建筑工程深基坑支护施工技术探讨

杨利生

(太原理工大学研究生院，山西太原 030024)

0 引言

随着我国建筑行业的快速发展，高层建筑越来越多，对建筑施工安全的要求也更加严格。在高层建筑中原有的建筑技术逐渐被淘汰，现代建筑工程中地下施工大多采用深基坑支护施工技术。该技术具有更高的稳定性和安全性，也能够保证建筑的地下空间，有利于提升建筑工程的总体质量。

1 建筑工程深基坑支护施工技术要点

1.1 制定科学合理的设计技术方案

前期的施工方案准备工作是保证建筑工程深基坑支护工程顺利完成的重要前提。首先施工企业应当聘用具有过硬专业知识和丰富实践经验的设计人员，设计人员应当能够根据施工地点的地质结构和水文特征，充分把握施工现场的周边环境;其次设计人员应当结合施工现场的具体情况和地质结构，采用先进的施工技术，制定出科学合理的施工方案。设计方案应当保证边坡的稳定性，防止边坡发生变形，确保周边建筑物、地下管线的安全，提供足够的地下施工空间，保证基坑顺利进行。

1.2 选择合适的深基坑施工方案

1.2.1 土钉墙支护方案

该方案经常运用于开挖深度较小、周围建筑和管线对沉降或位移要求不高的施工环境。土钉墙支护是将细长的杆件钉筑在原位土体中，且在坡面上铺设钢筋混凝土层，实现土体与土钉和混凝土层相互作用，形成复合型土体，达到稳定和支护的目的。

1.2.2 水泥土搅拌桩挡墙

该方案一般使用在开挖深度小于12 m的淤泥土质和软土地基环境中。该方案主要用水泥实现稳固和支护目的，利用搅拌机搅拌深层的水泥和土，使水泥和土之间发生物理反应，并逐渐实现土层硬化，构筑成具有整体性和稳定性的坚固土桩。该方案根据具体情况可以分为干法和湿法。干法是将水泥粉与土搅拌，湿法则将水泥浆与土进行搅拌。水泥土搅拌桩挡墙主要是桩与桩之间排列紧密，可以形成格栅式布置形式，具有较高的强度和较好的连续性，能够阻挡水流和土的双重冲击。

1.2.3 钻孔灌注桩方案

钻孔灌注桩主要适用于基坑侧壁安全等级为三级以下、坑深在7 m～15 m之间的基坑工程中，其挡水性能差，因此适用于地下水位较深和土质较好的地区。该方案主要采用间隔排列式，在地下水位高的地区还需要再设置挡水帷幕。该方案能够与水泥土搅拌桩方案结合使用，在基坑狭窄的环境中，不允许在钻孔灌注桩实施之后设置1.2 m厚的水泥土桩挡水帷幕，这时可以在水泥土桩中套打钻孔灌注桩。

1.2.4 锚杆支护方案

锚杆作为深基坑中的支护技术，主要采用锚杆的拉力承受坑壁上的压力和水的压力。该方案使用范围较广，能够与多种深基坑支护技术相结合，但是不宜使用在有机质土层中，液限大于50%的粘土和密度小于0.3的砂土也不适宜使用该方案。该方案将锚杆的一端固定在岩层中，另一端与其他支护结构连接，对锚杆施加预应力，增大锚杆的拉力，调动深部土层实现支护目的。

1.2.5 悬臂式支护方案

该方案主要适用于土质好，开挖不深的基坑。其主要利用支撑和锚杆的支护作用和锚杆的抗弯强度为基础，保证支护结构的稳定性。

2 建筑工程深基坑支护施工技术存在的问题

2.1 建筑工程深基坑支护技术计算值与实际承受应力不符合

针对深基坑支护结构的计算技术尚未具有较高的精确度，我国也未形成统一的支护结构设计规范，因此，设计方案不能起到较好的依据作用。针对支护桩的计算数据大多采用库仑或朗肯理论确定，支护桩一般使用“等值量法”计算，其计算结果与深基坑的实际施工环境和受力出现较大误差，难以为实际施工提供有效的指导。土层存样工作具有不确定性和随机性，据此得出的土层物理学指标难以为实际施工提供参考。

