建筑工程深基坑支护施工技术探析

2022-02-05彭建仁

经济技术协作信息 2022年25期

◎彭建仁

现阶段，建筑的样式多样、功能齐全，不论是住宅建筑还是商业办公，不论是综合楼建筑还是地下室设计，均需要做好地基建设，只有保证了地基的稳定性，才能进行上部建设，地基如果不牢固，则无法保证安全施工建设。深基坑支护施工技术在实际应用中需要严格操作规程，才能有效把握难度，预防事故，高风险的施工需要有可靠的技术保障，才能切实有效发挥技术优势，建筑行业相关人员要系统的对技术研究，科学探索更为合理的施工方案，从而，全方位推动深基坑支护技术快速创新发展。地下施工涉及各个方面，包括地质地层、土质信息、水文环境等，任何一个条件不满足施工需求，都会给施工带来不便，严重的还会导致安全责任事故发生。地下施工往往会遇到水位上涨、透水、软土基等不良环境，容易导致地基整体的承载性能下降，控制不当就会出现坑涌、塌陷事故，不利于安全施工，更谈不上质量。做好地质勘察、了解现场环境，才能正确选择施工技术，确保深基坑支护施工能够顺利的完成。

一、建筑工程深基坑支护施工技术概述与类型

1.概述。

深基坑支护施工看似简单，虽然只是临时围护的结构，但其工艺的选择、技术的应用，影响着施工的整体安全度，从当前的技术应用上看，其建造方式和工艺分类十分丰富、多样。当前，建筑工程应用较普遍的是重力式挡墙、锚杆支护及各种桩支护形式。为了达到施工围护的效果，保证整体安全，需要了解现场的情况，根据实际应用选择正确的技术形式。也就是说，施工人员应用技术前，一定要对工程项目所处区地质环境、地面情况、地下管线行装情况全盘了解，根据基坑深度结构安全等级做好方案的设计，用最为经济的成本建设有效的结构，保证支护能力。深基坑支护技术的应用和开挖深度有直接的关系。不论是哪一种建设形式，都有地基工程，也均有基础开挖的施工，不同的挖掘和地质、地下、深度有关，施工技术人员要在基坑周边设置垂直挡土围护结构，利用桩、墙行装作为支撑，对基坑内外部土体压力分解，以此，使大量的压力得以分散，保证技术的运用。

2.工程类型。

一种是支挡型支护。建筑施工过程会遇到各种复杂的情况，要全面考虑，才能开土动工。了解当地的施工环境，了解地质条件、地域特征，通过正确选择技术形式，做好项目建设。如果是地质条件相对较好，可以对边坡支挡，保证周边的安全稳定，施工技术人员采用稀疏的装板施工就能够达到良好的效果，为了增强工程整体支撑力，要在装板中间增加挡板的连体结构，以此，起到稳固的作用；如果是地质条件不良的区域，则需要通过钻孔桩和连续桩的方式，对周边加固；如果施工的区域土质较软，还需要桩位间增加一定的稳定结构，这样，施工过程中，才不会因为振动对边坡造成影响，有效避免了边坡的变形，一般情况下，要对区域内设置两排桩并且需要在桩顶设置一道梁；施工中，关注当地的地质地形，复杂的环境下施工，应用正确的工艺，才能保证建设的安全，技术人员根据实际灵活进行多种技术组合应用，确保复杂环境下的施工质量与安全。另一种是加固型支护。这种技术在施工中较为多见，对周边能够起到加固作用，其支护原理是在土体缝隙间灌入水泥或特定溶剂，以此，增强施工区域的强度硬度。实际施工过程中，则需要以当地的现场地质与环境为准，科学选择应用，通过连接水泥搅拌桩加强对边坡保护。此项技术操作简单、成本经济，在实际应用中更加的广泛。

二、建筑工程深基坑支护施工技术特点

1.具有环保性。

深基坑支护施工是一项复杂的技术，施工前，考虑因素较多，包括地下和地面两种，地下的因素是地质、地形、水文、管道等，地面因素包括建筑物、交通设施等。建筑区域不同，其施工的也不同，而同一个区域不同地质结构的情况较为多见。人们生活水平的提升，也对环境生态提出了更高的追求，挖掘施工会对周边的环境产生影响，施工时，充分考虑到环保的特点，避免污染环境。另外，城市改造过程中，旧城动迁、新城建设等，建筑工程的规划在人流量较大的城区或者中心，如果施工中产生噪音、污染水源，则不利于百姓的出行与安全，深基坑施工的环保性决定了技术的应用。

