复杂地质建筑工程深基坑施工技术研究

赵世琳/ZHAO Shilin

（中建二局第三建筑工程有限公司，北京 100070）

当前，随着建筑工程项目与技术的发展，对于深基坑的施工建设效果明显提升[1]。其实，深基坑在建设中是十分重要且关键的一个环节，与后期建筑稳定及安全能力存在最为直接的影响[2]。但是在复杂的地质环境下，深基坑的建设存在一定的难度，阻碍因素相对较多，例如：土质较差、地质结构多样化、外部环境不稳定等，为缓解上述问题，传统的建筑工程深基坑施工技术一般先对基础环境进行调研，再设计应对施工方案。这种形式多为单向的，虽然可以实现预期的深基坑施工目标，却缺乏转换性，难以达到预期的施工效果。为此提出对复杂地质条件下的建筑工程深基坑施工技术的验证与研究。考虑到复杂地质环境的具体情况，设计更加稳定、多变的施工结构，逐步形成更加贴合实际的建筑环境[3]。此外，针对复杂的建设背景，合理规范相关的建筑作业，渐渐维持房屋建筑的方向稳定，确保工程风险等效降低，不仅可以提高深基坑施工建设的稳定，同时也为相关技术的发展及创新提供参考依据[4]。

1 工程概况

某工程是复合型多层建筑，由1 幢20 层塔楼、1 幢3 层鱼形建筑、1 幢4 层商业街以及3 层地下室共同组成[5]，总建筑面积135 422m2，深基坑的建设总面积为33 625m2。为确保施工的稳定性与安全性，需要在基坑边缘向外作延长处理，距离大约控制在950～1 025m 为最佳[6]。

深基坑的开挖深度为10.25m，承压底板为3.5m，塔楼区的局部落深可以达到20.45m、15.35m。在对深基坑进行实际建筑与处理的过程中，可以采用钻孔灌注桩结合的方式对外侧进行维护处理，钻孔灌注桩深度控制在25.35～35.65m之间[7]。为确保深基坑的稳定程度，需要选定850mm×300mm×16mm×24mmH 型号的钢材作为主要的支撑围护体系，完成对深基坑基础性建设环境的设置。

2 复杂地质条件下的深基坑施工技术

2.1 深基坑钢板桩稳定设置

与传统的深基坑设定方式不同的是，当前施工区域地质背景复杂，建设难度相对较大，施工过程中的阻碍条件较多，为此结合实际施工需求及建设标准，进行深基坑底部建设，设置深基坑钢板桩。首先明确深基坑实际覆盖范围，将钢板桩打设在预设的位置上，对其进行校验与位置的校正处理，测定出其高度、深度以及端部矩形比等指标数值，以待后续使用。

然后在钢板桩上安装导架结构，结合沉桩要求，安装对应的承接装置，包括气锤、振动锤等，不断捶打，确保深基坑附近的钢板桩稳定下设。随即，以此为基础，采用单独打入法综合实现后续的打设作业。具体如图1 所示。然后采用封闭式手段，再次进行封桩定位，设置防下沉装置，反复校对，形成初始深基坑辅助稳定结构设置。

图1 深基坑钢板桩打设处理结构图示

2.2 坑体外侧连续墙多阶建设

完成对深基坑钢板桩稳定设置后，根据深基坑建设要求，进行坑体外侧连续墙的搭接建设。地下连续墙是深基坑施工过程中最为关键的一个环节，设定时必须满足协同支护及基坑搭接要求，初始指标参数设置如表1 所示。

表1 连续墙设置指标及参数表

连续墙的底端一般是竖向、横向交叉受力的状态，构造也较为多元化，需要一定的可控性。墙体需要与下设的钢板桩处置相连接，形成多阶、一致方向的内置承压结构。考虑到建筑后期的排水问题，还需要在连续墙的后侧设置排水管道，排水方向尽量向外扩展延伸，确保排水速度及效果。与此同时，对深基坑连续墙的下方单元槽段作出划分，设置预埋件，确保整体的安全与稳定。连续墙在建设初期需要设置临时辅助支撑，偏差控制在0～120mm之间，待连续墙完全成型，便可以拆除临时辅助结构。

2.3 排桩设置及锚固支护

针对复杂的地质条件，先对深基坑位置的岩层进行探测，确保稳定安全之后，在土层内部设置锚杆，测定出锚杆的实际承载能力。按照锚杆层数及内支撑间距，结合地质特征，安放拉杆。此时将事先准备好的排桩依据锚杆的设定位置打下，具体如图2 所示。

图2 排桩设置结构图示

使用安放钢拉杆结构将锚杆与排桩进行搭接关联，通过多根粗钢筋在上连接，形成一个一个的锚固支护槽段，将聚丙烯管套设定在每一个排桩之上，实现紧固作业，同时增加锚固支护的接触面，便于后续设计坑施工建设受力面积的平衡，促使复杂地质环境对于深基坑施工的影响降低最低。

2.4 土钉墙设定及排水结构施工

土钉墙是深基坑内置结构交叉承接与均匀受力的主要设施。可以先进行坑体内部钢筋网的设计。主筋间距与网格的直径控制在0.5m 以内，钢筋网的长度不能超过50mm，在坑体的内置底部设置混凝土垫块，确保其自身的牢固性，避免坑体内壁的损坏。完成之后，在坑体内置的排桩上添加混凝土，并利用长钢钉对顶端和底部作固定，将排桩更好地设置在坑体的内部。

随即对土钉墙后侧进行排水管道的设定。这部分可以采用开挖土方的方式，分别在土钉墙底部进行标注定位，在复杂的地质条件下，依据地层具体情况，采用转接方式，将各个点位连接在一起，形成一个完整的排水结构，并确定排水管道位置与延伸方向。计算出开挖高度，如公式（1)所示。

式中H——开挖高度；

m——定向宽度；

β——表示单元槽段值；

i——槽段数量；

ℵ——重叠值。

根据测定，依据得出的数据，进行排水管道开挖深度的设定，管道设置之后，对其进行测定与校验，确保可应用后，完成深基坑的后续处理，实现施工建设。

3 实例分析结果分析

结合过程中采集记录的数据和信息，对最终得出的深基坑施工建设结果进行分析，如表2 所示。

表2 施工测试结果比对分析表

根据表2，实现对测试结果分析：在复杂的地质条件下，针对深基坑中选定的4 个位置，最终测定得出的抗压强度标准值百分率均可以达到90%以上，说明此种施工技术的应用效果更佳，针对性更强，对于深基坑建设的稳定及安全效果把控能力更好，具有实际的应用价值。

4 结语

与传统单向的深基坑建设施工结构相比对，此次所设计的建设结构较为稳定、多元，自身的针对性与稳定性也会更强一些，在复杂的背景环境下，可以依据自身的需求，逐步设计更为贴合实际的施工方案。不仅如此，结合工程项目需求以及深基坑自身的施工特点，优化建筑工程质量及效率，加强对日常工作的控制与管理，为深基坑的建筑施工奠定可持续发展基础。