高层建筑地下室基坑支护工程结构设计与施工问题研究

黄 维

八冶建设集团有限公司 甘肃金昌 737100

近年来我国高层建筑的数量与规模不断增加，对地下室基坑工程的设计和施工提出了很高的要求。地下室基坑是高层建筑工程中的重要组成部分，而基坑工程的支护结构关系高层建筑整体结构的可靠性和稳定性。在地下室基坑支护结构设计中，设计人员要严格遵守高层建筑基坑支护结构设计规范和技术标准，结合高层建筑地下室工程的实际情况科学选择基坑结构的支护方式，优化基坑支护结构设计方案，提高设计方案的经济性。在高层建筑地下室基坑工程的施工过程中应确保施工操作规范准确，保证施工的质量安全。

1 问题分析

在设计高层建筑工程的基坑支护结构时，设计人员应严格遵守相关设计规范及技术标准的要求，确保基坑支护结构的承载能力能够满足高层建筑工程地下室基坑的实际需要[1]。设计人员应采用极限设计方法，对基坑支护结构在使用过程中的正常工况条件下以及极限破坏状态下的承载力进行科学的计算分析，以防止基坑支护结构出现失稳变形等问题，从而为高层建筑基坑工程施工的质量安全提供可靠的保证。

同时，设计人员应结合高层建筑地下室工程的具体条件对设计方案进行优化选择。例如，目前应用较为广泛的土钉墙结构，这种自力式基坑支护结构形式具有较高的安全性，且成本相对较低，主要适用于对变形控制要求相对略低，且基坑深度不大的高层建筑地下室基坑工程。而灌注桩结构内支撑的基坑支护形式能够有效控制基坑侧壁位移，为基坑开挖施工创造便利条件，也是基坑支护工程中常用的支护方式，但该支护结构的成本和技术难度相对较高，设计人员需根据高层建筑工程的实际情况进行选择。

基坑支护工程的结构设计应根据开挖深度、工程现场的土质和地层条件等合理确定方案，可以采用多种支护方式相结合的方式提高支护结构的强度和承载能力。设计人员应科学分析结构受力情况，准确计算各项设计参数，防止基坑支护结构出现变形等问题，从而威胁施工安全。

施工单位在高层建筑地下室工程的基坑支护结构施工中，应按照设计要求规范施工，并根据施工现场的实际情况合理制定施工方案，准确把握各施工环节的技术要点，支护结构的施作与基坑开挖应同步进行，以保证施工的安全。施工单位应加强对基坑边坡的加固处理，在与基坑边相距约0.5m 处设置围护设施[2]。在基坑支护工程施工过程中，施工单位还应合理规划施工道路以及土方堆放地点，避免基坑范围荷载增加，威胁施工安全。同时，在基坑支护工程的施工中还应积极采用先进的信息技术对基坑支护结构的状态进行动态观测，以便对施工方案进行相应的调整，全面提高高层建筑地下室工程基坑支护施工的质量和效率。

2 实践研究

某高层建筑共包括地上14 层，地下室1 层，工程区域面积15000m2。该工程区域范围内分布淤泥及杂填土，且地下水水位较高。该高层建筑南侧林间建筑物加大了基坑支护工程的设计施工难度。

2.1 地下室基坑支护设计分析

在该高层建筑工程的基坑工程中，工程区域有淤泥及杂填土分布，且地下水水位相对较高，属于软弱地基。同时工程区域周边环境较为复杂，不仅与其他建筑距离较近，且工程区域面积相对有限，加大了基坑支护结构设计的难度。根据对该工程项目实际情况的综合分析，在基坑支护结构设计中采用土钉墙结构，并结合内支撑结构的设计方式，同时在该工程的基础结构设计中采用了喷粉桩、钻孔桩以及钢板桩等多种结构形式，以全面提高地下室基坑支护结构的稳定性和安全性。进一步提升该基坑支护工程的承载能力。

2.2 地下室基坑支护施工分析

在该高层建筑地下水基坑工程的支护结构施工中，由于工程区域周边有邻近建筑物存在，在施工中采用了素混凝土护坡方式提高基坑边坡的稳定性。同时，应交叉进行土方开挖和土钉墙支护结构的施作，以保证施工安全。在该高层建筑地下室基础施工中应先在靠近建筑物的一侧施打钢板桩，并在钢板桩后设置排水沟[3]。而在钻孔桩的施工过程中，应采取跳打方式，并应结合施工进度分阶段插入喷粉桩的施工作业。在完成钻孔桩施工后，应及时开展第一层内支撑结构的施工。施工单位应准确控制开挖深度，且应在钢板桩位置结合不同的土质特点合理控制预留土台的宽度。当开挖至预定深度后，应及时施作第二层内支撑结构，以确保施工的质量安全。钢支撑的浇注应与基础承台同步进行，以提高施工的质量和效率。

在基坑支护结构的施工中还应做好降排水措施。施工单位应在基坑底部合理确定集水井的设置数量，并利用集水井、排水沟以及相关的抽排水设备构成完备的降排水体系。在基坑支护结构的施工过程中应科学设置监测点，并根据施工进度合理确定观测频率和次数，及时掌握基坑支护结构的位移变形情况等指标参数，以便对施工作业进行相应的指导。

3 结语

在设计高层建筑地下室基坑工程的支护结构时，设计人员应严格遵守相关设计规范，充分掌握工程区域岩土体特点以及周边建筑物分布等情况，科学选择基坑支护结构形式，并要准确确定各项设计参数，提高设计方案的合理性和可行性，避免基坑支护结构出现变形位移等问题。在基坑工程的施工过程中，应积极采用先进的施工监测技术，对基坑支护结构状态进行动态观测，以保证基坑支护结构的稳定性和安全性。