2.勘测数据多。

深基坑支护结构施工前，需要大量的数据支撑。选择正确的技术形式，就要了解当地的具体情况，通过各种数据信息参考，制定合理的施工解决方案。前期地质勘察至关重要，通过调研，掌握当地的地质形态、岩层分布，同时，对于城区的建设，还要了解施工经过的地下建设布线情况，通过和相关单位沟通了解，掌握大量的数据信息，了解历年地下水位、当地气候、电力给排水、通讯供热等市政工程的建设情况，为下一步施工提供丰富的数据支撑。基坑施工收集到的数据量大，通过广泛测量、专业技术和反复测量才能得到科学的数据，要求数据精准、真实可靠，通过对大量数据的筛选，找到可利用的信息，其整体工作量较大。

3.安全度高。

深基坑支护施工主要的工作面是在地下，施工深度越深，其危险性越大，随着深度的不断增长，周边的压力加大，如果不了解环境、地质、行为、材料等因素，就不能保证安全，施工中影响因素较多，掌握各种影响因素，进行有效预防，才能避免不利影响，保证施工安全。任何一个施工环节出问题，都会降低效率、危及人员设备安全，安全性是施工的重要特点。如果遇到施工区地下管线复杂的情况，则会破坏管线，如果周边建筑物多，控制不当还会导致建筑物的开裂、坍塌；如果土方开挖不合理，不能正确考虑土层各层级出现的变化，那么，支护结构也会出现变形，如果不能及时发现问题，就会出现意外的安全事故。

4.基坑深度大。

虽然我国的国土面积大，但是需要保留耕地，维护生产，城市发展越来越快，对土地的利用量较大，各种占地已经影响到了农业基本发展，只有压缩城市用地规模，才能更好地保证城市发展与农业发展相协调。目前城市可用建筑工程土地越来越少，要想把有限的资源变现利用，则需要通过向上向下的拓展，才能更好地开发潜能，创新更多价值。很多的建筑物地下开发深度已经达到了6 层，最深处已经到了20m，城市越是经济发展快，其地下拓展的深度也就越深，面对地下工程的复杂程度越来越高，深基坑支护施工技术也需要不断创新，适应新时期的建设需求。

三、深基坑施工技术存在的问题

1.支护结构设计缺乏准确的计算方法。

我国在不断发展，社会与整体规模扩大，各行各业都有了长足的进步，思想观念也发生改变，但是，基坑支护结构设计还沿用传统的方法，没有与时俱进，随着建筑物的设计越来越复杂、功能性越来越强，依然使用老的建设技术形式显然不合适，无法满足新型建设需要。结构设计最主要的就是数据，没有精准的数据就无法建设高品质的项目，技术人员的计算体系还没有成型，特别是对复杂地质的情况分析，还不能有效支撑建设需要，原始数据统计不规范，也影响到了后期的计算结果，如勘察人员对土层取样不确定性，不能与实际相符，影响到了计算的结果。

2.基坑开挖缺失空间变化因素。

基坑开挖施工以后，随着深度的增加，基坑内土坡位置也会发生移位，造成边坡整体稳固性变差，一般是中间位移大，两端位置土坡移位概率低。从实际的施工中我们也发现，增加后的空间会产生变化，空间变化对基坑开挖造成最直接的影响，为了保证施工的顺利进行，则要相关工作人员对深基坑支护结构设计时，考虑到空间的影响因素，通过对空间的把握，更好地建设优质项目，维护后期建设安全。

3.实际施工无法达到设计标准。

深基坑施工较为复杂，前期的设计再完善，如果后期工艺跟不上，技术应用不合理，操作不规范等人为影响，也会影响到整体的工程建设质量，当前，主要存在图纸设计与实际建设不符的问题，建设出来的项目达不到设计的要求，无法满足后期施工需要。

四、建筑工程深基坑支护施工技术应用方式

1.钢板桩支护施工技术。

钢板桩支护施工技术在实际应用中利用钢板的强度，对周边的边坡维护，以此，保证周边的稳定结构。施工过程中，需要技术人员根据支护的现场对材料把握，一般选择外观和性能合适的Z 形、U 形钢材施工，通过振动、捶打、静压的方法，使钢板深入基坑中，保证了四周土体稳定性，根据施工的工期与进程，进行必要的连接，使加固后的钢板能够形成一个整体，通过拼接形成独立钢板墙，确保了一定支撑力，起到支护效果，为下一步施工起到保障作用。这种支护技术适用性广泛，整体工艺原理简单、施工方式灵活，特别适用于环境是软土地基的施工项目，对于深度较大的基坑，还要考虑钢板桩具有的柔韧性，避免深度过大产生变形，影响施工安全。一般情况下，只适用于深度小于8m 的基坑施工。

