土木工程房屋建设中深基坑支护技术的应用探讨

牛新会

【摘要】近年来，我国城市化建设突飞猛进，高层建筑层出不穷，人们对房屋工程的施工质量也提出更高要求。深基坑的开挖深度超过5米，深基坑支护是一种广泛用于房屋建筑地下结构的施工技术，目的是避免基坑变形，保证基坑施工安全。本文首先概述了深基坑支护技术的特点与施工原则，继而探讨了几种深基坑技术在房屋建筑中的应用。

【关键词】土木工程;房屋建設;深基坑支护;应用          【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.34.073

1、深基坑支护技术的特点与施工原则

1.1特点

1.1.1风险高

深基坑支护技术的施工造价较高，尽管支护的最终目的是保障施工安全，并维持深基坑的稳定性，但支护技术本身也具有一定的风险性，并能且容易受到各种因素的影响。深基坑支护施工周期较长，施工期间很容易遇到降雨、地质灾害等不可避免的自然现象，从而影响深基坑支护质量，甚至还可能引发安全事故。

1.1.2差异性

地质、自然环境、水文条件等因素均会对房屋建筑质量产生影响，同时也会影响深基坑支护技术的选择与应用，这就让支护技术充满了差异性，具体施工中，必须结合房屋工程的设计要求与施工特点进行选择。此外，地下管线的分布、周边构筑物的位置也会影响深基坑的开挖，只有综合考虑多个方面，围绕施工要求合理选择支护技术，安排施工流程，才能充分保障施工的顺利进行。

1.1.3时空效用

房屋的平面形状、深度等因素都会影响深基坑的稳定性，严重时还可能导致深基坑变形。支护结构上的土压力也会随着时间的推移而不断发生改变，土体的整体承载力下降。因此，房屋工程的建设施工，需要充分掌握土压力，了解深基坑的水平位移情况，科学的应用深基坑支护技术。

1.2施工原则

城市建设中，房屋是人们赖以生存的不可或缺的资源，房屋建筑的施工质量关系到广大市民的生命财产安全。而深基坑施工又与房屋工程的整体施工质量密切相关，正因如此，才需要支护技术才保证深基坑施工的顺利开展。

1.2.1规范性

施工人员应严格按照规范要求进行深基坑支护施工，用标准的流程、技术来指导施工作业，保证施工行为的准确与规范，减少人为的操作失误。

1.2.2安全性

“安全”永远是工程施工的首要原则，加强对施工人员的安全培训，树立安全施工意识，佩戴安全帽，做好安全防护措施，消除安全隐患，充分保障施工人员的人身安全。

1.2.3科学性

深基坑支护施工之前，全面了解施工区域的环境、地形、建筑物与地下管线的分布情况，有针对性的选择支护技术，制订施工方案，以更好的满足施工要求，提高施工质量。

2、房屋建筑深基坑支护技术类型

2.1灌装柱支护技术

这是现代土木工程建设中非常常见的一种深基坑支护技术，随着这一技术的广泛推广，加之成孔方式越来越多元化，打桩效率有了显著提升。灌装柱支护技术的具体应用，需要依赖于灌装柱和桩间腰梁共同形成的整体来提高深基坑坑边土体的承载能力，以充分保障深基坑的稳定性。灌装柱是由钢筋混凝土制作而成，把灌装柱置入到符合设计要求的深度，从而达到支护深基坑的目的。但这一技术只适合在地下水较少的施工区域应用，如果地下水含量太大，灌装柱则很难抵抗地下水长时间的冲刷。灌装柱支护技术的应用关键在于严格控制混凝土与钢筋材料质量，因为两者都是灌装柱的主要制作材料，严格把握施工工艺，保证桩体的承载力能够满足施工要求，为深基坑提供良好的支护。

