近年來，隨著大批的高層建筑的建設，開發商為提高建筑用地率，加之國家有關規范對基礎埋置深度和人防工程的要求，多層、超高層建筑地下室的設計必不可少，有的地下建筑甚至有三四層，最深的達數十米，于是，地下建筑開挖時的深基坑支護成為一個必要的施工過程。本文結合工程實例，對深基坑支護技術進行論述。
一、工程概況
某工程占地面積約6000m²，地下三層，地上三十層。本基坑面積約4000m²，深約15.5m，上部10m范圍內1：1放坡，坡面采用人工打入式土釘+鋼筋網噴射混凝土護面，下部采用機械鉆孔灌注樁一預應力管式錨桿支護結構。
二、工程地質條件
根據巖土工程勘察報告，該紅線范圍內地層分布自上而下依次為：①雜填土：雜色，主要由建筑垃圾、碎石、爐渣、生活垃圾、粘性土等組成，硬雜質含量約30%，稍濕～濕～飽和，稍密，層厚7.10～13.00m。②淤泥質土：黑灰色～灰褐色～黃褐色，包括淤泥質粉土、淤泥質粉細砂、淤泥、淤泥質粉質粘土、淤泥質粘土等多種軟弱土層，成分混雜，混少量石英巖碎石及圓礫，土層下部圓礫明顯增多，有腥臭味，飽和～濕，軟塑～可塑狀態，層厚2.20～7.40m。③砂礫石：灰褐色～灰黑色～黃褐色，石英巖圓礫為主，夾中粗砂及石英巖卵石，飽和，稍密狀態，層厚1.40～6.70m。④ 中風化石英巖：黃褐色～灰白色，層狀結構，巖體較完整，巖體基本質量等級為Ⅲ級。
三、 支護施工
1 土方開挖
土方分6層開挖，第l層挖至第一排土釘標高下0.5m，預留出土釘施工工作面后，開挖土釘工作面以外第2層土方；第2層挖至第二排土釘標高下0．5m，預留出土釘施工工作面后，開挖土釘工作面以外第3層土方；第3層挖至第三排土釘標高下0．5m，預留出土釘施工工作面后，開挖土釘工作面以外第4層土方；第4層挖至冠梁頂標高下500mm，預留出灌注樁施工工作面后，開挖灌注樁工作面以外第5層土方；灌注樁施工所產生的淤泥直接排放到基坑內，與基坑內土方混合后排走；第5層挖至錨桿標高下0．5m，預留出錨桿施工工作面后，開挖錨桿工作面以外第6層土方；第6層開挖錨桿工作面預留土方至坑底；為防止A座基坑內地表水流人B座基坑，在A、B座基坑之間挖土時預留高500寬500的隔水土臺。
支護施工應與土方開挖密切配合，以達在保證安全的基礎上充分利用場地，降低造價，縮短工期的目的。每層土方開挖先挖、排基坑四周的土方，首先為支護結構施工創造有利條件，然后進行基坑中間部位的土方施工，此時土方、支護可同時施工互不影響。待支護完畢后，再補挖該部分預留土方，使整個工程平穩有序的進行，以達到土方與支護施工的最佳配合狀態。
土方外運以主坡道為主，施工后期使用副坡道，副坡道根據施工現場實際情況設置在已完成支護施工的坑壁部位，使用副坡道時應全力進行主坡道部位的支護結構施工，最后清理副坡道的土方，完成整個工程。
開挖中嚴格控制邊坡的開挖坡度，每層土方嚴禁超挖或欠挖。
2鋪設鋼絲網
鋪設時應保證鋼絲網的平整度及搭接長度滿足要求，在網后放置墊塊，確保混凝土保護層的厚度。
3 噴射混凝土
1)本工程噴射混凝土強度等級為C20，嚴格按照實驗室提供的配比單攪拌干料，施工時先噴一層20mm厚的素混凝土，鋪設鋼絲網。然后再噴射30mm厚至設計厚度(或鋼筋網后墊小墊塊，一次性噴射完成)。2)混凝土噴射機的輸送距離滿足施工要求，供水設施保證噴頭處有足夠的水量和水壓(不大于0．2Mp)。3)空壓機應滿足噴射機工作風壓和風量要求，選用風量10—17m³／min、壓力大于0．5Mp的空壓機。4)遇坡面以里管道滲水時，應在混凝土中加入適量速凝劑，防止混凝土脫落，以保證噴射效果，并在適當部位加入瀉水孔。5)噴射時要按一定順序，先下后上，逐層加厚，達到設計要求。6)噴混凝土材料應采用堅硬的中砂或粗砂，細度模數宜大于2.5，含水率宜控制在5～7％。
