位移，保证护坡桩的稳定，方及时对护坡桩内侧进行回填，开闭站两侧回填至埋深4．5m处，其余位置回填至－6m处，将基坑西北角－4m处能够施工锚杆的4根锚杆进行施工。基坑东北角－4m处能够施工锚杆的3根锚杆进行施工，长度22m，按照锚索锚固力设计值为390kN/根进行张拉锁定。开闭站与护坡桩之间的上部分区域土方进行卸载，卸载至－2．5m深处。减少对护坡桩的土方侧压力。及时对2—2剖面护坡桩桩间插入多个排水管，对该区域土方进行部分排水。对护坡桩回填的土方进行分段开挖，分段施工，开闭站处分为四段进行开挖和锚杆成孔、注浆、张拉锁定。以减轻其外侧土压力。加强对护坡桩和冠梁的位移监测，如发现位移继续增大，将进一步采取其他措施以保证开闭站和基坑的安全。

9基坑支护技术施工要点

9.1加强现场施工风险问题的识别能力，减少基坑变形问题

一般来说，随着基坑土的连续开挖，基坑的失稳趋势越来越明显。受此趋势影响，土体弹性效率导致基坑土体明显回弹变形，是常见的升力问题。为了加强对这类问题的预防和处理，提出建筑施工人员可以根据回弹变形的具体规律减少土壤暴露时间。在此基础上，应准确实施基坑开挖和支护运行的关键点，以确保地下室有序排水，避免地下水扰动对邻近建筑物的不利影响。

9.2地下水控制工作

深基坑开挖深度大，在正常情况下，地下水将直接影响项目。由于其流动性大、难以完全消除，需要采取合理的防护措施，以防止事故发生后问题及时得到解决，避免更严重的损失。当防水工程需要按类型进行时，根据水量制定计划。如果水量较小，可以选择填砂，如果蓄水量较大，则需要选择泵送设施，以防止整体工作受到影响。在采用压力灌浆、水泥搅拌桩、喷桩等支护结构和方法时，往往会出现基坑底隆起和流砂等现象。

结束语

深基坑支护在设计前，特别是城市建设的深基坑设计，务必要对周边环境了解清楚，明确周围建筑物荷载及位置，明确周边地下管线、排水沟、明确施工部位有无渗水现象，这样有利于选取安全、经济合理的基坑支护方案，降低设计风险。根据地层情况合理选用参数对于支护方案的经济性影响很大;同时施工过程中多与现场施工人员沟通，及时了解勘察完成后现场地质土层信息及施工状况的变化，如有较大变化应及时调整设计方案;在施工过程中采用信息法施工，及时了解和掌握施工过程中动态变化，发现问题，应尽快研究相应的对策，确保施工顺利进行以及基坑的稳定。

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