探究高層建筑中的深基坑支護施工技術

王志龍

前言

近年來，城市化建設速度加快，建筑用地面積不斷減少。在深基坑施工作業中，為了緩解土地資源利用壓力，采取增加建筑物高度的方式，滿足更多人的住房需求。在具體施工作業中，高層建筑地下空間開挖難度較大。為保證建筑物的安全性和施工的安全性，需要加固基坑，因此深基坑支護技術應運而生。

1 高層建筑深基坑施工問題分析

在高層建筑深基坑支護施工中，常見問題如下：①基坑邊坡坍塌事故。②水平位移問題。③建筑變形問題。具體如下：①高層建筑深基坑施工初期，極易產生邊坡坍塌事故。究其原因，為施工把控不到位，引發邊坡坍塌事故。②邊坡支護施工技術的應用，極易出現水平位移過大的問題。如果邊坡水平位移超過了4cm，并且處于持續加大的狀態，則需要停止施工作業，組織相關人員，開展穩定性分析，及時做好處理工作。③在高層建筑深基坑施工作業中，由于地基沉降，使周圍建筑極易出現變形，需要立即停止施工作業。對于上述問題，在具體施工作業的過程中，必須要做好全面的把控，避免出現質量問題和安全事故。

2 高層建筑深基坑支護施工技術應用實例分析

2.1 案例概述

以A項目為例，擬建的1＃～12＃樓，層數在17～33層不等，均為框剪結構，設置了二層地下室。擬建人防和非人房地下車庫為地下一層。深基坑開挖周長是1088.8m，面積在48136.7m2左右。依據地質勘察報告得知，土層地質結構如下：①一層為素填土；②二層為粉質粘土夾粉土；③三層為粉土；④四層為粉質粘土；⑤五層為粉細砂；⑥六層為粘土。此項目周圍存在著雨污管線、煤氣管、建筑等，施工環境較為復雜。通過地下水勘察，明確上部潛水直接影響著工程建設。

2.2 基坑支護設計方案

2.2.1 支護方案

場地東側采取復合土釘支護方法，局部位置采取鉆孔灌注樁結構擋土。場地南側部分，采取放坡的深基坑支護形式。場地西側靠近單體地下室位置，利用φ700的雙排鉆孔樁結構擋土，純地庫部分使用鉆孔灌注樁結構擋土。場地北側部分，由于12＃樓深大電梯井臨近坑邊，因此采取單支點結構。

2.2.2 地下水處理方案

對于深基坑地下水的處理，采取以下措施：①止水帷幕。從深基坑支護影響范圍情況來說，內部以密實的粉土為主，因此采取止水帷幕的方式，設置2排φ700雙軸深層攪拌樁，制作全封閉止水帷幕。②降排水設計。對于深基坑內部的水，使用管井疏干。總計設計155口管井，用于降低深基坑內部地下水位，結合采用明溝排水方式，在深基坑外部設置21口觀測井。在深基坑開挖作業的過程中，結合施工現場實際情況，沿著深基坑周圍，布置排水溝，寬度為400mm，深度為300～500mm，排水溝坡度設計為1%，保證雨水和地面流水能夠被技術排除，避免頂部水進入到深基坑內。除此之外，在基坑周圍布置護欄，保護施工人員的安全。在深基坑開挖作業前，開展試降水。結合降水的具體情況，決定是否需要增補降水井、增加開挖時間[1]。

2.3 有限元分析結果

采用有限元數值分析法，對深基坑開挖，進行數值模擬，結合施工現場實際測量，獲得以下結論：①對于深基坑支護區段，完成深基坑開挖作業后，樁體受力最大，并且在距離深基坑面較近的位置，應力值達到最大，為8.76MPa。土體整體應力均比較小，最小值為1.2kPa。②深基坑開挖面以外的部分，出現了沉降情況，并且距離坑壁越遠，地面的沉降量就越大，不過逐漸平緩。③坑底向上隆起，距離坑壁越遠，則隆起變化量就越平緩。基于此，此支護方案具有較強的可行性。

