基坑支护施工技术在土建施工中应用

秦林楠 秦红丽 熊壮 陶华 何熠琨

摘要 深基坑支护技术是一种常见的土建施工技术，可以有效地提高建筑工程的安全性与耐久性，保证后续工程顺利施工，避免由于基层质量不符合设计要求而多次返工，造成工程施工进度的延误。在深基坑支护施工中，要重视质量控制和安全管理工作，做好前期勘测工作，结合施工现场的实际情况和施工条件，制定深基坑支护施工方案，使其符合工程要求；在施工中优化施工工艺和施工流程，施工质量检查合格后方可进行下一道工序的施工，保证施工质量。文章在研究中以深基坑支护施工技术为核心，分析深基坑支护施工技术的技术要求和类型，将深基坑支护施工技术应用在土建施工中，提高土建工程的质量，强化施工技术的作用，取得最佳的工程效益。

关键词 基坑支护；方案；地铁；旋喷桩

中图分类号 TU753文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）12-0084-03

0 引言

当前，高层建筑已经成为城市建设的主体建筑，基层工程的稳定性和承载力直接决定着整个高层建筑的质量水平和使用性能，因此夯实土建工程的质量在高层建筑施工中十分关键。基于这样的考量，探究深基坑施工技术在土建施工中的应用很有必要。

1 深基坑支护施工技术的实施要求

按照基坑施工方案与实地勘察数据，合理选择适合的深基坑支护技术，降低施工难度，保证施工进度。其技术要求包括以下几点：第一，深基坑支护技术类型较多，各类支护技术都有各自的适应范围与优势。在深基坑支护施工时，要合理选择支护类型，不能在尚未开展数据调查和实地勘察的情况下盲目选择。第二，深基坑支护施工中，以开挖工序为施工关键点，是因为开挖施工作业量大，作业时间长，施工内容复杂，且开挖質量直接影响后续的支护环节。这就需要施工人员合理选择开挖方式，包括人工开挖、机械开挖或是“人工+机械”的配合开挖方式，选择使用开挖设备，并对整个开挖过程进行跟踪和监督，保证施工质量[1]。第三，深基坑支护施工中的防水工程也十分关键，这是因为深基坑支护施工属于一种隐蔽性基础工程，施工过程需要在地下环境中开展，地下水位会对整个施工过程产生影响。

2 深基坑支护方式

在土建施工中，为了发挥深基坑支护施工技术的作用，要根据工程情况和施工现场勘查情况，选择适宜的支护方式，了解各类深基坑支护类型的特点和优势，编制科学的施工方案，保证工程质量。

2.1 深层支护

深基坑挖掘施工对工程质量和进展程度都会产生很大影响，使深基坑塌陷问题频频发生，为了有效预防这一问题，必须出台可行性强的解决方案，而深层支护就是一项十分实用的解决方案[2]。在实际施工中，可以通过深层支护结构，预防施工中的流沙、塌陷等问题发生，便于作业人员开展施工，提供充足的作业空间，保证施工质量。

2.2 旋喷桩支护

基坑开挖证明了旋喷桩止水帷幕复合支护体系在基坑开挖过程中不变形、不渗水，可保证施工空间的作业安全，便于施工操作[3]。在新建工程的施工过程中，既保证其不会影响周边建筑的安全可靠性，又不会对周边地下管线等设施造成破坏，解决了城市中心区建筑密度大、地下管线数量众多，止水施工困难的情况。

2.3 地下连续墙支护

地下连续墙支护方式的目的是保证地下建筑的稳固性，若地下作业深度低于地下水位，运用地下连续墙支护方式，将钢筋水泥灌注到支护柱中，形成稳固的墙体，待墙体结构稳定后，插入土地中，防止地下水的渗漏，防渗功能强，再加上墙体刚度大，能达到最佳的稳定效果。