2.2 基坑开挖空间不够

基坑周围的水平位移是中间大两边小，深基坑边坡自居中位置开始难以保持稳定性。传统的开挖技术主要采用平面应变问题处理方式进行稳定，这种方式能够解决细长条基坑的坡面稳定问题，但是针对近似长方形或正方形的深基坑则无法进行调整。

2.3 施工过程难以严格按照施工设计方案进行

施工设计方案中经常对挖土与支护的顺序和注意问题提出相应的要求，以减少支护变形。但是实际施工中，则往往更注重施工的进度，忽视施工的质量，最后导致支护结构严重变形，难以完成最后的交底任务。施工人员未能按照设计方案规范施工，坡面问题没有合理解决，深基坑支护协调工作没有做到位，影响了工程的整体质量，降低了工程结构的稳定性。

2.4 深基坑地下水影响施工质量

深基坑支护设计方案中没有进行严密的勘查工作，致使部分地区的软土层或涌水层未被及时勘查出来，施工过程中难以提前进行应对。在深基坑支护过程中，地下水的涌入会延误工程的进度，也存在极大的安全隐患。

3 建筑工程深基坑支护施工技术的改进建议

3.1 注重深基坑支护过程中的施工质量

深基坑支护施工的质量关系着整个施工系统的质量，因此应当加强重视。深基坑支护施工质量的影响因素主要有支护环境的勘查、支护材料的选取检测、支护用品的装设位置和步骤、装设施工的时间、施工顺序、地下水控制施工等。深基坑支护施工的重点是对施工过程的控制，施工过程中出现问题很难进行事后补救，所以施工单位必须采取措施控制施工过程，保证施工质量。遵循“开槽支撑、先撑后挖，分层开挖”的原则，按照施工设计方案进行施工。

3.2 及时进行变形调整

在深基坑支护的施工过程中，要不定时的进行支护结构变形观测，包含边坡和周边建筑物、地下管线的变形观测，并通过数据的分析了解实际支护施工的进程，把握变形情况，及时进行调整。根据实际勘查的数据及时调整设计方案中的偏差，对已施工的部位进行适当的补救。了解深基坑施工过程中基坑土体变形、沉降的情况和地下管线的变形情况。变形观测人员应当按照施工设计方案进行精确的测量，保证测量的质量。在测量中发现异常情况应当及时采取措施进行防护，防止恶化。如果出现严重的恶化应当及时进行加固和防护，防止变形继续发展。

3.3 减少地下水对深基坑支护施工的影响

当基坑的下部存在地下水层时，基坑的防护工作很容易遭受地下水的冲击和冲蚀，这样就降低了基坑的稳定性，甚至影响周围建筑或管线的安全。因此，在深基坑支护工作过程中，要保证地层的坚硬和干燥。开挖孔洞之前应当将地下水位降到边坡面和坑底以下，防止边坡滑坡或塌陷。当深基坑遇到承压含水层时，应当及时减压，防止基底遭到渗流的破坏，减少生砂的膨胀和底土的流失。在深基坑支护施工过程中，要保持坑底的干燥，科学合理的安装降水减压系统，增强坡面的稳定性，减少土体中的含水量，提高土体的坚固程度。

3.4 注重边坡的防护和稳定工作

在挖土过程中要时刻做好深基坑四周的防护和稳定工作，如果基坑深度的1倍～2倍范围内产生裂缝，地表水就会向裂缝中渗漏，降低了土体的强度，导致支护结构发生位移。因此，必须加强对边坡的防护和稳定工作，及时进行堵塞，做好地表水的导流工作，防止渗水。

4 结语

深基坑支护施工是整个建筑工程的基础，是确保建筑施工安全性和稳定性的关键。当前的深基坑支护工作仍然面临着诸多问题，设计方案的不精确性和施工过程的不规范都严重影响着深基坑支护工作的质量。因此，应当加强对深基坑支护施工技术的研究，提高设计和计算的精确程度，同时在具体的施工中加强控制管理，提高施工的质量，保证整个工程的效益。

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