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[摘要]基坑支护是建筑工程基坑施工不可或缺的施工步骤，为提出更为科学合理的基坑支护方案，本文将以某建筑工程为例，将了解该工程基坑支护施工背景概况的基础上，总结出影响基坑支护施工的不确定性因素，最后提出该工程基坑支护施工的具体方法。
[关键词]建筑工程 基坑支护 施工方法
[中图分类号] TV551.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-12-297-1
1某建筑工程基坑支护施工背景概况
某20层的建筑工程，地质条件为填土、冲积土、冲洪积土、泥灰岩等，设计处理后复合地基承载力设计值在480Kpa之上，根据工程的地质勘察报告显示，工程的基础埋深6m，其中在天然地基承载力标准值在200-600Kpa之间，其设计值经过深度修正后，仍然超过500Kpa，为满足工程地基基础的承载力要求，工程计划在粘土层、粉土层和砂性土土层之上，通过基坑支护，提高土层大面积强度，避免工程地基出现变形。
基于在以上地质环境中施工，确定该基坑工程支护施工期间存在四个方面的不确定性因素：（1）荷载方面。土体的自重和基坑上部结构作用力，共同形成了基坑的荷载，其中土体自重系数相对稳定，而上部结构的作用力，在不同地质条件下，会表现出差异性的变化。（2）地基土材料参数方面。包括容重、弹性模量、泊松比、强度等在内的地基土材料参数，处于不同变化的状态中，尤其是地基土的弹性模量和强度，变化情况尤为明显。在基坑支护施工时，其材料参数一般处于c值，有时会徘徊在0.5左右，从侧面说明了地基土土性参数空间变异的难控性，需要借助随机场模型，进行模拟控制。（3）几何尺寸方面。工程土层厚度不确定，其土体内的变异物尺寸等，也处于不确定状态，对基坑的沉降，将产生或多或少的影响。而无法准确掌握基坑的几何尺寸，不利于基坑沉降的控制，也是本工程基坑支护施工的技术难点之一。（4）计算模型方面。由于该深基坑工程施工条件的复杂性，因此无论应用哪一种计算模型，仅能体现出基坑结构关系和强度准则，而不能够准确地表现出基坑的全部情况。
2案例建筑工程基坑支护施工方法
2.1基坑支护施工方案
基于案例建筑工程基坑支护工程现场的具体概况，初步确定了该工程的基坑方案，由于工程位处闹市区，而且地质条件复杂，对于环境保护的要求比较高，在此建议采用正逆作法的施工方案，即以人工挖孔围护桩挡土的方式，形成基坑围护结构，同时借助深层搅拌桩，将水泥砂浆高压注入土层和基岩之间，形成止水帷幕，同时在地下负三层的梁板位置，布置了水平支撑面和排水沟，期间土方开挖到-5.7m位置时，将负一层的框架梁与支护结构连接，并借助人工挖孔围护桩设置内支撑；土方开挖到-12.9m位置时，设置桩承台和进行底板施工。
2.2内支撑刚度的控制
在工程基坑支护施工期间，内支撑刚度的控制，即梁板系统，对其控制，旨在控制支护所用钢筋混凝土梁板的收缩和徐变。关于内支撑刚度的控制，需要考虑的施工参数包括支撑板横截面面积、弹性模量、计算长度，根据施工期间是否设置出土口，决定是否适当折减其刚度，但最大的折减量，不得低于正常刚度的80%。除此之外，基坑支护施工时，还需要确定地基土水平抗力比例系数，具体的确定方法，可参考借鉴水平向受荷桩的计算，具体计算公式为：
该公式中，Hcr表示单桩的水平临界荷载；xcr表示临界荷载对应的位移；vx表示桩顶位移系数；bo表示计算宽度；EI表示桩身抗弯刚度。
借助该公式，我们不难得出本工程各种土体的m值经验值，并确定m值与水平位移大小成正比关系，如果在施工时，发现围护结构水平位移与m值不符合，则可通过对m值的调整，将围护结构水平位移控制在合理的范围内。
本工程的各种地基土，其m经验值如下：
①地基土为淤泥、淤泥质土、饱和湿陷性黄土，m经验值2500-6000KN/m4，桩顶水平位移6-12mm；
②地基土为塑、软塑粘性土、c>0.9粉土、松散粉细砂、松散稍密填土，m经验值6000-14000KN/m4，桩顶水平位移4-8mm；
