探析建筑工程中的深基坑支护施工技术

摘 要：深基坑支护是建筑工程中的重要环节，对于保证整个建筑的安全发挥着重要作用。本文介绍了几种常见的深基坑支护技术，分析了当前深基坑支护施工存在的难题，提出了深基坑支护施工的优化举措，希望对深基坑支护相关技术的发展带来有益的思考。

关键词：深基坑支护；施工技术；常见类型；问题；举措文章编号：2095-4085（2024）09-0031-03

0 前言

经济社会发展带动城市高层建筑增多，进而对深基坑建设施工提出了更高的要求。深基坑支护技术是一个循序渐进的发展过程，尚没有形成固定统一的操作规范。深基坑支护结构施工技术对建筑安全至关重要，直接影响工程造价成本。在确保施工安全、减少对环境的负面影响的前提下，工程设计和施工人员需依据当地水文地质条件和工程特点，合理选择和优化施工方案。

1 深基坑支护的常见类型

1.1 连续墙支护技术

地下连续墙是采用原位连续成槽浇筑形成的钢筋混凝土围护墙，具有挡土和隔水双重作用。通常其厚度为600mm、800mm、1 000mm，有时厚度可达1 200mm，一般与锚索或支撑组成锚拉式结构或支挡式结构。地下连续墙施工主要包括构筑导墙、泥浆护壁、成槽施工、水下灌注混凝土和墙段接头处理等环节。在实际施工过程中，墙体结构有分散的板墙及其围成的闭合单元两种结构。先用挖掘机在基坑周围外壁挂上泥浆，以增强周围墙壁粘连性，防止发生脱落现象，然后在基坑上开挖长方形的深槽。深槽完成后，用混凝土进行浇筑，并将单元墙连接成连续墙。地下连续墙作为地下室外墙可以节省施工材料，缩短建设工期［1］。值得注意的是，地下连续墙需要通过刚性接头将分散的板墙拼接在一起，从而形成闭合的矩形框架。

1.2 土钉墙支护技术

土钉墙是将基坑边坡通过由钢筋制成的土钉进行加固，边坡表面铺设一道钢筋网，再喷射一层混凝土层，使之与土方边坡相结合的边坡加固型支护施工方法。除了被加固的原位土体外，土钉墙由土钉、面层及必要的防排水系统组成，也可与水泥土桩、微型桩及预应力锚杆组合形成复合土钉墙。土钉墙技术属于主动嵌固法，能够确保深基坑开挖过程中边坡的稳定性，具有施工用量少、建造速度块、经济性好、操作设备简单等优点。土钉墙施工对建筑场地的土质要求较高，适用于软塑、可塑、坚硬的粘土层等基坑的支护。对于富含积水或地下水源、流塑性粘土、松软土层等地质条件，必须事先做好排水工作，并与其他的土体加固手段结合，以避免基坑的边坡发生变形毁坏现象。

1.3 排桩支护技术

排桩支护技术主要有三层结构，分别是防护桩、支柱和防渗帷幕。根据具体工艺不同，排桩支护可以是悬臂式、拉锚式、内撑式和锚杆式等。也可以与其他常见的深基坑施工工艺结合，比如排桩与内支撑支护结合，特别适用于建筑基坑开挖较深且基坑呈狭长分布，能够在保证整体结构刚度的同时，有效抑制边坡变形，具有较好的经济性。现阶段，为了提升土壤维护效果，设置排桩充当建筑的受力结构，然后再用钢筋混凝土固定，能够大大提供排桩施工的效率，有效阻挡边坡地形变化的挤压力。排桩与长锚杆支护技术是近年来新兴的一种支护模式，借助前后两排桩、桩顶部的连梁与排桩土层的相互作用力，能够有效阻止边坡的稳定性［2］。

1.4 钢板桩支护技术

钢板桩支护属于一种主动式拦土支护技术，主要有悬臂式板桩和有锚板桩，适用于基坑较深、地下水位较低的地区。采用钢板桩支护可以有效防止流砂的移动，同时兼具拦土、拦水的作用。该支护模式施工便捷，工程建造工期较短，基坑结束后原来的土方回填，拔出的槽钢可以重复利用，也在一定程度上降低了基坑支护的成本。值得注意的是，钢板桩支护并不能阻拦土中细小的颗粒，地下水储量丰富的区域不适合单独采用该支护技术。此外，钢材本身强度要求将钢板桩支护使用深度限制在4m左右的范围内。

