市政工程中的深基坑施工技术分析

贾学飞 安徽省交通建设股份有限公司

在信息技术革命的驱动下，高新科技已广泛应用在各类城市建设中，逐渐改变了传统施工建设技术，在深基坑支护施工中的表现尤为明显。但是，在进入实践操作阶段后，外界因素对于实施支护技术会产生不良影响。为确保市政工程建设能够有序开展，有必要探讨深基坑支护技术在市政施工中的应用措施。

一、深基坑支护技术在市政工程中的作用

市政工程项目关乎市民的出行安全、城市的市容市貌，所以对工程的施工结构、施工技术和设计方案有着较高的要求。由于市政工程项目普遍周期较长，且难度较大，因此为了保证工程质量，需要加强施工技术创新。目前，深基坑支护技术在不断发展，施工经验逐渐丰富，施工理论知识不断完善，技术质量得到有效提高。在市政工程项目中，深基坑支护技术能够以其稳定的结构、超高的安全性保证施工环境周围的建筑物和地下排线、管道能够正常使用，同时避免施工地面出现坍塌，保障施工人员的安全。

二、深基坑施工技术特征介绍

在深基坑的控制过程中，必须保证其深度不能大于5m。受地质条件影响，地下管线及周边道路条件存在诸多问题。此外，如果相邻建筑物出现问题，很容易在排水和开挖方面产生不利条件。基坑围护、降水排水、基础开挖、基本循环保护以及基坑基本防护等基本结构是工程检测的主要内容之一。从基本影响因素、涉及面和周围环境因素等方面看，深基坑施工既有区域性的，又有综合性的。由于工作环境主要为地下环境，要求高、规模大，自然具有挑战性和风险性。其不安全因素及相关复杂性将对地下管线和地质条件产生一定影响。总之，深基坑具有长、窄、深的特点。

三、深基坑支护施工的主要内容

（一）深基坑支护作业的组成结构

市政工程进入基础施工阶段后，为了保证基坑开挖的顺利实施，应保证地下工程框架结构的稳定性。其构成要素分为以下两部分。首先是围墙。在地下施工中，为了防止基坑内土体松动引起的土体脱落，应采用水泥浇筑或模块化挡板来建立防护围栏。其次是支持系统。基坑开挖破坏了围护结构与地基土层之间的应力平衡，使围护结构承受了基坑周围土层的较大压力。为了确保外壳的保护效果，有必要提供杠杆支撑。

（二）深基坑支护施工的主要内容

1.深基坑支护作业的组成结构

市政工程进入地基施工操作阶段后，为确保开挖坑基顺利实施，应保证地下工程框架结构稳固。其构成要件被分为以下两部分。第一，围护墙。在进行地下施工作业时，为了防止坑基内部土层松动造成土壤脱落，采用水泥浇筑或模块化挡板建立防护围栏。第二，支撑体系。挖掘施工打破了围墙与地基土层之间的受力平衡，并促使围墙承受更多来自坑基外围土层的压力，为确保围墙防护效果，需要为其提供杠杆支撑。

2.工程支护技术应用的实践特征

一方面，从支护施工特性而言，坑基支护实践的本质属于整个市政工程的配套作业。待整个工程完成基础建设环节后，便进入主体建筑框架浇筑环节，需要对支护装置进行拆解转运，防护面积以及规模会随着深基坑的大小而不断变化，因此其技术灵活度比较高，既能保持良好的支撑防护效益，还能确保搬运便捷。另一方面，风险系数持续增加。受地质、环境、气候等外界因素的影响，使得支护在具体操作中面临的风险因素不断增加，而实施支护技术的作业面仅仅存在于地基边缘地带。

