公路工程施工中采用的深基坑施工技术研究

张勇

（贵州路桥集团有限公司，贵州 贵阳 550001）

0 引言

随着城市的规模越来越大，交通运输业的发展越来越快，对公路工程也提出更高的质量要求。深基坑施工是建筑施工中最基本的一环，其首要目标是给施工人员提供足够的工作空间，这是项目得以成功进行的先决条件。在此过程中，一旦出现支护质量问题，则会影响到整个工程的顺利进行，甚至会危及施工人员的安全。因此，必须对深基坑的支护进行妥善处理。

1 公路工程深基坑概述

公路工程项目中，基坑深度在5m 以上可以被称为深基坑施工。深基坑施工对施工工艺和施工质量等都有更高的要求。近年来，随着社会和经济的发展，大众更加期望公路工程项目整体施工水平稳步提升。

例如，公路工程路面幅度或承载强度进一步增加、在公路工程中深度应用多种先进施工技术等。从专业化角度着手，深基坑施工不仅可以为公路工程的建设提供一个更为理想的作业平台，还可以挖出并更换软弱地基，为公路工程奠定更为稳固的基础。当前，公路工程深基坑施工技术在高架桥、高等级公路工程的建设中得到更多的应用，而它的科学、合理应用也极大地提高了公路工程施工的质量和效率，为其长期稳定运行打下坚实基础[1]。

1.1 深基坑工程特点

1.1.1 较高的综合性

在深基坑工程建设中，有许多环节都需要施工方来完成，而且这些环节之间又有着密切的联系，因此，要求施工方从宏观角度对深基坑工程的建设进行全方位的管理，并对其进行全方位的调度与控制，既要注重对细节的精准管理，又要注重对项目的总体管理，尽可能地确保项目的总体质量。

1.1.2 较强的区域性

深基坑工程受地质环境的影响较大，由于我国地域广阔，地质环境复杂，因此，在工程施工过程中，必须根据工程地点的具体情况来选择方案，即使是在同一个城市，不同施工地点也有可能在地质、水文和气候等方面存在着细微的差异，所以，在方案设计上不能一概而论[2]。

1.2 深基坑支护工程施工难点分析

1.2.1 施工技术种类繁多，选择困难

随着科学技术的发展，越来越多的施工技术可以用于深基坑支护，因此带来一个很大的问题，即如何根据不同的工程情况来选择不同的施工技术。一般情况下，在建设项目开始之前，需要对项目场地的地质情况进行勘查，以确定项目的施工技术形式。但在实际工作中，由于操作失误、设备故障、采样单一等主客观因素，往往会对测量结果产生较大的影响。所以，从某种意义上而言，也会对施工技术的选型产生一定的影响。

1.2.2 施工过程中存在诸多问题，质量控制难度较大

在深基坑支护施工中，存在着一些值得施工方注意的问题，因此，对于施工过程的质量控制也是一件非常困难的事情。具体而言，深基坑支护工程对施工人员的专业素质提出更高的要求，需要对施工现场进行更为严格的管理，尤其要注意对现场加强安全防护。

此外，还要对施工工艺加以精确控制。但是，此类工作在实际操作中很容易发生错误，给项目的质量管理带来很大难度[3]。

2 公路工程深基坑施工技术及其要点

2.1 施工前准备工作

深基坑是一项对施工技术要求非常严格的施工工程。在深基坑施工之前，一定要做好相关的准备工作，以此保证后续的施工能够科学有序地进行。由于深基坑施工过程比较复杂，在任何环境下，如果出现质量问题，都会对公路施工质量产生很大影响，因此，项目建设单位需要做好以下三个方面的施工前准备工作。

一是做好预先调研工作。对公路工程建设区的地质水文条件、深基坑承台等进行详细、准确的测量，为后续深基坑施工提供可靠保障[4]。

二是做好施工任务规划。为保证公路工程的深基坑施工具有科学性和合理性，设计机构在深基坑施工前，一定要采用科学、先进的设计理念，对深基坑施工展开规划和设计，尤其要对施工工艺选择和施工技术标准进行详细、全面的设计，以此对深基坑施工的组织和推进进行科学、有效的指导。