2 深基坑支护施工技术的难点

2.1 地质勘察确定较困难

深基坑支护方案确定前，通常应对建筑下方及附近地质情况进行详细勘察，进而整理出一份相对全方位的地质调查报告，为下一步确定深基坑支护提供有力的支持。受当下地质勘察技术力量限制，一些建筑施工单位没有相当完善的技术装备开展相关工作，部分技术人员不具备复杂地质条件下调查的工作经验，导致现场地质勘察工作很难做出相对准确而具体的数据，后续将影响建筑施工设计建造的进程。此外，深基坑支护地质条件与岩土学性质有很大关系，下表中列举了杂填土、残积土和风化花岗岩的部分物理力学性能指标（见表1）。如果桩基长度超过10m，就需要仔细研究风化花岗岩层对支护工程的影响，此处需采用对角支撑，支撑体系采用钢筋混凝土结构，并且混凝土强度等级建议为C35。局部施工区域存在粉质粘土层或淤泥土质时，为保证建筑工程安全和支护效果，需采取多种联合支护方案，同时要考虑基坑周围地质、建筑物、管线等支护要素对周围环境的影响，从而确保深基坑支护满足整体倾斜度累计值的设计要求。

2.2 深基坑支护设计较复杂

深基坑支护设计方案存在很大的不确定性，会造成理论设计值与实际施工存在一定差距的情况。一方面，结构设计人员经常采用极限平衡理论进行承载力计算，一些经验参数的选择与设计人员工作经验有很大的联系，这就造成完全依靠纯理论的支护方案而背离了实际施工需求，经常出现计算得到的平衡力小于工程实际承载力的情况。另一方面，深基坑支护还要面临土体本身的压力，没有相对统一、准确的地理信息作为参考，相同土层在内摩擦角、含水量、黏聚力等力学参数上差别较大。因此，深基坑开挖过程会面临边坡失稳、中部基坑相比边侧基坑水平位移更大的问题。同时，基坑开挖的空间效应也是支护方案需要考虑的重要内容［3］。

2.3 不同深基坑支护工艺差别大

除了上述提到的地质勘察和支护设计问题外，深基坑支护方案还受到城市建设的影响。一些深基坑施工在城市的闹市区，周围存在很多老旧民房，地下供水、燃气等管道交错纵横，在一些地方甚至存在交叉布置的情况。因此，在深基坑选址方面要尽量避免这些地区。应结合城市发展规划和工程建设的要求，充分研究多种深基坑支护的适用特点，选择较为合适的基础支护技术方案。通过比较地下连续墙与旋挖灌注桩+搅拌桩两种支护方案的特点（见表2），可以发现，对于一般地区的深基坑项目，采用旋挖灌注桩+搅拌桩施工基本能够满足要求。但是在地下土层为高富水、高水压地区，采用连续墙施工更为妥当。此外，可以考虑将地下连续墙充当建筑地下室的侧墙结构，也能在一定程度上降低建筑的支护总体造价，提升地下连续墙施工的经济性。

2.4 深基坑支护施工难度高

不同于一般建筑的基坑开挖，深基坑的施工条件较一般建筑更为苛刻，要求建筑底部能够承载相当大的载荷。就基坑开挖和支护而言，建筑深基坑施工需要综合考虑建筑下方地质特征及周围施工条件，合理设计符合施工要求的支护方案，并做好基坑支护全过程的技术服务工作。对于深基坑支护工作流程，一些工程技术人员缺乏丰富的支护施工经验，没有合理制定深基坑工程工期［4］。同时，由于管理制度的缺失，监测人员未能全程跟进施工，缺乏从项目启动到完成的系统性指导，导致基坑支护现场管理失序，无法保证施工质量和进度，进而拖延了整体建筑工期。此外，深基坑支护施工涉及到多个专业组同时进场作业，施工队伍之间往往缺乏沟通协调，土方施工作业处于无序且混乱的状态，也是导致基坑支护工期延误的重要原因。

