雨林木风研发总部深基坑工程安全防护技术应用研讨

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇雨林木风研发总部深基坑工程安全防护技术应用研讨范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：建筑深基坑工程施工，常见的变形、塌方和渗水问题，正面要求我们提高深基坑安全防护的技术水平，文章以雨林木风研发总部深基坑工程为例，在了解该工程深基坑工程背景概况的基础上，深入研讨该工程深基坑安全防护技术的应用方法。

关键词：雨林木风研发总部，深基坑工程，安全防护技术

1.雨林木风研发总部深基坑工程背景概况

雨林木风研发总部占地面积17078.86O，拟建1栋89.5m高的23层办公楼、1栋12.5m高的3层研发培训楼、1栋20m高的6层研发管理楼、1栋20m高度的5层普通办公楼、1栋8.4m高的2层地下室，工程总建筑面积81296.893O。该工程的深基坑施工，考虑到工程为珠区坐标系坐标和黄海高程系标高，为确保基坑施工期间不会出现变形、塌方、渗水等问题，在此参照《岩土工程勘察技术规范》的要求，在施工区域内进行钻探勘察，确定该工程的地质条件分为第四纪全新世人工堆积层、第四纪全新世冲洪积相地层和前震旦系花岗岩地层，而地下水补给来源于大气降水，属于潜水，通过地下径流排泄，贮存于砂砾层当中。

2.雨林木风研发总部深基坑工程安全支护技术应用建议

在了解雨林木风研发总部深基坑工程地质和水文情况的基础上，将本工程深基坑安全支护设计成半径13m的拱形结构，其中桩基长度、直径分别为14m和1m，桩基之间的平均距离为2.4m。具体的安全支护技术如下：

2.1基坑变形控制

关于基坑变形的控制，要求将桩顶、桩体水平位移控制在一定范围内，工程采用排桩施工，在土体和其他附加荷载的共同作用下，产生竖直方向的主动压力，假设基坑以下桩体为固定端，则基坑的侧向压力可用下图2-1所示：

从上图中，可看出梯形面积内的合力大小为313kN/m，该合力大小不利于土体自稳能力的维持，笔者认为有必要转化基坑的侧向压力，构成370kn/m大小的三角形面积合力，如下图2-2所示：

根据转化后的基坑侧向压力图，可看出基坑开挖深度为7.33m、坑底荷载集度为14.1KNm?、弧长16.1m，其中现场所布置的7根桩，其中单根桩形成0.43T的法向均布荷载，其他施工参数包括弹性模量、惯性矩、面积、圆心角、半径分别为30GPa、0.05m4、0.6O、71°、13m，最终确定桩顶水平位移值为2mm，整个基坑桩基法相均布荷载为136kN/m。至于桩体的最大水平位移，经现场检测，确定最大水平位移值为5mm，并且作用于基坑与周边建筑地基的交界位置，呈垂直荷载和水平荷载状态，在此根据基坑工程监测的报警值：墙顶最大位移值30mm、墙身最大位移值50mm、地面沉降最大值30mm，同时结合基坑地质和周围情况，最终选定15mm为本工程基坑桩体水平位移的容许值，而实际最大水平位移值为5mm，说明工程桩体不存在变形情况，可正常施工。

2.2基坑塌方控制

在基坑塌方防范方面，应控制桩体的弯矩，目的是根据桩体的受力规律，找出最大负弯矩值，作为基坑桩基保护的理论参数。笔者于工程基坑现场勘察计算，发现在基坑底部以上的3m位置，为桩体最大外距的集中点，其弯矩最大值为750kN・m，而在基坑底部，基本不存在剪力，为维持最大负弯矩值的平衡，在此将平衡条件设定为： ，以上公式中， 表示最大弯矩点与桩基顶部的间距； 表示在距离桩顶 深度所形成的主动土压合力； 表示在距离桩顶 深度所形成的被动土压合力。按照该平衡条件，以公式 计算出最大的负弯矩值，计算结果为824kN・m。换句话说，深基坑现场弯矩位于截面之上，并且将坑内视为负弯矩，坑外视为正弯矩，其弯矩分布情况如下图2-3所示：

根据上图，基本可看出桩体的弯矩分布规律，藉此合理控制桩基的弯矩，维持正负弯矩的平衡，可避免基坑坍塌事故的发生。

至于基坑现场塌方问题的防治，在基坑开挖至7m深度以下，发现基坑东面位置的坡土开始蠕变，同时边坡土体在渗漏水的软化作用下，出现局部塌方现象，在结合现场施工地理条件后，决定采用分段清除坍塌土方和砌筑挡土墙的支护施工方案。期间安排2台挖掘机将坑内的土体取出，将土体堆垒在东面边坡上，然后进行分层碾压，形成长50m、上宽3m、下宽10m的土坝，沿着加固的东面边坡，砌筑高20cm的挡水墙。以上的基坑塌方控制方法，对塌方位置地层剖面的试算点，要将支护桩的参数指标考虑在内，尤其是垂直裂隙膨胀力的影响，需根据土压力理论计算方式，明确取条基宽、基础荷载、基础埋深、附加应力等，在深度1.5m位置的桩基中间，设置2根锚杆，其水平抗拔力标准至少为184.4kN，锚杆倾角15°。

