市政工程中的深基坑施工技術分析

賈學飛 安徽省交通建設股份有限公司

在信息技術革命的驅動下，高新科技已廣泛應用在各類城市建設中，逐漸改變了傳統施工建設技術，在深基坑支護施工中的表現尤為明顯。但是，在進入實踐操作階段后，外界因素對于實施支護技術會產生不良影響。為確保市政工程建設能夠有序開展，有必要探討深基坑支護技術在市政施工中的應用措施。

一、深基坑支護技術在市政工程中的作用

市政工程項目關乎市民的出行安全、城市的市容市貌，所以對工程的施工結構、施工技術和設計方案有著較高的要求。由于市政工程項目普遍周期較長，且難度較大，因此為了保證工程質量，需要加強施工技術創新。目前，深基坑支護技術在不斷發展，施工經驗逐漸豐富，施工理論知識不斷完善，技術質量得到有效提高。在市政工程項目中，深基坑支護技術能夠以其穩定的結構、超高的安全性保證施工環境周圍的建筑物和地下排線、管道能夠正常使用，同時避免施工地面出現坍塌，保障施工人員的安全。

二、深基坑施工技術特征介紹

在深基坑的控制過程中，必須保證其深度不能大于5m。受地質條件影響，地下管線及周邊道路條件存在諸多問題。此外，如果相鄰建筑物出現問題，很容易在排水和開挖方面產生不利條件。基坑圍護、降水排水、基礎開挖、基本循環保護以及基坑基本防護等基本結構是工程檢測的主要內容之一。從基本影響因素、涉及面和周圍環境因素等方面看，深基坑施工既有區域性的，又有綜合性的。由于工作環境主要為地下環境，要求高、規模大，自然具有挑戰性和風險性。其不安全因素及相關復雜性將對地下管線和地質條件產生一定影響。總之，深基坑具有長、窄、深的特點。

三、深基坑支護施工的主要內容

（一）深基坑支護作業的組成結構

市政工程進入基礎施工階段后，為了保證基坑開挖的順利實施，應保證地下工程框架結構的穩定性。其構成要素分為以下兩部分。首先是圍墻。在地下施工中，為了防止基坑內土體松動引起的土體脫落，應采用水泥澆筑或模塊化擋板來建立防護圍欄。其次是支持系統。基坑開挖破壞了圍護結構與地基土層之間的應力平衡，使圍護結構承受了基坑周圍土層的較大壓力。為了確保外殼的保護效果，有必要提供杠桿支撐。

（二）深基坑支護施工的主要內容

1.深基坑支護作業的組成結構

市政工程進入地基施工操作階段后，為確保開挖坑基順利實施，應保證地下工程框架結構穩固。其構成要件被分為以下兩部分。第一，圍護墻。在進行地下施工作業時，為了防止坑基內部土層松動造成土壤脫落，采用水泥澆筑或模塊化擋板建立防護圍欄。第二，支撐體系。挖掘施工打破了圍墻與地基土層之間的受力平衡，并促使圍墻承受更多來自坑基外圍土層的壓力，為確保圍墻防護效果，需要為其提供杠桿支撐。

2.工程支護技術應用的實踐特征

一方面，從支護施工特性而言，坑基支護實踐的本質屬于整個市政工程的配套作業。待整個工程完成基礎建設環節后，便進入主體建筑框架澆筑環節，需要對支護裝置進行拆解轉運，防護面積以及規模會隨著深基坑的大小而不斷變化，因此其技術靈活度比較高，既能保持良好的支撐防護效益，還能確保搬運便捷。另一方面，風險系數持續增加。受地質、環境、氣候等外界因素的影響，使得支護在具體操作中面臨的風險因素不斷增加，而實施支護技術的作業面僅僅存在于地基邊緣地帶。

四、市政施工中應用深基坑支護技術應當注意的問題

（一）基坑施工設計技術需要注意的問題

支護技術的意義在于解決深基坑工程中存在的周邊防護問題。技術的設計和規劃不僅要滿足理論設計的科學性，而且還要保證技術實施過程中的安全性。此外，為了確保項目進度的完整性和一致性，應進一步提高技術本身的抗干擾效果。特別是在自然災害、惡劣天氣和復雜地質結構的情況下，止水帶的鋪設以及框架和豎向鋼筋的布置應根據工程本身進行測量和校正。然而，在一些支護設計中，為了追求高效施工和低成本投資，支護設計的標準限制被放寬，其研究技術的可控性大大降低。

（二）深基坑的支護結構不夠合理

對于基坑控制而言，結構維護是非常重要的部分之一，在實際工作中怎樣更好地管控支護結構，是需要引起相關人員高度重視的問題。所以在維護深基坑支護這樣一個過程中，選用深基坑支護結構是非常有必要的，有助于降低結構的不穩定性，以及減少由于工作人員操作技能不夠熟練等所導致的工程進度延遲以及工程質量降低等問題的發生。