3 基坑支护方案

3.1 地质勘查

通过对地质勘查资料的研究，针对该区域岩土报告及地质条件，勘查所揭露地层的最大深度为35 m，根据钻探资料、原位测试及室内土工试验结果，按地层沉积年代、成因类型，将拟建工程场地勘探范围内的土层划分为人工填土层（Q4ml）、第四纪全新世冲洪积层（Q4al+pl）、第四纪晚更新世冲洪积层（Q3al+pl）、三大类。根据钻探资料及室内土工试验结果，按地层岩性及其物理力学性质，将该次拟建场地层分为5个大层[4]。于钻孔中量测到四层地下水。现场实测的各层地下水类型、水位埋深及标高参见表1。

从上到下分为滞水、潜水、层间水等四层，最大水位埋深为12.00～19.50 m，最大水位标高为20.98～25.24 m。通过地质勘察报告，发现该地下水不会腐蚀钢结构或是混凝土结构，但开挖时部分有可能会开挖到层间水。

3.2 临近地铁车站及区间情况

在运营地铁从建设用地南侧部位地下穿过，永定门外站～景泰站区间、景泰站、景泰站～蒲黄榆站区间与该次建设施工相关联。且该项目建筑位于地铁车站及区间50 m保护范围内。表2为基坑与地铁关系。

拟建结构地下室为四层、临近地铁位置为地下一层。地下一层结构距离区间结构外到外最近10.0 m，地下四层距区间结构外到外33.5 m。基坑平面尺寸为南北约93 m，东西约87 m，基坑深度5.07～16.32 m，浅层采用土钉墙支护，深层采用桩锚支护，其中邻近地铁段（地铁结构外50 m范围）平面尺寸为南北42 m×东西87 m。

根据安全评估单位的评估报告，该项目基坑施工对地铁的最不利影响数值计算，基坑向下开挖至基底5.07 m，对应地铁结构竖向变形0.828 mm上浮，对应地铁结构水平变形0.873 mm。基坑施工既有地铁主体结构和轨道结构产生一定程度的横向变形和竖向变形，但总体变形较小，最大变形为0.828 mm上浮，在正常施工状态的条件下采取一定的轨道防护措施及监测措施，能够保证地铁安全运营。期间基坑之间地面不应作为堆载或者重车行驶路线。考虑基坑开挖的“时空效应”，开挖时要严格控制每步开挖土方的空间尺寸，并尽量减少每步开挖中一部分基坑未支护前的暴露时间。基坑开挖做到分层分块，每层厚度不得超过2 m，放缓开挖速度，严格按信息化数据指导施工。开挖至基底后应尽快施作底板，控制基底回弹变形。

3.3 支护措施

3.3.1 地铁50 m保护区内

临地铁基坑支护结构采用土钉墙+桩锚支护体系以及桩锚支护体系。土钉墙+桩锚支护体系的上部（土钉墙支护体系）基坑安全等级为二级，下部（桩锚支护体系）基坑安全等级一级。桩锚支护体系基坑安全等级一级。如图1所示。

3.3.2 地铁50 m保护区内

非临地铁基坑支护结构采用土钉墙+桩锚支护体系、挡土墙+桩锚支护体系以及桩锚支护体系、土钉墙支护体系。土钉墙+桩锚支护体系的上部（土钉墙、挡土墙支护体系）基坑安全等级为二级，下部（桩锚支护体系）基坑安全等级一级。挡土墙+桩锚支护体系、桩锚支护体系基坑安全等级一级。土钉墙基坑安全等级为三级。

（1）锚杆支护：在深基坑支护结构施工中引入土层锚杆，钻孔到深开挖地下墙面和未开挖的基坑立壁，其孔深符合设计要求。扩展孔端部，将孔形状调整为柱状，将抗拉材料填入到孔内，以钢筋为主，再加入水泥砂浆，结合土层，提高锚杆的抗拉性能。结合该工程实际情况来看，这种支护方式的抗拉力较大，可以保证支护结构稳定性，控制建筑物变形量。通过实际应用，深基坑支护施工技术节省了劳力，加快施工进度，具有较好的经济效益[5]。