③地基土为可塑粘性土、c=0.75～0.9粉土、湿陷性黄土、中密填土、稍密细砂，m经验值14000-35000KN/m4，桩顶水平位移3-6mm；
④地基土为硬塑、坚硬粘性土、湿陷性黄土、c<0.9粉土、中密中粗砂、密实老填土，m经验值35000-100000KN/m4，桩顶水平位移2-5mm；
⑤地基土为中密、密实砺砂、碎石类土，m经验值100000-300000KN/m4，桩顶水平位移1.5-3mm。
2.3基坑支护其他施工要点
本工程的基坑支护施工，除了要以上的施工方法，施工期间还要兼顾以下几方面的施工要点：
（1）多道钢筋混凝土支撑施工。工程分别设置了两道钢筋混凝土支撑，其中首道支撑施工，是在基坑土方开挖深度至支撑梁底垫层位置后，将支护结构的底面凿开，与围檩连接在一起，然后分别进行垫层施工、支撑钢筋绑扎、侧模板支立、混凝土浇筑等；而第二道支撑施工，是在完成首道支撑施工之后，其施工方法与首道支撑施工方法基本一致，只需在实际施工时，对相关技术进行稍微调整。
（2）护壁施工。护壁施工重点考虑支撑点位置的处理，期间压顶帽梁位置的支撑点设置，需要加设钢筋，并与锚筋共同浇筑，形成支护顶的压顶帽梁；而标高位置的支护支撑点，则要求预埋设钢筋，并清除干净暴露位置的混凝土和拉直預埋钢筋，确保围檩梁与护壁紧密衔接在一起。
（3）支撑梁施工。在测量放线后，进行钢筋的绑扎和侧模板的安装，并将预埋钢筋与檩梁、支护结构等连接在一起，可借助拉杆螺丝固定，其施工尽量与混凝土浇筑同时进行，这样才能够保证整个支撑体系的整体性。而为了方便拆除支撑梁和围檩梁，在混凝土浇筑的时，要预留适量爆破孔，并在支撑梁和围檩梁两边位置，焊接栏杆铁件。
3结束语
从上文中，我们可以看出建筑工程基坑支护施工，必须在了解工程地质情况的基础上，找出影响施工的各种不确定性因素，进而确定具体的基坑支护方案，并重点控制基坑支护结构的内支撑刚度和提出相关的施工要点。文章通过研究，基本明确了建筑工程基坑支护施工的技术应用方法，其他工程在参考借鉴该案例蓝本时，需结合自身工程的具体情况，因地制宜地应用这些方法。
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.
[4]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.
[关键词]建筑工程 基坑支护 施工方法
[中图分类号] TV551.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-12-297-1
1某建筑工程基坑支护施工背景概况
某20层的建筑工程，地质条件为填土、冲积土、冲洪积土、泥灰岩等，设计处理后复合地基承载力设计值在480Kpa之上，根据工程的地质勘察报告显示，工程的基础埋深6m，其中在天然地基承载力标准值在200-600Kpa之间，其设计值经过深度修正后，仍然超过500Kpa，为满足工程地基基础的承载力要求，工程计划在粘土层、粉土层和砂性土土层之上，通过基坑支护，提高土层大面积强度，避免工程地基出现变形。
基于在以上地质环境中施工，确定该基坑工程支护施工期间存在四个方面的不确定性因素：（1）荷载方面。土体的自重和基坑上部结构作用力，共同形成了基坑的荷载，其中土体自重系数相对稳定，而上部结构的作用力，在不同地质条件下，会表现出差异性的变化。（2）地基土材料参数方面。包括容重、弹性模量、泊松比、强度等在内的地基土材料参数，处于不同变化的状态中，尤其是地基土的弹性模量和强度，变化情况尤为明显。在基坑支护施工时，其材料参数一般处于c值，有时会徘徊在0.5左右，从侧面说明了地基土土性参数空间变异的难控性，需要借助随机场模型，进行模拟控制。（3）几何尺寸方面。工程土层厚度不确定，其土体内的变异物尺寸等，也处于不确定状态，对基坑的沉降，将产生或多或少的影响。而无法准确掌握基坑的几何尺寸，不利于基坑沉降的控制，也是本工程基坑支护施工的技术难点之一。（4）计算模型方面。由于该深基坑工程施工条件的复杂性，因此无论应用哪一种计算模型，仅能体现出基坑结构关系和强度准则，而不能够准确地表现出基坑的全部情况。
2案例建筑工程基坑支护施工方法
2.1基坑支护施工方案