四、市政施工中应用深基坑支护技术应当注意的问题

（一）基坑施工设计技术需要注意的问题

支护技术的意义在于解决深基坑工程中存在的周边防护问题。技术的设计和规划不仅要满足理论设计的科学性，而且还要保证技术实施过程中的安全性。此外，为了确保项目进度的完整性和一致性，应进一步提高技术本身的抗干扰效果。特别是在自然灾害、恶劣天气和复杂地质结构的情况下，止水带的铺设以及框架和竖向钢筋的布置应根据工程本身进行测量和校正。然而，在一些支护设计中，为了追求高效施工和低成本投资，支护设计的标准限制被放宽，其研究技术的可控性大大降低。

（二）深基坑的支护结构不够合理

对于基坑控制而言，结构维护是非常重要的部分之一，在实际工作中怎样更好地管控支护结构，是需要引起相关人员高度重视的问题。所以在维护深基坑支护这样一个过程中，选用深基坑支护结构是非常有必要的，有助于降低结构的不稳定性，以及减少由于工作人员操作技能不够熟练等所导致的工程进度延迟以及工程质量降低等问题的发生。

（三）施工技术指令传达需要注意的问题

市政工程是将各类建设元素进行重新排列组合后形成新的有机整体，包含了数量庞杂、体系繁多的构件与施工要素。而作为其中的一部分，支护技术参照的信息参数与限额指标种类同样存在种类差异，既有统一模数制、扩大模数与分模数设定，又有预压地基的施压量限额。如何将不同门类的技术指标更好地与施工区域做到一一对应，将支护标准落实到每一项建设环节中，成为提高支护质量的关键要素。

五、市政工程深基坑支护技术的应用

（一）地下连续墙锚杆支护技术

地下连续墙锚杆支护技术是深基坑支护技术的重要组成部分。在市政工程深基坑支护技术中，地下连续墙锚杆支护技术是用来紧密连接多壁件，从而使其均匀受力，形成强烈的支护效果。地下连续墙锚杆支护技术具有超高稳定性。由于该技术为多墙连接，在使用过程中具有较强的防渗性能，从而保证了墙体的整体规模。因此，该技术适用于市政工程中的无透气性基坑。此外，地下连续墙锚杆支护技术与缩颈管芯技术的结合将加强支护功能，施工效果更加突出。

（二）桩孔开挖技术介绍

该技术属于跳跃式开挖技术，考虑到土质状况的不同，所以所采取的开挖方式也是不同的。比如风化的岩层或硬土开挖主要是采用风镐，针对山楂土质主要是采用手摇绞车。在实际开挖的时候，土质不同也会导致面临的问题不同，尤其需要注意较软的土质，不能过慢，也不能过快，然后再对地基进行装底，在可以承载桩体设计要求以后对桩孔进行开挖，同时封底的时候应采用混凝土，防止其受到流沙或者狂风的侵蚀，尽可能减少潜在的隐患。

（三）深层搅拌桩支护技术

深层搅拌桩支护技术是利用搅拌设备搅拌固化剂，促进固化剂的固化现象，从而形成坚固的桩体。水泥、混凝土和原土按相应比例混合，以提高桩的坚固性，从而增强深层搅拌桩支护技术的支护效果。由于深基坑不存在侧向力，对基坑周围建筑物的压力影响不大。此外，深层搅拌桩支护技术具有一定的灵活性，可根据施工环境的地形条件灵活调整桩的形状、尺寸和强度，对环境污染较小。在采用深层搅拌桩支护技术的过程中，施工人员需要了解基坑的形状、大小等地形条件，然后根据配水比例将降水与灰渣进行混匀。同时施工人员应注意，由于水的蒸发，配置的桩会固化并形成实心桩，因此需要严格控制搅拌时间和等待时间。搅拌次数越多，桩颗粒越小，强度越高。因此，在施工过程中，施工人员需要以最快的速度进行搅拌，并计算搅拌时间，以确保桩的最大强度。

（四）土钉墙支护技术

土钉墙支护技术是利用项目工程现场的天然土体，通过土钉墙就地挤压进行桩体加固施工处理，并且与喷射砼面板相结合，形成一种类似于建筑承重墙的坚固桩体，从而有效抵挡墙体外的压力，发挥其支护作用。采用土钉墙施工技术需要注意的是，施工人员需要对深基坑结构的承载极限进行计算，避免土钉超出自身承载范围，从而出现断裂、塌方情况。