2.4 施工重難點分析

此次高層建筑深基坑支護施工作業中，場地東側采取鉆孔灌注樁支護方案，靠近周圍建筑，最小距離為7.5m，場地局部支護采取復合土釘方案開展施工作業。此工程涉及雨季施工，當觀測井內的水位達到警戒值時，需要配置施工人員看守，并且要及時抽水，做好地下水位的把控，避免土體出現側向位移以及坍塌事故，避免發生安全事故[2]。

2.5 施工監測

此次高層建筑深基坑支護施工作業，施工監測內容如下：①支護樁頂水平位移。在深基坑開挖作業的過程中，為了及時掌握圍護體位移變化情況，沿著支護樁頂每間隔20.0m，設置1個監測點位，總計設置55個水平位移監測點位，記錄為D1-D55。②在圍護結構周圍，設置土體深層水平位移監測點位。③做好基坑周圍道路以及管線沉降位移的監測工作。④在支護施工作業中，做好周圍建筑物沉降變化情況的監測。⑤做好坑外地下水位變化的監測。主要采取的監測方法如下：①方向線法。②觀測法等。監測結果如下：從監測結果來說，水平位移累計變量超出設定的報警值，因為基坑土方開挖暴露的時間較長；建筑物累計變量超出設定的報警值，因為開挖作業暴露的時間比較長，前期坑外水位低，隨著水分子的消散，出現了土體固結沉降。此次高層建筑深基坑支護施工作業，沒有發生工程事故[3]。

3 高層建筑深基坑支護施工技術應用要點的把控

3.1 做好前期管理工作

在高層建筑深基坑支護施工作業中，無論應用何種支護方式，都需要做好前期管理工作。即使是同一深基坑項目，由于地質情況不同，所以適用的支護方法也不同，因此需要做好前期調查情況。通過全面的調查，明確深基坑工程所在位置的地質情況，制定完善的深基坑支護施工方案。在進行高層建筑深基坑支護設計時，要做好專項管理工作。因為在支護施工作業的過程中，支護設計方案的質量，直接影響著支護施工的質量，因此需要設計出具有可靠性的設計方案。建議設計多套支護方案，做好設計方案的可行性分析。可采取有限元模擬分析技術，做好支護模擬分析，進而及時發現支護方案設計存在的問題，采取相應的措施，做好相應的完善[4]。

3.2 做好支護施工技術交底工作

為了保證高層建筑深基坑支護施工作業的質量和效率，需要做好支護施工技術交底工作，進而保證設計成果能夠順利轉化。在開展支護施工作業前，組織施工技術人員，學習施工圖紙，進行支護技術培訓，以及安全教育，增強其質量意識和安全意識。嚴格落實施工技術交底制度，對保證工程施工質量，有著積極的作用。

3.3 做好施工環節的把控

在高層建筑深基坑支護作業中，要強化施工環節的質量和安全把控。引用信息化技術，開展深基坑支護施工管理，實現動態化施工監測，及時掌握施工信息，進而快速響應施工問題，避免出現重大質量事故以及安全事故。施工管理人員要深入到深基坑支護施工現場，做好施工現場檢查工作，及時發現問題，做好問題優化處理。對于完成的施工工序，要嚴格按照施工質量驗收標準，做好施工質量檢查和檢驗，進而保證施工質量[5]。

4 結束語

綜上所述，對于高層建筑深基坑支護工程，為了保證施工作業的效果，需要做好施工技術的嚴格把控。在具體施工作業中，通過強化施工前期的把控，做好支護施工技術交底工作，做好施工環節的把控，強化施工技術應用質量的把控。

[1]夏如航.廣西體育中心——高層建筑樓深基坑支護施工技術分析[C].企業科技創新與管理學術研討會，2016.

[2]王廣宇.高層建筑施工中深基坑支護施工管理的相關對策[J].商品與質量，2016（38）.

[3]牛大力.淺談高層建筑施工中的深基坑支護施工控制[J].商品與質量·建筑與發展，2014（11）.

[4]李鴻歆，黃友波.探究高層建筑中的深基坑支護施工技術[J].建筑知識：學術刊，2014（5）：404.

[5]林宏輝.探究高層建筑中的深基坑支護施工技術[J].科技與創新，2014（14）：79.