基于案例建筑工程基坑支护工程现场的具体概况，初步确定了该工程的基坑方案，由于工程位处闹市区，而且地质条件复杂，对于环境保护的要求比较高，在此建议采用正逆作法的施工方案，即以人工挖孔围护桩挡土的方式，形成基坑围护结构，同时借助深层搅拌桩，将水泥砂浆高压注入土层和基岩之间，形成止水帷幕，同时在地下负三层的梁板位置，布置了水平支撑面和排水沟，期间土方开挖到-5.7m位置时，将负一层的框架梁与支护结构连接，并借助人工挖孔围护桩设置内支撑；土方开挖到-12.9m位置时，设置桩承台和进行底板施工。
2.2内支撑刚度的控制
在工程基坑支护施工期间，内支撑刚度的控制，即梁板系统，对其控制，旨在控制支护所用钢筋混凝土梁板的收缩和徐变。关于内支撑刚度的控制，需要考虑的施工参数包括支撑板横截面面积、弹性模量、计算长度，根据施工期间是否设置出土口，决定是否适当折减其刚度，但最大的折减量，不得低于正常刚度的80%。除此之外，基坑支护施工时，还需要确定地基土水平抗力比例系数，具体的确定方法，可参考借鉴水平向受荷桩的计算，具体计算公式为：
该公式中，Hcr表示单桩的水平临界荷载；xcr表示临界荷载对应的位移；vx表示桩顶位移系数；bo表示计算宽度；EI表示桩身抗弯刚度。
借助该公式，我们不难得出本工程各种土体的m值经验值，并确定m值与水平位移大小成正比关系，如果在施工时，发现围护结构水平位移与m值不符合，则可通过对m值的调整，将围护结构水平位移控制在合理的范围内。
本工程的各种地基土，其m经验值如下：
①地基土为淤泥、淤泥质土、饱和湿陷性黄土，m经验值2500-6000KN/m4，桩顶水平位移6-12mm；
②地基土为塑、软塑粘性土、c>0.9粉土、松散粉细砂、松散稍密填土，m经验值6000-14000KN/m4，桩顶水平位移4-8mm；
③地基土为可塑粘性土、c=0.75～0.9粉土、湿陷性黄土、中密填土、稍密细砂，m经验值14000-35000KN/m4，桩顶水平位移3-6mm；
④地基土为硬塑、坚硬粘性土、湿陷性黄土、c<0.9粉土、中密中粗砂、密实老填土，m经验值35000-100000KN/m4，桩顶水平位移2-5mm；
⑤地基土为中密、密实砺砂、碎石类土，m经验值100000-300000KN/m4，桩顶水平位移1.5-3mm。
2.3基坑支护其他施工要点
本工程的基坑支护施工，除了要以上的施工方法，施工期间还要兼顾以下几方面的施工要点：
（1）多道钢筋混凝土支撑施工。工程分别设置了两道钢筋混凝土支撑，其中首道支撑施工，是在基坑土方开挖深度至支撑梁底垫层位置后，将支护结构的底面凿开，与围檩连接在一起，然后分别进行垫层施工、支撑钢筋绑扎、侧模板支立、混凝土浇筑等；而第二道支撑施工，是在完成首道支撑施工之后，其施工方法与首道支撑施工方法基本一致，只需在实际施工时，对相关技术进行稍微调整。
（2）护壁施工。护壁施工重点考虑支撑点位置的处理，期间压顶帽梁位置的支撑点设置，需要加设钢筋，并与锚筋共同浇筑，形成支护顶的压顶帽梁；而标高位置的支护支撑点，则要求预埋设钢筋，并清除干净暴露位置的混凝土和拉直預埋钢筋，确保围檩梁与护壁紧密衔接在一起。
（3）支撑梁施工。在测量放线后，进行钢筋的绑扎和侧模板的安装，并将预埋钢筋与檩梁、支护结构等连接在一起，可借助拉杆螺丝固定，其施工尽量与混凝土浇筑同时进行，这样才能够保证整个支撑体系的整体性。而为了方便拆除支撑梁和围檩梁，在混凝土浇筑的时，要预留适量爆破孔，并在支撑梁和围檩梁两边位置，焊接栏杆铁件。
3结束语
从上文中，我们可以看出建筑工程基坑支护施工，必须在了解工程地质情况的基础上，找出影响施工的各种不确定性因素，进而确定具体的基坑支护方案，并重点控制基坑支护结构的内支撑刚度和提出相关的施工要点。文章通过研究，基本明确了建筑工程基坑支护施工的技术应用方法，其他工程在参考借鉴该案例蓝本时，需结合自身工程的具体情况，因地制宜地应用这些方法。
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.
[4]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.