建筑工程深基坑土方开挖及支护施工技术分析

霍永刚

（山西三建集团有限公司， 山西 长治 046000）

在建筑工程施工建设中， 经常会进行深基坑土方开挖作业， 由于深基坑开挖面积较广， 开挖深度较大， 所产生的土方工程量也随着增加， 再加上开挖环境复杂性较强， 如果没有采取正确的深基坑土方开挖技术及深基坑支护技术， 就很容易出现深基坑缺乏稳定性的情况， 进而严重威胁地下管线设施和临近构筑物以及建筑工程自身的安全性、 使用寿命， 严重情况下， 甚至还会带来人员伤亡问题， 造成严重的经济损失。 由此可见， 深基坑土方开挖及支护施工技术在建筑工程中发挥着至关重要的作用。施工企业必须提高建筑工程建设质量重视度， 将深基坑土方开挖及支护施工环节作为施工建设的重点工作， 注重关注深基坑土方开挖及支护技术的应用水平和实际施工质量， 确保建筑工程整体建设质量显著提升， 延长建筑物使用寿命， 强有力保障人们的生命安全和财产安全。

1 建筑工程深基坑土方开挖技术

1.1 放坡开挖

如果建筑工程深基坑深度较浅的情况下， 就适合使用放坡开挖技术， 使用专业的挖土机设备按照规定的实际开挖深度实施开挖作业。 本文的建筑工程由于深基坑开挖深度较大， 就不适宜使用此项开挖技术， 否则很容易出现安全事故， 也会影响施工效率。 当建筑工程深基坑中含有丰富的地下水， 存在较高的地下水位时， 使用放坡开挖技术时就需要组合搭配使用反铲挖土机+运土车， 进一步提高施工效率。 当建筑工程施工区域的地下土质坚硬度较高， 而且存在较低地下水位时， 就需要先进行坡度填充处理， 形成一定的坡度， 并确保深基坑工程边缘位置安全稳定， 这样运输车辆就可以直接驶入深基坑底部， 来回运输作业， 尽快将深基坑中开挖的大量土方运输出去[1]。

1.2 直立壁拉锚开挖

针对较大深度的深基坑， 而且基坑下方的施工区域足够大， 进行深基坑土方开挖作业时就优先选择直立壁拉锚开挖技术。 在深基坑土方开挖作业中，施工人员可以采取两种施工挖掘方式， 其一是分层级开挖， 其二是分区段开挖， 无论使用哪种挖掘方式都需要同时辅助使用拉锚施工技术。 需要注意的是， 使用直立壁拉锚开挖技术必须对开挖进度、 施工质量进行严格控制， 这就要求施工人员始终确保实际开挖范围与设计方案中锚杆搭设位置保持一致性， 当然， 也需要实时监测开挖区域土体的稳定性，确保施工安全。

1.3 直立壁无支撑开挖

当建筑工程深基坑开挖深度控制在5m左右时，就适宜使用直立壁无支撑开挖技术。 由于直立壁无支撑开挖技术使用的是重力式水泥挡土墙， 跟其他开挖技术相比， 它的挡土作用、 止水作用更加突出。在实际下坑挖土作业中， 如果深基坑内部的地下水位较高， 就不能使用正铲挖土机， 很可能出现地下水入侵机械设备的情况， 给施工设备的正常运行带来不利影响。

2 深基坑土方开挖技术要点

某建筑工程总楼层数为30 层， 地下3 层， 地基基础以挖孔桩为主。 其中基坑形状为长方形， 基坑开挖深度控制在20m， 部分区域的深度则达到20.9m。 此工程的基坑开挖深度较大， 在一定程度上增加了施工难度， 放坡开挖方式缺乏良好的适用性， 为了确保深基坑基础的稳定性和安全性， 就需要先采取有效措施进行支护处理， 在确保支护效果的基础上实施土方开挖作业。 此外， 本建筑工程施工区域的地质条件和土壤条件远远低于标准施工要求， 施工区域存在较多的杂填土、 淤泥以及较厚的软弱土层， 地下水含量高， 地下设施、 构筑物分布在基坑外的两侧区域。 所以， 在此建筑工程深基坑施工作业中， 施工企业不仅要考虑深基坑开挖给周围环境带来的不良影响， 还需要采取有效的地下水控制措施， 并优化深基坑土方开挖方案， 这样才能确保深基坑施工作业的顺利进行， 保证施工人员的生命安全。 在上述因素的限制条件下， 进行深基坑开挖作业时， 施工企业主要采取地下连续墙支护技术、 内支撑结构支护体系等支护方式， 始终严格控制基坑周边土体的变形情况， 避免出现沉降、 位移等质量问题。