（2）护坡桩+旋喷桩支护：在距离现状道路及现有建筑物较近且深度超过层间水的区域，现场采用护坡桩+旋喷桩施工方式。考虑到工程地质条件，先进行试桩试验，以检验地层情况及施工工艺是否符合设计要求。在地层情况及施工工艺满足设计要求时，根据预先进行的桩位放点，按施工顺序逐个进行钻孔、安装和浇筑施工。结合该工程实际情况来看，由于部分基坑距离现状设置较近，且槽底在层间水之下，又因区域无法进行降排水，现场采用护坡桩+旋喷桩施工，虽然造价较高，但极大地减少了周边水土流失现场，并缩小了周边建筑物沉降的风险。

3.3.3 地下水处理

根据设计提供，拟建工程开挖深度5.07～16.32 m，上层滞水（一）、潜水（二）、层间水（三）位于基坑开挖范围内，层间水（四）也可能会位于基坑范围内，影响基坑开挖，该工程地下水控制主要采用三重管高压旋喷桩止水帷幕+疏干井的止排水系统，止排水系统平面。并在基坑四周每隔20 m打设一口观测井进行地下水的动态观测。观测井长度20 m，孔径600 mm，井管采用无砂水泥滤水管，外缠100目尼龙网，管外填粒径2～

4 mm的滤料，上部2 m采用黏土封实。

4 施工中需要注意的事项

4.1 深基坑开挖空间限制

在深基坑支护施工中，深基坑开挖空间会影响深基坑支护结构的稳定性，也会直接约束后续施工变形情况。对此，在实际工作中，施工人员必须综合考量深基坑施工空间，合理采用支护措施，保证基坑边坡的稳定性，防止发生塌陷或是流沙等问题。

4.2 优化施工流程

在土建工程施工中，为了发挥出深基坑支护施工技术的作用，要对施工设计方案和施工流程进行优化和完善，认真记录和分析施工前期勘查结果，以此为依据，制定合理的施工方案，选择合适的深基坑支护结构类型；结合施工情况和各个阶段的特点，优化施工工艺，规范施工行为，根据支护类型进行支撑系统、挡土系统、防水系统的設计，符合施工设计要求。

4.3 做好安全管理工作

在深基坑支护施工过程中，要注重环境保护，避免化学污染、噪声污染或是振动污染。在施工前，工作人员要按照国家标准进行枕木平铺处理，保证施工安全开展，预防各种安全事故的发生，达到安全管理的目标，保证工程项目综合效益的最大化实现。

4.4 做好基坑监测工作

在基坑支护及开挖过程中，要根据要求进行基坑监测，及时监测周边地面、建筑物是否存在超过基坑监测预警控制值。如实际测量超出预警值，在保障人身安全的情况下，加大监测力度，并上报至相关单位及时处理，确保基坑安全稳固。

5 结语

综上所述，深基坑支护施工技术是一种常见的土建基层施工技术，考虑到我国现阶段施工技术的局限性，在实际应用中，要根据结构施工要求和周边环境，制定深基坑支护施工方案，按照施工便利性和低成本原则，选择适宜的深基坑支护结构类型，以保证施工质量。

参考文献

[1]牛斌. 分析深基坑支护施工技术在土建基础施工中的应用[J]. 居舍， 2020（13）： 46.

[2]刘江. 深基坑支护施工技术在土建基础施工中的应用[J]. 智能城市， 2020（6）： 177-178.

[3]谢建文. 深基坑支护施工技术在土建基础施工中的应用[J]. 城市建设理论研究（电子版）， 2020（4）： 40.

[4]徐峰. 深基坑支护施工技术在土建基础施工中的应用[J]. 居舍， 2020（2）： 75.

[5]王成. 深基坑支护施工技术在土建基础施工中的应用[J]. 工程技术研究， 2019（16）： 51-52.