深基坑開挖支護施工及變形控制研究

李春雷

（太原市政建設集團有限公司，山西太原 030002）

0 引言

在城市化發展進程當中，建筑施工行業迎來了發展機遇。不過，在城市發展規模不斷擴大的當下，實際的建筑施工工作難度也有所增加，如遇到的地質結構情況越來越復雜。而如何保障施工工作的安全與穩定，就成為建筑施工單位的基本工作任務之一。這就涉及對地基的科學處理工作，目前應用效果較好的就是基坑支護施工技術。

1 深基坑支護及特點

深基坑支護通常指為保證地下結構施工及基坑周邊環境的安全，對深基坑側壁及周邊環境采用的支擋、加固與保護的措施。其支護方法有很多，包括排樁支護、樁錨支護、地下連續墻支護、噴錨支護等。深基坑支護工程普遍具有以下特點：①基坑深度增加或場地狹窄導致支護難度加大；②基坑開挖面積大，橫向支撐系統施工困難；③與土層和地下水狀況關系密切，為保證周圍建筑物、市政設施和地下管線的安全，對基坑支護技術提出較高的要求；④深基坑施工工期長，降雨、重物堆放等臨時因素對基坑穩定性不利；⑤與相鄰場地的降水、挖土等工序相互制約影響；⑥支護形式多樣，技術銜接不完善。

2 深基坑支護結構的設計原則

在對建筑物進行深基坑支護結構的設計工作時，必須遵循以下三項基本原則。①施工設計過程中，分層界限要設置在預應力錨索的0.5m 深以上的位置，預應力錨索與基坑開挖的具體深度以及支護結構在豎直方向上存在對應性。對于應用在深基坑支護結構中的預應力錨索，為了保證其具有符合標準要求的承載能力，要提前做抗拔承載力的相關檢測試驗；②深基坑支護結構的設計要充分利用現代信息技術的優勢，基于對施工現場各項信息的監測和分析，對支護結構進行符合實際施工環境的設計，并根據發生的具體變動及時進行相應的結構調整，最終實現動態化的深基坑支護結構設計；③在進行深基坑支護結構的設計工作時，必須將安全原則放在首位，要保證支護結構能夠對深基坑起到足夠的支撐作用，實現安全穩定的基坑施工環境，對深基坑周圍的地下管線及其他設施加以保護，避免因為深基坑施工發生各種質量事故或者安全事故。

3 建筑工程中深基坑支護技術研究

3.1 土釘墻支護

土釘墻支護的主要作用是為了加固土體、混凝土面層，確保土釘與土體之間互相牽制，形成有機的整體，提高土體的承載能力，避免結構變形和沉降。土釘墻支護具有施工簡便，便于維護等優點，但在施工前需先對土釘進行拔拉試驗，確定鉆孔深度。

3.2 錨桿支護施工技術

錨桿支護施工技術多運用于巖土工程深基坑中的地表以及洞室加固施工，支護施工基本上都是采用聚合物、金屬或木質等材料制成的柱桿，然后將所采用的柱桿打入相應的巖體中，并借助黏結性物質將柱桿周圍的巖體進行黏結，形成穩固的形式，且支護技術應用過程中多會產生懸吊、組合梁等，從而增強支護效果。錨桿支護施工技術最大優勢是可以在一定程度上增加支撐位置承受拉力，降低支撐位置出現變形的可能性，同時施工過程不需要大量的資源以及人力，提高巖土工程深基坑開挖支護施工效率，節約施工資源有很大的幫助，在巖土工程深基坑施工中具有極大的應用推廣價值。

3.3 水泥擋土墻支護

水泥擋土墻支護施工建立在攪拌樁和軟土加固技術的基礎上，其中攪拌樁可以在重力的作用下保持良好的側向力，利于維護結構的抗滑移性、抗傾覆性，可有效避免墻體變形。水泥擋土墻支護振動小、污染少，且具備良好的防水性能，支護效果也比較好，因此在應用過程中，需綜合考量影響其質量的要素，提高支護質量。

3.4 地下連續墻支護

在建筑工程施工中，不同域間的地理環境差異較大，因此在施工過程中，會遇到很多特殊地質的情況。若遇到軟弱地質，需要著重對基坑支護結構的穩定性進行分析，避免產生不均勻沉降。軟弱地質施工難度較大，針對這類土質，需要先進行地下連續墻支護結構，待土質固化后，方能進行后續施工。地下連續墻支護較廣泛的應用于對沉降要求較高的工程項目，其與其他支護結構相比具有較高的應用價值，能應用于各類復雜地質，且對周邊環境影響較小，對保障建設工程順利進行有重要作用。但地下連續墻支護技術也具有一定的局限性，其對技術有較高的要求，且施工成本較高，產生的廢漿量也較大，一旦處理不當就會污染環境。