2.1 做好施工前期的各项准备工作

在本建筑工程深基坑土方开挖作业前期， 施工企业就需提前安排好技术人员实地勘察施工现场，掌握了解施工区域的地质条件、 土壤条件、 水文条件、 地下构筑物以及周边环境， 根据施工现场的实际情况和建筑工程质量建设要求， 结合施工效率、施工安全、 施工经济性合理选择深基坑土方开挖技术和支护结构， 确保深基坑土方开挖作业安全有序进行， 有效保障施工人员的生命安全， 避免经济损失。 同时， 还应该提前合理规划施工现场， 明确划分出施工区域、 运输道路、 给排水管道区域、 材料堆放区域， 确保施工现场井然有序。 当然也需要根据所选择的施工技术提前准备好施工材料和机械设备， 仔细检查施工材料的使用质量和机械设备的综合性能， 确保施工材料、 机械设备符合实际施工需求， 从源头上提高施工效率和施工质量[2]。 最后，施工企业还提前准备好各项工程技术材料， 并组织所有的施工人员进行施工技术交底工作， 详细阐述深基坑土坑开挖方案、 开挖流程、 支护技术应用、技术要点以及关键性施工环节， 确保全体施工人员明确掌握深基坑施工作业的各项事项， 严格按照技术规范实施作业， 营造安全的施工环境， 高效率、高质量完成深基坑施工任务。

2.2 加强控制施工各环节的施工质量

在本建筑工程深基坑土方开挖过程中， 主要采取分层开挖法。 在开挖前， 施工人员以施工图纸、测量放线数据、 坐标点等为依据提前在施工区域准确定位基坑开挖位置， 并根据实际情况绘制基坑平面图， 提高平面图的详细准确性。 在开挖过程中，严格按照每层要求的开挖深度进行， 施工人员、 挖掘机、 预应力锚索施工之间始终保持在良好的协调性， 并实时查看、 测量基坑开挖深度， 将实际测量数据详细记录在施工报告中。 由于基坑降水会对地下水的平衡性带来严重影响， 如果不能正确处理，很容易出现基坑变形情况， 所以在实际开挖作业中，还需要采取科学合理的降水、 排水措施。 具体来说，施工人员可以将降水井增设在基坑的中心区域， 也可以将排水盲沟合理布设在基坑中， 确保降水、 排水的及时有效性， 有效避免基坑变形情况的发生[3]。需要注意的是， 在深基坑开挖作业中， 所挖掘的土方需要及时运输到指定堆放场所， 避免土方量过大影响了施工操作面， 给施工的正常进行带来不良影响。 同时需要及时清理、 修边处理支护边、 基础梁位置， 确保平整度和稳定性。

2.3 实时监测基坑变形情况

由于本建筑工程地基土质条件较差， 杂填土、淤泥质粉质黏土较多且土体中水分较多， 地基基础缺乏良好的稳定性， 所以， 在深基坑施工作业中，还需要加强监测基坑变形情况， 始终确保施工的安全性， 保障施工人员的生命安全。 在实际施工过程中， 技术人员需要将多个监测基准点合理设置在不同区域， 实时监测基坑的地下水位变化情况、 沉降量以及位移速率， 位移速率包括坡顶部水平位移、坡顶部垂直位移、 平面位移、 监测点垂直位移等，所获取的基坑监测指标需要详细记录下来， 以此来对施工各个阶段的基坑支护结构变形状态和安全状态进行精准判断。 一旦发现某个位置出现变形、 裂缝问题， 就需要及时采取有效的补救措施， 确保各项变形数据指标始终处于可控范围内， 保证实际的施工效果达到规定要求。