2.2复合土钉墙支护技术

该技术是在土钉墙的基础上发展而来的一种深基坑支护技术，与各种单向止水技术或者支护技术相互结合，最终形成复合支护体系，在保留传统土钉墙技术优势的同时，又实现了新的技术突破，具有先进性、经济性、方便性等特点，而且性能良好。组成复合土钉墙支护技术的要素包括土钉、微型柱、预应力锚杆、挂网喷射混凝土面层、止水帷幕等，以上工具和材料适用于各种土质。该技术不仅有出色的深基坑支护能力，而且还具有超前支护功能，同时兼顾支护与止水两种效果。由于复合土钉墙支护技术的组合类型非常丰富，因此其适用性广泛，根据土层特点、基坑深度、周围条件，可以灵活选择和组合支护类型，其中应用最为广泛的是预应力锚杆复合土钉支护，这种支护方式能够最大程度的保证深基坑的稳定性，具有较大的发展潜力。

基坑的开挖深度越大，对控制变形的要求就越高，深基坑的开挖越复杂，复合土钉墙的组合方式也就越复杂。在安全等级1级的深基坑工程中，同样可应用复合土钉墙支护技术，目前，这也是在开挖深度<18m的深基坑施工中应用最为广泛的支护技术类型。

2.3排桩支护技术

该技术主要有三种支护方式：①桩列式排桩支护：在边坡土质与地下水位状况良好的情况下比较适用，支护结构为挖孔桩结构。②连续排列支护桩：主要用于非软土深基坑的施工中，连续式的支护结构能够有效填补灌浆桩的桩间间隙，增强防水效果。③钻孔排桩与水泥防渗墙支护：这是一种组合支护形式，主要用于水位高、软土地层的施工。在深基坑开挖深度<6m的环境中，主要应用预制混凝土板桩以及钢板桩，采用顶部圈梁的支撑方式。在深度为6～10m的环境中，应控制钻孔为0.8～1.0m，在搅拌过程中需要支撑搅拌机。在深度>10m的环境中，钻孔深度为0.8～1.0m，采用多道支撑方式。

2.4深层搅拌桩支护技术

该技术的核心是将水泥作为固化剂，使用搅拌设备搅拌水泥，让水泥和土体充分结合，制作成高强度、高稳定性的水泥土桩墙来起到支护效果。深层搅拌桩支护的刚度非常优秀，可根据实际情况在墙内插筋，根据需要调整墙壁厚度。该技术的施工类型主要有单轴型、双轴型、三轴型三种类型，具体可根据地质特点与周围环境加以选择。

2.5地下连续墙支护技术

城市中高层房屋建筑的分布较为密集，在这种环境中进行深基坑施工，基层的开挖深度较大，很可能会破坏原有的基层土体与结构功能，从而对基坑周围的高层建筑地基的稳定性产生影响。这种情况下，很多施工单位都会选择在深夜开挖基坑，然后实施科学的支护方式来加固基坑，增加建筑基坑面的牢固性。

地下管道排水连续墙的施工流程如下：①用水开挖地下基层白色导墙，通过直接施工的方式明确地上、地下基层排水连续墙的结构与形状，开挖导墙地下基层护壁后，基层深度通常在1.0～1.4m之间，施工中，地下基层的白色导墙向深沟内槽口的方向需要保持平整。②用水将基层白色墙体的泥浆注入到基层护壁，向地下基层导墙深槽内的两侧基坑注入泥浆，让泥浆在槽壁上形成一层不透水、光滑的基层表皮，以增强基层深槽内两侧基坑与周围墙体基层表面的稳定性。③使用圆形成槽大型导管施工，用专业的机械设备开挖基层的深槽段。将槽内清理干净，将圆形钢筋笼分别安装于基层深槽内两侧的基层。④用大型成槽导管灌注地下、地上混凝土，保证混凝土基层的连续性与良好的排水性，灌注养护工期结束后还需要继续养护排水层。

2.6旋喷桩挡墙支护技术

这也是一种广泛用于深基坑施工的支护技术，技术原理如下：将旋喷桩设置在支护桩底部，配置浆液，再用旋喷桩喷出浆液。浆液喷出过程中，使用钻杆旋转浆液的喷口，充分拌和浆液，形成坚固又稳定的支护桩结构，保证深基坑的稳定性满足施工要求。旋喷桩的制作质量将会对该支护技术的应用产生直接影响，因此施工人员必须控制好浆液的喷射量，合理把握旋喷桩的旋转速度，以充分发挥该技术的应用效果，提高地基结构的稳定性。这一支护技术的施工周期较长、成本高、难度大，在一定程度上限制了旋喷桩挡墙支护技术的推广与应用。