3 深基坑支护施工技术的应用

3.1 施工勘察设计

基坑开挖前，需做好建筑施工前的地质勘察及周围建筑物排查工作。通过开展具体的工程勘察，可以详细了解当地的环境条件、水文地质等一手资料，并整理成地质勘探报表，从而为后续深基坑支护施工提供必要的数据支持。在细致进行地质勘探的基础上，需同步规划并设计建筑方案。结合地质勘察的精准数据，对周边建筑地基进行安全评估，随后制定详尽的深基坑开挖施工方案。在规划挖掘流程时，要坚持基坑开挖与地面建造统筹协调的原则，采用分级、分类的方式开挖基坑，以保障支撑体系能够支撑起上层建筑的安全载荷，预防因受力不均而导致的围墙和构件变形。

3.2 基坑支护施工

深基坑支护的形式有很多，比如地下连续墙、钻孔灌注桩、钢板桩、锚杆及土钉墙等，不同施工方法对应的工序和设备也不相同。通常，地下墙连续施工需要用到泥浆护壁成孔、混凝土灌注、钢筋笼吊装等；排桩和锚杆支护需要采用旋挖钻机成孔技术进行放坡开挖；土钉墙施工采用钻孔灌注桩技术，且需要放坡开挖。以上几种施工方式都是深基坑支护的常用施工方法，具体采用哪种施工工艺，需要结合工程地质条件和建设要求做出综合判断。有时单纯采用一种支护形式，往往不能满足基坑安全支护的需要，很容易发生基坑变形，威胁周围建筑的安全，此时可以统筹考虑采用多种支护形式，共同保护基坑安全施工。

3.3 基坑监测施工

深基坑施工作为建筑建造的基础性工程，对于整个建筑的地基安全发挥着重要作用，务必要做好深基坑施工中安全检查工作。除了聘请专业有资质的建筑施工团队，工程管理方还要加强基坑施工阶段全面的管理和监控。主要针对建筑周围自然环境保护和工程建设支护构件进行重点检查，以便及时发现工程建造中存在的问题，并采取有效应对措施。一旦在施工中发现土壤裂缝增大、地下水泉涌等突发情况，应该立刻终止基坑开挖作业，迅速派出专业团队尽快检测影响周围土壤边界平衡的原因，排查地下水、地下管道、支护桩等是否异常，尽早锁定突发事件的关键变量，快速找到针对性解决方案［5］。

3.4 基坑工程现场养护

同大多数建筑施工工程一样，在完成深基坑开挖施工过程中，工程技术人员需加强深基坑周围土地质量的管理，以保证深基坑施工顺利建设完成。在周围土层监视环节，巡查人员要随时留意基坑周围土壤平整度和完好度，巡查周围土地是否出现异常裂缝，要避免地下水渗漏至基坑而进一步加剧地表裂纹。由于建筑施工广泛采用混凝土浇筑固化，需做好混凝土浇筑后养护工作。应根据混凝土内外温度的差异，日常做好洒水、保温等养护工作，以避免混凝土开裂导致强度降低的情况。结合基坑开挖工程实践，制定基坑周围施工应急措施，以保障无地质灾害和工程安全事故发生。

4 结语

深基坑支护技术在建筑工程中具有十分重要的意义，其施工质量最终将影响到整个建筑的交付质量。随着深基坑技术的不断发展，不同的深基坑支护技术施工方案和施工方法也不尽相同，也给深基坑支护设计和实施带来了多种困难。这就需要相关技术人员根据工程建设要求，做好施工勘察设计工作，择优选择支护方案，并做好基坑周围监测施工，加强基坑现场养护维护，从而充分发挥深基坑支护施工技术的价值，不断提升深基坑支护施工的质量和水平。

参考文献：

［1］杨子民.建筑工程中的深基坑支护施工技术要点探讨［J］.模型世界，2022（20）：113-115.

［2］李文博.建筑工程中的深基坑支护施工技术［J］.价值工程，2022，41（24）：121-123.

［3］顾仲稷.建筑工程中的深基坑支护施工技术分析 以拟建项目为例［J］.中国建筑金属结构，2022（3）：56-57.

［4］袁家武.建筑工程中的深基坑支护施工技术研究［J］.越野世界，2022，17（10）：122-124.

［5］郑广才，尹利丹.建筑工程中的深基坑支护施工技术要点探析［J］.越野世界，2022，17（23）：160-162.