六、市政道路工程深基坑施工举措

（一）做好基坑施工准备工作

市政道路工程深基坑施工前，施工单位应当组织有关各方共同审查深基坑施工图。施工单位应对施工段的工程地质和水文地质进行详细调查，并对影响区内的建筑物、构筑物和地下管线进行详细调查。对于开挖深度大于3m（含3m）的基坑土方开挖、支护和降水工程，施工单位应安排专门的工程技术人员编制和制定特殊施工方案。专项施工方案需经施工单位相关技术负责人审核并签字盖章，总监理工程师审核并签字盖章后方可实施，所有过程都是不可或缺的。对于基坑开挖深度大于5m（含5m）的基坑土方开挖支护和降水工程，施工单位应组织专家论证会，论证特殊施工方案。专项施工方案经建设单位和总监理工程师审核后，由专家论证。专家论证后，形成书面论证报告，对专项施工方案提出“同意”“修改后同意”“不同意”的共识；专家负责演示报告并签字确认。基坑支护施工前，安全技术人员应当在披露人员和验收人员签字后，做好安全技术申报工作。

（二）设置科学的支护设计方案

第一，深基坑支护的理论设计深度与实际施工要保持一致，需要对其进行充分勘察与论证，确保支护结构起到防护的作用，确保地基边缘部位结构稳定。第二，在应用支护技术的过程中不能对周边建筑物、管网线路及排水管道等生活设施造成二次影响。第三，为了进一步防止地下水、自然降水造成的影响，应当设计并加装排水构件，确保基坑内的地下水位始终保持在正常水平，能够减少水量过多导致地基不实的情况。第四，应重点突出对资源的循环利用与优化配置，促使其能够发挥工程构件的优势。

（三）做好回灌工作

基坑周围存在需要保护的建筑物、构筑物或地下管线，且基坑外的地下水位下降幅度较大时，需要进行地下水的人工回灌措施，防止基坑周围出现不均匀沉降影响建（构）筑物及地下管线的稳定。浅层潜水、微承压水和承压水均可采用回灌井进行回灌作业。若采用坑外减压降水措施，减压井与回灌井之间的距离应大于6m。

（四）严格执行基坑技术指标

第一，划分施工质量控制等级，根据现行的支护计划对于所执行的技术层级进行分层划分。例如：在注浆地基支护中，对于注浆化学物质的比例分配、水泥浆的黏稠度与凝固期限，应按照不同浇筑部位所承载的压力，结合与周围土壤发生的化学反应进行等级划分。第二，根据原材料类别以及施工归口门类进行区分，收集并统一规范所需要的行业施工标准指标。例如：不同建筑物项目所参照的《混凝土施工操作规范》《建筑地基基础施工质量检验规范》《砌体工程施工质量验收规范》等。第三，建立完善的监控机制，对各环节进行全程监控，并对关键环节进行动态监控，对次要环节采取定期抽查的方式进行监督。

（五）做好基坑监控量测工作

在市政道路工程深基坑施工中，必须做好监测和测量工作。监测内容包括（坡）顶水平位移、墙（坡）顶垂直位移、挡土墙深层水平位移、土体深层水平位移、锚杆或土钉拉力、地下水位、墙后地表垂直位移以及周边建筑物裂缝等（结构）对周围地下管线的变形等进行深基坑施工环境和周围环境的综合安全处理，并对基坑进行实时监测，以便及时掌握结构的外部变化和土层结构的内力变化，从而达到基坑支护的目的。确保工程建设的安全。监视和测量单位必须具有相应的资质，并接受建设单位的委托。实施前，监视和测量单位应编制监视和测量方案，经建设、监理、设计、施工单位批准，必要时在与交通设施、市政道路、地下管线、河道、人防等有关部门协商后，应在基坑周围实施，如果涉及复杂的地质环境条件，或深基坑工程毗邻重要建（构）筑物、管道的监视和测量方案应由专家论证，对于达到或超过监视和测量报警值或异常的点，监测单位应及时报警和标识，分析原因，及时提出合理的施工建议。