4 降水井施工
1)降水井嚴格按設計深度鉆孔，鉆孔結束后將護壁泥皮清洗干凈。2)嚴格控制降水井的垂直度，傾斜度控制在O．5％范圍內，以確保水泵的順利放下和取出，同時要保證周邊慮水層的厚度一致。3)在鋼筋籠上設定位筋，確保鋼筋籠在降水井的中心。4)下鋼筋籠前要清洗井內護壁泥漿，掏凈井底沉渣，確保降水效果。5)為了防止地面雜物落入井內，井口鋼筋籠應高出自然地面300mm，同時井口設木質蓋板。6)填充慮料選用5～30mm礫石或卵石。7)排水設備選用深井潛水泵，排水量大于20m³／h，揚程大于25m。8)為保證連續降水，設置雙套電源電路。
5 錨桿施工
5.1施工程序
1)施鉆前，必須根據支護樁鉆孔記錄并結合巖土勘察報告，確定第3層砂礫層的層頂、層底標高，據此標記錨桿點位，保證錨桿在砂礫層的有效錨固長度。2)錨桿定位時，其水平方向孔距誤差不應大于50mm，垂直方向孔距誤差不應大于100mm。3)錨桿桿體選用上海寶鋼產Φ50(壁厚t=6．5mm)專用地質鉆桿，鉆頭采用Φ150mm螺旋鉆頭，鉆頭前端設置導向器。錨桿材料進場后立即將材料出廠合格證上報監理工程師。4)專用錨桿鉆機在錨桿標高下0．5m工作平臺上就位，按設計錨桿傾角調整鉆機角度和平整度，將鉆頭及第一根鉆桿(標準鉆桿長度為3.0m)安裝在鉆機上，鉆頭對準錨桿點后開始施鉆，鉆人地層后通過接手連接第二根鉆桿，繼續連接鉆桿并鉆進直至錨桿長度滿足設計要求。5)為確保錨桿注漿壓力，在錨桿自由段和錨固段交接處設止漿裝置并對孔口采用水泥砂漿密封。止漿裝置的具體做法為，在交接處焊接橫向短鋼筋數道，然后纏繞化纖編織袋，外層纏繞干海帶。止漿裝置長度不小于250mm，直徑不小于150mm。6)錨桿鉆頭和部分錨固段鉆桿為花管，孔眼直徑2mm，間距300mm，孔眼交錯布置。
5．2錨桿注漿
1)錨桿注漿采用雙液注漿工藝，雙液為純水泥漿液和硅酸鈉溶液。水泥采用R32.5普通硅酸鹽水泥，外加劑摻量：膨脹劑10％、減水劑3％。純水泥漿水灰比控制在0.6～0.8；硅酸鈉溶液濃度現場試驗確定，具體水泥漿液的配比試驗在開工前一個星期進行并進行壓塊試驗(一組)。注漿體設計強度等級為M30。2)采用雙液高壓注漿泵，最大工作壓力不小于10Mpa。注漿前應檢查注漿泵，保證正常運轉，管路暢通。3)工作注漿壓力宜控制在2．0Mpa～3．0MPa，終止注漿標準：注漿壓力不小于4．0Mpa。4)注漿漿液應攪均勻，隨攪隨用，漿液應在初凝前用完。5)作好注漿記錄，掌握每根錨桿的注漿情況。6)注漿完成后，應立即將注漿管、壓漿泵、攪拌機等設備用清水洗凈。
5．3錨桿腰梁制作、安裝
1)腰梁采用熱軋普通槽鋼。2)嚴格按設計施工圖制作鋼梁，確保焊接質量，滿足焊縫高度、寬度的設計凄求。3)確保腰梁支托鋼筋錨固可靠。
5．4錨桿張拉
1)錨桿張拉前應對張拉設備進行標定。2)張拉螺栓應與鉆桿焊接牢靠，連接位置不宜靠近鋼梁錨墊板，避免張拉過程中因鉆桿前端頂緊錨墊板而使張拉中斷。3)注漿體強度達到15MPa時方可張拉。預應力張拉以張拉力值單控，先施加預緊力30～50KN，確保鋼粱與支護樁緊密結合；然后正式張拉至設計超張拉值，并持荷不小于3分鐘。持荷結束后立即擰緊螺母，卸荷完成張拉。4)根據位移監測反饋的信息，必要時進行補償張拉。