2.7 CFG桩施工技术

CFG桩的应用，对钻机位置准确性的要求较高，必须对准钻杆与桩位的中心，垂直度偏差不能超过1%。施工人员可采用钻机挂垂球的方式来检测垂直度是否达到要求，利用钻机来调节钻杆的垂直度，保证其位置的精准性，为后续的钻进工作奠定良好基础。钻孔过程中，必须关闭钻头阀门，让移动钻杆向下，从慢到快的钻进，严格控制钻进偏差，一旦发现偏差超过规定值，需要立刻纠正。如果发现钻杆摇晃，可以适当的降低钻进速度，以避免钻孔移位。灌注前，施工人员要搅拌混合料，严格控制搅拌时间。钻孔结束后开始灌注，将混合料填满钻杆芯管，然后连续性的拔罐。严格控制钻杆的提拔速度与灌入量，完整、客观的记录泵压次数。投放钢筋笼时，可使用经纬仪控制钢筋笼的垂直度，使误差不超过1%。施工结束后还需要检查混合料的坍落度，在坍落度满足设计要求后再投料。成桩过程中抽样检查，从根本上保证施工质量。

3、深基坑施工技术的问题与改进措施

3.1常见問题

3.1.1基坑取样缺乏真实度

深基坑施工之前，施工设计至关重要。设计阶段需要对施工区域的土层进行取样，以充分了解施工现场的地质特点。但很多施工单位为了缩短工期、节约成本，对前期调查和取样工作不够重视，人为降低钻孔运用量的情况十分普遍，从而导致实际取样不符合施工现场的实际情况，无法真实的呈现施工区域的土质特点。

3.1.2支护结构的运算结果不符合应力条件

纵观现阶段房屋工程的施工规划，极限平衡理论在支护结构运算中十分广泛，然而，房屋建筑的实际施工中，支撑结构的受力情况并不是一成不变的，这也就造成施工过程中时常会发生冲突。

3.1.3钻孔注浆不符合设计要求

深基坑支护技术的应用，成孔灌浆是必不可少的操作内容。现阶段我国房屋建筑的施工标准对成孔灌浆操作有明确要求，深基坑的支护施工必须使用专业的机械设备。实际施工中，需要根据现场情况、房屋施工要求来确认钻孔深度，至少深度要符合入岩深度标准。

3.2解决措施

3.2.1尽可能避免地下水的影响

深基坑施工中采用支护技术，需要一定的占地面积，但很多施工区域地下水含量较多，如果沿着地面向上操作，则一定会影响施工质量。为了避免地下水给支护技术的应用带来的不良影响，可通过人工降水的方式来改善土质。

3.2.2完善设计理念

现阶段，我国的房屋工程施工越来越趋于专业化、成熟化。随着经验的不断积累，深基坑支护结构的设计也越来越完善。但很多房屋工程的实际施工中，计算数值与真实数值之间仍然存在较大偏差，这就需要设计人员树立科学的设计理念，以更好的满足与适应房屋建设需求。设计人员应充分了解各种支护技术的优缺点与施工细节，结合实际情况考虑技术是否可行，根据地质调查结果明确设计方案。施工中涉及的土方开挖、运输土壤、排水以及回填等环节，都要满足相关法律法规的要求，在保证深基坑结构稳定的情况下，尽量减少对周围绿植、建筑、管道线路的影响。

结语：

深基坑支护技术在房屋工程的深基坑施工中发挥着重要作用，并直接影响房屋的整体建设质量。因此，无论是设计人员还是施工人员，都应该认真学习深基坑支护技术的理论知识，完善各个施工流程与环节，以充分发挥支护技术的优势和价值。

参考文献：

[1]杨东.深基坑支护技术在房屋建筑施工中的运用策略试析[J].价值工程，2021，40（12）：92-93.

[2]张书亮.土木工程深基坑支护技术及其在房屋建设中的应用探讨[J].建筑与装饰，2021（2）：133，139.