3.5 混凝土灌注樁支護施工技術

在采用施工技術進行作業時，要提前做好相應的施工計劃方案，然后嚴格按照預定計劃方案以及相關的標準規范開展相應的施工流程操作。為了進一步提高混凝土灌注樁支護施工質量，在采用施工技術開展施工作業時，可以借助測量放樣布孔等輔助施工技術，對施工區域進行找平處理，從而提高施工質量控制管理水平，使混凝土灌注樁支護施工達到設計要求。

4 深基坑支護施工過程面臨的問題

4.1 實際的受力情況和施工時有很大的出入

無論是國內的技術還是國外先進的技術，在對深基坑支護結構維護方面，都不能很好地計算出深基坑支護結構自身的承受力。這就會使實際的受力情況和施工所開展的會有一定的偏差。一方面可能是建筑用地自身的情況比較復雜，這就會導致土質所承受的力有所不同。其次，有關人員對于影響深基坑支護承受力的各個因素掌握不夠全面，在對有關內容進行計算的時候，沒有辦法準確計算出深基坑支護的承載力，影響了實際施工情況的開展。

4.2 在具體施工過程中可能出現的問題

深基坑支護的過程中有一些問題并不是可以人為控制的，這是一些客觀的因素導致的，如果不對其進行排查，就會引發施工過程中的安全隱患，對于整個施工的安全形成一定的影響。比如說在施工過程中，基坑周圍的土壤向基坑內部移動，就會使施工人員在基坑內部操作受到一定的阻礙，導致施工人員在開挖的過程中面臨很多的困難，這個時候就需要有關人員根據該情況提前做好預防的措施，保證施工作業的安全。

4.3 深基坑支護工程存在施工質量不可靠的問題

在實際施工中，為節約成本，增加局部效益，很多建筑工程承包公司將深基坑支護工程委托給專業性不高的單位和技術人員進行施工。而這些技術不強的工程單位并不具備巖土施工的能力，甚至偷減材料，甚至有個別沒有資質的個體負責深基坑支護工程，從而出現施工技術水平低和質量強度不可靠的問題。

5 深基坑支護結構的設計要點分析

5.1 支護結構的空間效益設計

在進行深基坑的開挖過程中，基坑周圍的空間環境對施工質量存在很大的影響，良好的空間設計能對支護結構起到保護作用。內錨支護是針對深基坑支護結構的主要支護方法，該支護方法對于整體與局部結構都能夠起到非常高效的支護作用。內錨支護方法的應用，可以彌補深基坑支護結構無法承受水平作用力的缺陷。在開挖深基坑的時候，外部土層存在往基坑中移動傾斜的情況，這就導致施工期間深基坑邊坡位置的穩定性很難得到保障。

5.2 地基加固

深基坑施工過程中，對地基進行加固可以有效提升地基土體的抗壓能力和強度，增強地基結構的整體穩定性。可以通過在地基土體中添加固化劑，并對其進行深層且充分的攪拌，使固化劑和軟土充分接觸產生化學反應，從而達到固化土體的作用。固化后的地基，具有良好的抗滲性能和結構穩定性，能有效保障深基坑支護效果，確保建筑工程施工質量和結構安全性、穩定性。

5.3 排水施工要點

由于進行深基坑支護結構施工的環境都是在地面以下進行，經常都會面臨地下水相關的問題，在一些地下水位比較高的地方進行施工操作時，會具有非常高的危險性。地下水的具體來源非常復雜，包括深基坑周邊土體滲漏的地下水、承壓水、潛水、上層滯水以及雨水等，而且在枯水期和豐水期，地下水的水位也會發生巨大的變化，這就導致進行深基坑支護結構的止水排水工作時具有比較大的難度。為了實現較好的排水施工質量，設計人員要以施工場所當地的地質條件為基礎，對地下水形成的具體原因進行全面的分析與總結，在結合深基坑周圍的自然環境，最終制定出科學有效的排水方案，并對周邊的水體和土體加以保護，以防流失嚴重。對于深基坑支護結構周圍的地下水，具體排水主要是采用堵塞的方法，在地方區域需要使用抽水方法加以輔助。

5.4 加大監測力度

基本上針對巖土工程深基坑支護施工的變形監測都是通過對周圍建筑、網管變形情況以及基坑邊坡變形情況進行相應的判定。在監測過程中會對所監測的相關數據進行記錄、整理和分析，以便更好地了解深基坑變形情況，并根據實際變形情況制定相應的控制措施和修補方案。為了有效避免深基坑變形導致的施工質量和安全問題發生，需要進一步加大監測力度，提高監測人員素質，確保監測工作按照相關規范執行。

6 結束語

總而言之，深基坑支護工程在建筑領域地下工程中有著至關重要的位置，其工程質量嚴重影響著自身及周邊建筑的安全，工程技術人員應根據支護中存在的問題做好對策實施，并不斷完善技術水平，為基坑支護工程盡責盡力。