6 支護樁施工
6．1護筒埋設
護簡采用鋼制護簡，護筒采用5mm鋼板制作，護簡內徑大于樁徑0.3m，護筒長2.0m，護筒的埋深控制在1.5m左右，同時保證筒頂應高出地面0.3m以上。埋設護筒時，要求位置準確，護筒平面位置偏差不得大于5cm，傾斜度偏差不得大于1％ ，護筒的底部及外側采用粘土夯實，確保護筒的穩定。同時要求護筒連接處筒內無突出物，耐拉壓，不露水。
6．2鉆機就位施鉆及下籠。
1)鉆機就位準確，平面位置偏差不得大于5cm，傾斜度偏差不得大于1％。2)鉆孔施工嚴格按照施工規范進行，做好施工記錄，施工前，應備有足夠的數量的粘土或膨脹土，淘渣后應及時補水。沖擊鉆的沖程大小和泥漿稠度，應按照通過土層的情況決定，當通過砂礫、砂、卵石層時，采用小沖程，并加大泥漿稠度，反復沖擊使孔壁堅實，防止塌孔，當通過堅硬的孤石層時，采用大沖程，使孤石破碎。在任何情況下最大沖程不易超過6m，防止卡鉆，沖壞孔壁，或使孔不圓。在易坍塌或鉆孔漏水地段，宜采用小沖程，并提高泥漿的粘度和比重。3)鉆進過程中，每進尺2～3m，應檢查孔徑和豎直度，確保鉆孔直徑和豎直度附和要求。4)開鉆前應調制足夠數量的泥漿，鉆進過程中如泥漿有損耗、漏失，應與補充。并按有關技術規范檢查泥漿指標，遇土層變化應增加檢查次數，并適當調整泥漿指標。5)每鉆進2m或在地層變化處，應在泥漿池中撈取鉆渣樣品，查明土類記錄，以便與設計資料核對。6)鉆進過程中鉆孔往律會發生一定程度的偏斜，若偏斜較大．琳續施工會發生困難，改變樁的受力狀態，甚至鉆孔不能使用。造成鉆孔傾斜主要是地質條件、技術措施和操作方法等三方面的原因，如發生鉆孔偏斜，多采用掃孔方法，將鉆頭提到發生偏斜位置，吊住鉆頭緩緩回轉掃孔，并上下反復進行，使鉆頭逐漸正位。7)鉆孔達到設計標高并清孔后，對孔徑、孔深、孔形、豎直高和孔底地質是否與設計相符．孔底泥漿沉淀厚度等進行檢查，經監理工程師核查后，吊放鋼筋籠。8)鋼筋籠下放時，應設置墊快，確保鋼筋籠居中及混凝土保護層厚度，下放鋼筋籠時，應輕輕震動搖晃鋼筋籠，確保鋼筋籠下到樁孔底部。
6．3清孔
鋼筋籠安放好后，再進行清孔，保證孔底沉淀厚度不大于技術規范及圖紙要求。清孔時應注意保持孔內水頭，以防坍塌。清孔后，泥漿的稠度應達到規定的要求。在澆注砼前，用空壓機風管對孔底進行擾動，以減少泥漿的沉淀量，使孔底泥漿的沉淀厚度不大于設計要求。
6．4澆注混凝土
灌注水下混凝土采用豎向導管法混，混凝土現場攪拌，漏斗和儲料斗應有足夠的容量，保證一次澆注樁長4m為宜(約2.5m³)。導管下端距孔底沉渣0.3～0.5m為宜。水下混凝土的塌落度以180～220mm為宜，并有良好的流動性，灌注水下混凝土的施工應迅速，防止塌孔和泥漿沉淀過厚。每根樁灌注時間不應太長，盡量在8h內灌注完畢，以防止頂層混凝土流動性減小，提升導管困難。導管埋入混凝土的深度應控制在2～4m內，埋深達到4m，上提導管，繼續澆筑，如此循環操作，直到澆注完畢。澆注過程中，應下壓鋼筋籠，防止澆注混凝土將鋼筋籠浮起。灌注標高應高出樁頂設計標高0.2～0.3m，以便清除浮漿和消除測量誤差。在施工過程中認真做好施工記錄。
四、位移監測
為了監測土體變形與支護結構的水平位移，保證支護結構的安全，基坑支護施工中及主體完成回填前應對基坑進行變形觀測。通過變形結果及時準確地反饋出來各部位位移大小，發展趨勢，以確定基坑是否達到穩定狀態，做到對支護結構安全l生的全面掌握，和預測，對可能出現的問題及時反饋及時解決，保證支護結構安全穩定。