建筑工程中深基坑支护的施工技术研究

景利帆

摘要：在现阶段，我国的社会主义市场经济取得了突出的进步和发展。市场经济模式的不断变化和改革给建筑业的发展带来了新的机遇和挑战。在建筑工程施工中，深基坑支护施工作为一个重要组成部分，具有深度大、规模大、面积小、距离近等特點，可以提高建筑工程的安全性和稳定性，促进建筑工程的可持续发展。现在，建筑工程深基坑支护施工仍存在许多问题。如果不及时改善，建筑工程的整体质量水平将受到影响。所以，企业应采取有效的建设对策，促进中国建筑业的更快更好的发展。

关键词：深基坑支护；地连墙；应用

1 引言

为了给更多人创造良好的生活环境，建筑业应不断优化自身技术，确保每个环节都有相应的质量和安全保障。基坑工程广泛应用于各种建筑工程，如地铁车站施工，房屋建筑，基础设施建设等，基坑施工过程可用于周边建筑物的变形。所以，应高度重视基坑开挖的稳定性。基坑稳定性评价因素主要包括三个方面：地基沉降、地下水平位移和坑底隆起。

地下连续墙在基坑围护中的应用越来越多。随着社会的发展，地下连续墙逐渐取代传统的施工方法，地下连续墙技术被广泛应用于各种建筑工程结构中，其施工和质量越来越受到重视，在实际施工中应明确施工关键的特殊质量控制方案，把隐患扼杀在萌芽状态，可以保证地下连续墙施工质量、缩短工期、提高效率。

2 理论分析

在基坑工程中，地下墙的插入比是坑底下方地下墙的插入深度与基坑开挖深度之间的比值。在挖掘深度一定的条件下，插入比的调整是地下墙的嵌固深度的变化。坑壁土层深度加深，坑壁无挖掘土壤的影响范围扩大，坑底隆起增加。在增加插入比的过程中，墙体两侧土壤与水压之间的间隙减小，因此地下墙的水平位移和墙外土体的垂直变形呈下降趋势。

3 工程背景及计算参数

某条铁路线的西站是这次测试的主题。 该站的开挖深度为17m，基坑周围采用800mm厚的墙体围护结构，铺设三道内部支撑（包括倾斜支撑和相对支撑）：第一道内部支撑由800mm×1000mm混凝土支撑；第二道和第三道支撑由钢管支撑。

支撑结构的范围通常为0.6～1.2，所以，在其他给定条件下的施工条件和支撑参数下，数值模型假设的插入比分别为0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0，1.1和1.2条件下的基坑稳定性。

4数值模拟分析

4.1 数值模型建立

实体模型和结构单元是模型建立的两部分。其中，实体模型部分包括土体和地下连续墙；结构单元部分包括混凝土支撑和钢管支撑。计算的本构模型选取库伦-摩尔模型。

根据对称原理，计划选择实际工程规模的1/2进行分析。但是，考虑到基坑的实际长度过大，根据以往的经验选择30m长的基坑进行分析。基坑的开挖深度为17m，宽度为20m。局部开挖土壤将明显影响局部有限范围，约为开挖空间跨度的3～5倍。同时，在基坑开挖过程中，对地表沉降的主要影响区域为开挖深度的2倍，次要影响区域为开挖深度的2～4倍。所以，选择基坑周围60m土体，模型尺寸为140m×90m×30m，共有40716个单元和44550个节点，如图1所示。

4.2地表沉降特征分析

地下墙外的地表沉降呈现“U形”曲线，即随着土壤与坑壁距离的增加，沉降逐渐减小。表面沉降曲线示于图2中体现。

地表沉降规范监控值是30mm。当插入比设置成0.4，0.5或0.6时，地表最大沉降超出规范监控值；地连墙插入比是0.7时，刚好达到规范监控值。表面沉降曲线为U型，最大沉降发生在离坑壁10-20m的范围内。当与坑壁的距离超过40m（2.5h）时，表面沉降很小，即表面沉降基本上不受基坑开挖的影响。当插入比改变时，最大下沉也随之变化。

4.3 坑底隆起特征分析

坑底隆起是由于基坑开挖的卸荷效应。随着开挖深度的增加，坑底的回弹更大。如图3所示。在图中，坑底的隆起曲线呈“U型”，隆起过程属于塑性隆起。坑底隆起量最小是17.48cm，最大26.98cm。尽管坑底隆起改变较小，但依然呈现增大的趋势。地连墙插入比由0.4增大至0.6时，坑底隆起改变最显著，从17.48cm增大到24.24cm。

4.4 地连墙水平位移特征分析

在基坑工程施工前，采用厚度为800mm的地面墙支护，地连墙处于稳定状态。随着坑内土体的开挖，地连墙在墙内的土体中卸荷，墙外的土体被挤入凹陷中。插入比由0.6增大到1.0的过程，在整个调整过程中斜率最大，即地连墙最大水平位移减小较明显。模拟结论与现有基坑工程维护结构插入比集中在0.7～0.9的工程实际基本一致。

5 结语

地下连续墙是地下工程的先进结构和施工技术。地连墙插入比的改变对地表沉降、坑底隆起以及地连墙的最大水平位移均有一定的影响。

参考文献：

[1]陈永苗.浅析建筑工程施工中深基坑支护的施工技术[J].中国高新区，2018，（01）：214

[2]黄庆锋.建筑工程施工中深基坑支护技术的应用研究[J].四川水泥，2018，（07）：130

（作者单位：北京城建中南土木工程集团有限公司）