三是做好设备和材料准备工作。在深基坑施工过程中，会涉及大量的机械设备和施工材料，如各种施工机械和车辆、钢板桩、混凝土等。因此，为了保证后续施工能够稳定有序地进行，在施工作业之前，需要对相关的设备和材料进行有效的准备和管理[5]。

2.2 基坑开挖作业

在公路工程中，基坑开挖是最基础的一道工序，因为在该环节中，随着基坑内土体的持续挖掘，会对岩土结构形成一定的安全威胁，所以，要对如下技术关键点进行控制。

一是严格按照设计要求和计划，采用自上而下、分层逐级的方法，进行土方开挖，防止因超挖而增大施工场地的安全风险，甚至对项目周围地区的建筑物和其他地下系统造成破坏。

二是因为高速公路深基坑施工规模大、工序多，所以在基坑开挖时，要注意各个工序间的有效衔接，比如挖出土体后，将土体及时运出，然后在基坑底部打设防护桩，并加强基坑侧壁的支护，以此提升岩土结构的边坡稳定性，避免土体弹性变形[6]。

三是在公路工程中，深基坑土方外运的路径设计要科学、合理，不能在边坡顶部设置运输路径，以避免因重型车辆运行引起的岩土结构变形和不稳定，给施工带来安全隐患。

四是加强与支护结构的有效协作。在一般情况下，土方开挖和边坡支护施工是同时进行的，所以，在施工时，需要将这两个重要的施工内容进行有效的配合，比如，在土方开挖时，要方便支护桩的施工，在需要时，可以通过建立临时支撑点的方法，来提高工程的安全性和稳定性[7]。

2.3 深基坑支护施工

在深基坑工程中，支护结构是最关键的一环，其质量直接关系到整个工程的安全性和稳定性。同时，配套施工是一个复杂的过程，对施工内容的技术要求很高，只有做好施工现场的技术控制，才能达到理想的质量效果。

目前，随着我国公路施工技术水平的不断提高，深基坑支护在方式上也实现了多元化，而每项技术的要点也有显著的不同，具体介绍如下。

2.3.1 钢板桩支护技术

钢板桩支护技术作为一种比较普遍和成熟的支护技术，其作用是保持水土和防渗，但由于它在软黏土中的作用并不明显，所以多用于硬黏土中。该技术的优势是造价相对较低，建造容易操作。其施工材料为热轧钢板桩，施工方法是采用锁扣技术将钢板桩固定在一起，形成钢板桩墙。该技术广泛应用于道路工程中的深基坑支护，可以发挥出更好的防护效果。但此种支护方式也有其不足之处，如会引起周围建筑物变形，故不适合在建筑密集地区的高速公路施工。

2.3.2 土钉墙支护施工技术

与其他技术相比，该技术具有对周围环境影响小的优点，因而可以用于城市道路交通施工中。该技术对土质要求较高，需要施工区域的土质具有较好的黏性和可塑性，而且腐蚀力也不能过强。所以，在工程实施前进行地质勘查是十分重要的，在工程施工开始前，要求施工方对工程地域的土壤、水文等条件有准确的把握，以此决定该技术是否能够得到有效应用。在实际操作过程中，所采用的工艺包括钻孔、插筋与注浆等，以此构造出一个受力良好的土钉墙，而且，在完成后，无须额外进行支护施工。另外，为了提高土钉墙的承载能力，还可以在其上适当加筋，构造复合土钉墙。

2.3.3 排桩支护施工技术

其主要施工方式为采用钻孔灌注桩技术，在基坑四周布置钢筋混凝土桩群和钢筋混凝土柱群，起到围护作用。相对而言，这一技术的支护效果比较好，但是在实际操作前，要在施工现场进行大面积的浇筑，所以在某种程度上也存在着施工质量难以控制的问题。该技术在施工时，施工方重点关注的是对基坑深度的控制，当深度超过7m，该技术通常不适合。但是，在实际运作中，施工单位一方面要控制好混凝土材料和钢筋的质量，另一方面要对排桩的间距进行科学的控制，如果间距太大或者太小，则不能有效地发挥支护作用。