2.3基坑漏水控制

基坑从西面往东面开挖，大约开挖至1/3位置时，在西南侧高旋喷桩止水区域，出现了漏水情况，在清除回填粘土中，发现漏水位置已形成裂缝大约5cm的渗漏空洞。究其原因，一方面是插入基坑的桩锚筋骨，诱发相邻桩的变形，当桩基之间出现拉裂时，支护桩就会向坑内偏移，进而形成漏水裂缝；另一方面周围土体透水性较大，形成水头压力。针对基坑的漏水问题，笔者认为有必要同时进行基坑的内外堵漏，其中基坑内侧应用具有防潮、抗渗性能“水不漏”环保材料，在处理基面后，在渗漏位置凿出孔洞，然后将其上的残渣、积水清除，再按照1：0.2的比例，将堵漏材料和水揉捏成腻子状，堵住渗漏位置，再用木锤将粘补位置挤压密实，直至不再漏水，最后在堵漏空位周围10cm范围内，涂刮一层堵漏材料。至于外侧堵漏施工，所需材料为水玻璃原浆和普通硅酸盐水泥，以及适量加入3%左右的膨胀土，目的是防治水泥砂浆出现离析现象，期间需要借助钻孔机布孔，在漏水位置的周围钻孔，钻至与渗漏通道连接，在确定漏水点之后，利用注浆泵将浆液均匀注入地层当中，注浆压力控制在0.15-3MPa之间，使得浆液填充、渗透到土体当中，将土体的空洞填充密实，重新形成一个防水性能高的结实体，如果在注浆过程中发现流水口存在粘稠的浆液，则需要利用布片将孔口堵住，直至孔口返浆为止。通过以上基坑内外堵漏的施工，确定基坑外内没有出现漏水和流泥现象，施工效果良好。

2.4基坑水平位移控制

本工程基坑开挖后，从下图2-4可看出基坑存在水平位移现象。

从上图中，可看出基坑拱顶周围的位移量，在拱脚位置位移量之上，由此可以推断现有直线形支护结构能力，不如拱形支护结构的限制侧移。针对基坑的整体水平位移问题，笔者建议重点分析基坑的空间效应情况，尤其在排桩支护结构桩间土体保护方面，控制土拱效应的扩大，同时在位移量最大的坑壁，将该位置的土体挖出，以释放土体对拱形结构的约束作用，直至开挖面水平位移区域稳定后。与此同时，基坑外地面的沉降问题，需在控制基坑水平位移的同时予以克服，一方面维持开挖面天然土体的原始应力平衡，将沉降值与开挖深度的比值，控制在2‰以内；另一方面基坑周围沉降量比较小的土体，在基坑壁一定距离内，分析桩侧土体的摩阻力大小，确定周围土体的应力场变化情况，以便在开挖卸荷时，增强土体的承载力，沿着深度方向增加应力，严格控制开挖深度，以减缓地基失稳所引起的坑底隆起。

2.6基坑、槽周边、挖孔桩施工安全防护

为计算桩顶、桩体水平位移，以及控制桩体弯矩的基础上，在此重点强化基坑、槽周边和挖孔桩的安全防护：

（1）基坑和槽周边防护。在诸多深基坑工程案例中，在基坑周围设置防护栏杆，其布置原理要求符合人体工程学要求，在任何方向施加1kN的外力荷载，包括物体打击和运输工具撞击等，均可起到起码的防护作用，由此要求栏杆截面尺寸和立杆密度都要适当加大，上下层横杆与防护面高度，至少为1.2m和0.6m，立杆之间的距离，至多为2m。其布置剖面情况如下图2-5所示：

以上的防护栏杆，采用满挂密目式立网，利用扣件、丝扣、螺栓、焊接等方式连接，保证防护面与基坑牢固固定在一起。

（2）挖孔桩施工安全防护。本工程的挖孔桩施工，安全防护工作除了井口周围布置高度1.2m的安全防护栏，而且需在距离基坑200mm的位置，设置第一护壁，其中半圆形的防护板，至少高于桩井内作业人员的头顶位置，如果施工暂停，需要将钢筋防护盖封闭井口，同时设置安全警示标志。

3.结束语

综上所述，雨林木风研发总部深基坑工程安全防护施工，变形、塌方和渗水等，为安全防护施工的控制重点，期间需要全方位了解工程施工区域的地质和水文情况，缜密计算出桩顶和桩体水平位移状态，以便判断是否进行基坑变形的安全防护，并控制基坑的塌方和渗水问题，以及做好基坑、槽周边、挖孔桩施工安全防护工作。文章通过研究，基本明确了雨林木风研发总部深基坑工程安全防护施工的方法，有效控制基坑变形、塌方和渗水等问题的出现，其他工程参考借鉴时，需要结合具体工程的施工情况，予以因地制宜地灵活利用。

参考文献

[1]郝全辉，李新芳.如何加强建筑深基坑支护施工技术[J].中国科技博览，2013，（36）：466.

[2]韩杰.深基坑支护设计在工程实践中的具体应用[J].山西建筑，2013，（34）：89-90.

[3]石春磊.大型深基坑土方施工中多道内支撑支护技术浅谈[J].建材与装饰：中旬，2013，（10）：55-56.

作者简介：王立军（1977-）男，湖南，工程师，从事项目管理、施工技术。