（六）实现支护技术的创新升级

第一，加强对周边施工环境的保护，减少对工程外围自然环境的破坏，降低对城市生活环境的影响。第二，根据工程总设计方针减少挖掘、浇筑等作业造成的污染，提高对废旧物品的利用率，减少工程损耗。例如：在选择支护技术的种类时候，应当从成本资金、原材料消耗、技术储备、资源利用效率、效能产出比例等方面进行比对。在提高工程质量的前提下，以资源循环利用为目标，以辨别存在的施工风险因素为指导，以协调工程各要素之间相互配合为目的，进一步加快支护技术的更新换代速度。

（七）做好地下水的处理工作

基坑开挖深度内存在地下水时，应考虑拆除地下水，采取有效的排水措施，防止相邻建筑物（建筑物）的沉降和倾斜。基坑支护系统设置开放排水沟和集水井，集中抽水，降低地下水位，使基坑工作面高于地下水位。为了防止地下水过多积聚，应保证深基坑边坡的稳定性和干燥性。施工人员应在深基坑周围设置止水帷幕，防止周围地下水渗入基坑，影响施工进度，从而避免因地下水侵蚀引起的基坑壁坍塌。

（八）遵循深支护工程施工要求

第一，选择专业的施工队伍。因为市政工程中的深基坑支护工程属于技术含量较高的施工内容，具有较高的风险性，因此需要选择专业的施工队伍进行深基坑支护工程施工。第二，遵循安全生产原则。在市政工程施工中应用深基坑支护技术，则需要施工人员对土层特点进行认真分析后进行及时反馈，同时还需要采取有效的措施来解决问题，以此确保工程的安全施工。第三，遵循基坑开挖技术要求。对于深基坑的开挖，需要制订专业的开挖方案，可以在基坑的周边设置相应的排水沟，避免基坑周边超负荷堆积建材和设备；对于软土基的处理，需要采取分段分层开挖的方式，确保层高不得超过1m。在具体开挖过程中，需要避免碰撞支护结构，如果发生异常情况则需要停止挖土施工，并在查清原因后进行开挖作业。第四，遵循基坑监测技术要求。在基坑开挖前需要制订科学的开挖监控方案，所设置的监测点需要满足监测工作开展的需求，并将深度范围内的保护物体都作为监控对象，对于各项监测内容的时间需要与施工进度保持一致。第五，加大质量安全管理力度。在市政深基坑施工中，需要对施工材料的质量进行全面检查，避免不合格材料流入现场。在施工技术方面，则需要增强施工人员的安全意识，并明确施工人员的安全职责，做好相应的安全教育工作。

（九）定时排查形态异常问题

为了保证市政工程深基坑结构的支护效果，需要在施工过程中定时排查基坑结构形态异常的问题。若在施工过程中，基坑结构出现异常，技术人员要及时排查问题并解决问题，保证深基坑施工操作能够顺利进行。对于如何定时排查深基坑形态异常问题，施工人员应该注重围绕这深基坑结构、施工环境周围建筑物以及建筑物之间的间距设立监测点，以便于施工人员能够及时准确掌握深基坑结构的形态变化情况，若发现其中一个位置监测点的监测值超出工程规定监测范围，那么施工人员应该及时寻找问题原因，及时处理，保障市政工程项目安全进行，避免造成巨大损失。

七、结语

深基坑支护技术在市政工程深基坑结构支护中已经广泛运用，但是不同支护技术的施工要点不同，难度也有不同，施工单位在施工过程中需要对深基坑的结构、施工环境、施工条件、投资资金进行结合，选用可行性强的深基坑支护技术。与此同时，要加强排水措施，做好深基坑形态异常的排查工作，使施工在每一环节都不出错，从而保证市政工程项目的质量。