2.3.4 地下连续墙支护施工技术

由于该技术具有良好的防渗性能，常用于靠近较高地下水位的工程场地。此外，在一些土质松软的地方，也可以使用该技术。为避免基坑开挖引发土层下陷、塌方等事故，一般采取分槽分段的方法开展施工，并在基坑周围修建一层钢筋混凝土连续墙来保护地下水源。

2.3.5 深层搅拌桩支护施工技术

相对而言，该技术在实际操作过程中受外部环境的影响比较大，所以要采用水泥、石灰等材料对软土进行加固和支护。该技术不需采用内支撑，可为机械设备进场提供一定的方便。

2.3.6 基坑支护监测技术

深基坑施工作业中，存在施工质量安全隐患问题，为提升工程建设稳定性，要强化深基坑施工监测工作。在工程建设中，应加强对工程质量的控制，以确保工程建设顺利进行，特别是要注意现场的地质状况和建设过程中的施工质量，防止在不适合的环境下施工，进而影响到支护质量。因此，必须适当应用支护监测技术，对施工现场的实际操作展开监测，并将监测结果转换成数值的形式，与标准值进行对比。对发现的不一致之处，应立即找出原因，并采取相应的对策。

此外，施工单位还需要对施工过程中可能发生的各类问题，做好相应的应急预案，确保在施工过程中对可能出现的问题及时做出应对，尽量减少损失。在实际施工过程中，应该定期对工程展开监测，并不定期地进行抽查，保证相应的问题可以被及时发现并得到有效解决，进而达到对支护工程的最优化控制[8]。

2.4 基坑降水施工

降水施工属于公路深基坑施工中的必要环节，能够将基坑中潜在水源排除干净，提升深基坑施工效果。由于基坑易于聚集雨水，且靠近地下水，尤其是在深基坑工程中，为避免水的干扰，需要进行有效降水施工。在进行降水施工的过程中，需要进行如下技术控制。

一是基于地质、水文、气象等特点，选择最科学、有效的降水方式，提高道路施工的效率，有效消除水环境对施工的影响。

二是在施工过程中，对地基的沉降、位移、水位等情况，进行科学、准确的监控，并加强施工管理。

3 应用深基坑施工技术的注意事项

3.1 控制土方开挖

由于深基坑施工工作量很大，因此可以采用分阶段施工。在挖土过程中，每一层的厚度都要进行严格控制，并要依据整个基坑的深度和坡度选择适当的开挖长度。对基坑开挖层厚、开挖长度等基本参数进行有效控制，是保证基坑开挖效率和边坡稳定的关键。在基坑开挖到设计深度后，为了避免基坑产生变形，必须在基坑内浇筑混凝土垫层[9]。

3.2 减少深基坑周边的堆载量

深基坑围岩的承载力是有限的，如果堆载量太大，就会影响围岩的稳定性，有发生塌方的危险。按照相关规范，在深基坑边沿2m 范围内，不得堆载、停放材料、土方、设备等。另外，在多雨天气条件下，在深基坑的施工过程中，很容易出现不稳定的现象，所以，在施工时，需要对其进行加固，最大程度地降低外加荷载对基坑开挖的不利影响。

3.3 加强施工监测与控制

在深基坑施工过程中，应根据施工技术条件，对边坡稳定性、安全系数、支护效果等进行监测与控制，以监测数据为依据，对其稳定状态、尺寸变化等做出正确的判断，并及时进行处理。以此提高施工的可控性，做到防患于未然[10]。

4 结语

总而言之，深基坑施工技术已被广泛应用于高速公路建设中，并收到很好的效果。由于建筑工地的主观和客观因素各不相同，因此在实践中还存在着部分问题需要加以解决。施工技术人员要以施工现场的实际情况为依据，对深基坑施工的技术要点了如指掌，做好深基坑施工的前期准备工作和全过程安全质量检查控制工作，有效地保障深基坑施工的安全、进度和质量。