2.排桩支护施工技术。

排桩支护施工技术也有一定的应用，主要是由防渗帷幕、支撑和支护桩等部分组成。支护桩的各类繁多，包括钢筋混凝土预制桩、灌注桩、板桩等不同的形式，这就需要根据施工现场的具体实际选择桩体结构形式。通常，建筑工程中的支护桩主要是以列式或连续式方式布局，这样，才能形成一个整体，保证周边的稳固。混凝土灌注桩是当前应用最为广泛的方法，适用于大部分地质条件和区域的施工，通过排桩支护施工技术的应用，大大提高了建筑的安全度，整体看，该技术施工简便、成本低、效果好。实际操作时，需要施工人员把混凝土灌注桩加工，根据不同的间隔形成排列，使桩体能够成为整体性结构的支护，流程包括钻孔、清孔、成孔、制作、下放钢筋笼、下导管、二次清孔、灌注混凝土、起拔导管和护筒等，要掌握整体的流程与环节，以此，提升基坑周边的稳定性。桩顶设置混凝土连系梁或锚杆、拉杆等，进一步提高桩体的稳定性，以建筑项目实际为依据，适当设计截水帷幕，这样，就更加能够体现高强度、高稳定性的支护形态，确保了基坑的整体安全。

3.深层搅拌桩支护技术。

该技术能够最大程度的利用土地资源，施工中用料少，通过使用添加固化剂的方式，提升水泥性能，其优点为成本低、用料量少、效果好、挡土截水能力强。通过这种施工方式，能够保证环保性，因为，该技术施工过程无振动，大大降低了对周边的影响，城市中心建设项目中，这种技术应用较多。在技术有实施过程中，能够对周边的土体有效挤压，软弱下卧层不会出现沉降的问题，对地面建筑物多的区域施工，不会对周边建筑物产生影响。技术应用中，需要严格掌握固化剂的使用，通过充分搅拌，确保水泥、原土、固化剂能够有机结合到一起。

五、建筑工程深基坑支护施工技术的应用建议

1.做好施工前的准备工作。

为了保证种施工的顺利进行，需要根据现场做好方案的设计，拿出符合标准的施工方案，施工设计施工方案至关重要。设计人员要了解现场的情况，通过对现场的条件、建设的特点、工程规模功能等现实条件，做好调研，收集数据参考，这样，才能设计出科学的施工方案，为后序施工提供参考。方案中要明确工艺标准、技术形式、流程一切、施工计划等，并且还需要对人员、设备等分配，以此，做好施工准备。施工平面布置是施工的重要环节，一般的施工建设项目，用料量大、设备多，鉴于基坑开挖和支护施工的需要，则要合理做好安排，预留机械作业空间、土方建筑材料运输线路、材料堆放区等，使后期的施工能够顺利开展。同时，为了保证施工安全，要对现场进行划分，在深基坑四周设置安全围栏，放置悬挂安全警示标，以此，保证施工顺利进行。

2.认真做好工程勘察工作。

工程的开展离不开现场的勘察，技术人员的地质勘察报告必须精准，才能为设计和施工提供充分的保障。掌握影响的主要方面，对地下水位、土层地质的数据要重点核对复查，因为数据的质量决定了支护施工技术选择和结构类型。为了更好地做好地质勘察工作，则需要委托第三方专业机构进行，这样，才能从更加专业的角度，根据当地的具体实际，充分提取科学的现场地质及水文等方面资料数据，为图纸方案提供最大化保证。科学开展好勘察工作，通过合理的分析，形成有用的勘察报告，科学合理报告的编制，进行审核认定才能进入流程，这样，最终的报告才能真实反馈施工区地质、地质、地下水位、地面建筑、管线分布等真实的情况。同时，也要做好区域的气候、环境收集，通过对自然条件的把握，最大限度的为施工提供参考。

3.全面化施工管理。

鉴于深基坑支护影响的因素较多，为了保证施工能够顺利，要全面考虑，达到预期施工目标。一是强化人员的管理与控制。要从源头管理，由招聘开始就注重技术技能，素质能力建设，保证施工人员符合标准需求，严格各方面的施工流程环节，确保操作正确规范，充分保证上下道工序间的衔接，减少违规操行为。二是强化对原材料的管理。充分把握市场的变化，从采购开始介入管理，为支护施工选购质量优质的材料，对购买的材料科学保存，由专业的质检专员材料验收。三是做好流程控制。施工是最为关键的步骤，要强化现场的管理，保证施工整体质量与安全。

4.完善降水防水措施。

一是要处理好地下水的影响。施工过程中，地下水位上涨和地下水的渗透往往会带来巨大的麻烦，控制坑底积水的现象，保证基坑施工的顺利进行。地下水侵蚀对整体结构安全造成影响，有效做好地下水位的控制，土体不均匀沉降会导致基坑变形和失稳，不利于安全施工，以现场的情况为依据，科学降水排水。如果压力过大，适当增设止水帷幕、疏干井，通过井点降水、管井降水措施，提高施工安全度。二是对地表水流的正确处理。做好预防性工作，防止基坑开挖有水侵入，以地表径流的数据为依据，测算流量与流速，根据整体特性对施工现场地面找平，做好科学的保护。合理对基坑周边坡度设计，通过挡水和引流的方式，使地表水得以排出。如果雨季施工，会遇到较大量的地表浸泡地基现象，施工人员利用潜水泵抽出坑底中的积水，保证整体安全。