3 建筑工程深基坑支护施工技术及要点

建筑工程深基坑支护技术方法较多， 不同的方法其适用范围不同， 下文主要对内支撑结构、 地下连续墙支护、 混凝土喷射支护这三种常见的支护施工方法进行介绍。

3.1 内支撑结构施工技术

一般来说， 围护、 支撑是构成内支撑结构系统的两个重要组成部分， 如果需要持续提高支撑效果，确保支撑效果的持久性， 就需要额外增加支撑立柱。具体来说， 内支撑结构施工技术的施工要点如下：1） 在施工前期， 施工人员需要详细查看设计图纸和施工方案， 在掌握了解现场施工条件的基础上明确深基坑土方开挖方式及支护施工技术要点。 当然，为了提高施工作业的安全性， 进行支撑结构施工时，需要以围护结构的安装情况、 实际使用情况为依据科学合理拆装支撑结构； 2） 在内支撑结构施工过程中， 现场管理人员需要对整个开挖过程进行严格控制， 对分层的开挖深度、 支撑位置、 围护情况进行实时检查测量。 当所有支架安装完成后， 就需要及时验收检查支架安装质量， 确保支护系统的稳定性，当深基坑工程结束后再有序拆除所有的支护设施[4]；3） 开挖连续防护墙单元槽时， 施工人员需要实时监测开挖情况， 查看基坑土层和地下水中是否存在泥浆深入情况， 避免泥浆深入给泥浆指数带来相应影响。 同时， 施工人员需要从基坑两端位置开始挖掘沟槽， 由两端逐步挖掘靠近中心区域。 在整个开挖过程中， 周围土体会对支护装置产生一定的压力，施工人员还需要对实际的压力状态进行科学评估，确保支护装置拉伸受力的均匀平衡性； 4） 需要提前将排水流动性对内支撑结构的各种影响纳入考虑范围， 如果为了追赶工期不得不在下雨天气施工， 一定要注意单元槽内部不能渗入雨水， 并且需要严防泥浆流失情况的发生， 提前预留好充足数量的补充泥浆； 5） 现场管理人员需要严格按照建筑工程施工标准和深基坑施工方案全面检查各个施工环节的施工质量， 一旦发现施工过程中出现与施工设计不符的情况， 就需要及时纠正处理， 确保深基坑支护结构质量， 提高整体的稳定性。

3.2 地下连续墙支护技术

地下连续墙支护技术在建筑工程深基坑施工作业中有着广泛应用， 适用于多种地基条件， 即使是在软弱土层中也能发挥着显著的支护效果， 这也是本建筑工程选用此项支护技术的主要原因之一。 地下连续墙支护技术的要点如下： 1） 导墙的制作。 在挖掘地下连续墙槽段时， 施工人员需要将导墙合理布设在地下连续墙轴线的两侧区域， 这样不仅可以提高成槽精度， 还能有效避免地表土坍塌情况的发生； 2） 成槽施工作业。 开挖槽段时， 泥浆需要始终弥漫整个槽内， 泥浆面的高度必须超出地下水位，超出高度控制在1m以上， 确保槽壁的稳定性。 开挖过程中需要实时监测槽段的稳定性， 一旦发生槽壁出现坍塌现象就需要及时采取有效的补救措施。 同时， 为了防止泥浆流失就需要定期进行补浆作业，确保泥浆液面高度控制在标准范围内。 当槽段开完完成后， 需要对槽段位置、 槽段深度、 槽段宽度、槽壁垂直度进行严格的测量检查， 各项检查指标参数达到规定要求后才能进行清槽、 换浆作业； 3） 钢筋笼吊放。 在钢筋笼吊放前， 需要将槽段底部的沉渣及时清理干净， 槽底的沉渣厚度控制在10cm以下， 这样才能提升地下连续墙的承载能力， 增强截水防渗性能。 然后再将钢筋笼和导管吊放进槽段内，确保槽段与钢筋笼形成一个稳固整体， 并采用焊接方式焊接处理钢筋笼的所有钢筋结合点， 确保焊接位置处的牢固性和稳定性[5]； 4） 混凝土浇筑作业。进行混凝土浇筑作业时， 要提前准备充足的混凝土备用量， 确保每根导管外部混凝土覆盖管口高度控制在2m左右， 这样才能保证浇筑过程中整体性、 均匀性上升混凝土浇筑面， 降低夹泥情况的发生几率[6]。

4 结语

综上所述， 深基坑土方开挖及支护技术在建筑工程施工建设中发挥着至关重要的作用， 能够确保基础结构的稳定性和安全性， 为后续施工的顺利进行打下坚实基础， 从而有效提高施工效率、 施工安全性以及施工质量， 保证施工人员的生命安全， 实现企业经济效益、 社会效益双赢， 促进企业可持续发展。 因此， 进行建筑工程施工时， 施工企业需要提高深基坑土方开挖及支护技术重视度， 做好施工前期的各项准备工作， 要求施工人员严格按照各施工技术要点实施作业， 并加强控制施工各个阶段的施工质量和实时监测基坑变形情况， 全面提升深基坑施工作业的安全性和稳定性， 保证建筑工程整体建设质量达到规定要求， 推动建筑工程品质提升，实现建筑行业高质量发展。