（三）施工技術指令傳達需要注意的問題

市政工程是將各類建設元素進行重新排列組合后形成新的有機整體，包含了數量龐雜、體系繁多的構件與施工要素。而作為其中的一部分，支護技術參照的信息參數與限額指標種類同樣存在種類差異，既有統一模數制、擴大模數與分模數設定，又有預壓地基的施壓量限額。如何將不同門類的技術指標更好地與施工區域做到一一對應，將支護標準落實到每一項建設環節中，成為提高支護質量的關鍵要素。

五、市政工程深基坑支護技術的應用

（一）地下連續墻錨桿支護技術

地下連續墻錨桿支護技術是深基坑支護技術的重要組成部分。在市政工程深基坑支護技術中，地下連續墻錨桿支護技術是用來緊密連接多壁件，從而使其均勻受力，形成強烈的支護效果。地下連續墻錨桿支護技術具有超高穩定性。由于該技術為多墻連接，在使用過程中具有較強的防滲性能，從而保證了墻體的整體規模。因此，該技術適用于市政工程中的無透氣性基坑。此外，地下連續墻錨桿支護技術與縮頸管芯技術的結合將加強支護功能，施工效果更加突出。

（二）樁孔開挖技術介紹

該技術屬于跳躍式開挖技術，考慮到土質狀況的不同，所以所采取的開挖方式也是不同的。比如風化的巖層或硬土開挖主要是采用風鎬，針對山楂土質主要是采用手搖絞車。在實際開挖的時候，土質不同也會導致面臨的問題不同，尤其需要注意較軟的土質，不能過慢，也不能過快，然后再對地基進行裝底，在可以承載樁體設計要求以后對樁孔進行開挖，同時封底的時候應采用混凝土，防止其受到流沙或者狂風的侵蝕，盡可能減少潛在的隱患。

（三）深層攪拌樁支護技術

深層攪拌樁支護技術是利用攪拌設備攪拌固化劑，促進固化劑的固化現象，從而形成堅固的樁體。水泥、混凝土和原土按相應比例混合，以提高樁的堅固性，從而增強深層攪拌樁支護技術的支護效果。由于深基坑不存在側向力，對基坑周圍建筑物的壓力影響不大。此外，深層攪拌樁支護技術具有一定的靈活性，可根據施工環境的地形條件靈活調整樁的形狀、尺寸和強度，對環境污染較小。在采用深層攪拌樁支護技術的過程中，施工人員需要了解基坑的形狀、大小等地形條件，然后根據配水比例將降水與灰渣進行混勻。同時施工人員應注意，由于水的蒸發，配置的樁會固化并形成實心樁，因此需要嚴格控制攪拌時間和等待時間。攪拌次數越多，樁顆粒越小，強度越高。因此，在施工過程中，施工人員需要以最快的速度進行攪拌，并計算攪拌時間，以確保樁的最大強度。

（四）土釘墻支護技術

土釘墻支護技術是利用項目工程現場的天然土體，通過土釘墻就地擠壓進行樁體加固施工處理，并且與噴射砼面板相結合，形成一種類似于建筑承重墻的堅固樁體，從而有效抵擋墻體外的壓力，發揮其支護作用。采用土釘墻施工技術需要注意的是，施工人員需要對深基坑結構的承載極限進行計算，避免土釘超出自身承載范圍，從而出現斷裂、塌方情況。

六、市政道路工程深基坑施工舉措

（一）做好基坑施工準備工作

市政道路工程深基坑施工前，施工單位應當組織有關各方共同審查深基坑施工圖。施工單位應對施工段的工程地質和水文地質進行詳細調查，并對影響區內的建筑物、構筑物和地下管線進行詳細調查。對于開挖深度大于3m（含3m）的基坑土方開挖、支護和降水工程，施工單位應安排專門的工程技術人員編制和制定特殊施工方案。專項施工方案需經施工單位相關技術負責人審核并簽字蓋章，總監理工程師審核并簽字蓋章后方可實施，所有過程都是不可或缺的。對于基坑開挖深度大于5m（含5m）的基坑土方開挖支護和降水工程，施工單位應組織專家論證會，論證特殊施工方案。專項施工方案經建設單位和總監理工程師審核后，由專家論證。專家論證后，形成書面論證報告，對專項施工方案提出“同意”“修改后同意”“不同意”的共識；專家負責演示報告并簽字確認。基坑支護施工前，安全技術人員應當在披露人員和驗收人員簽字后，做好安全技術申報工作。

（二）設置科學的支護設計方案

第一，深基坑支護的理論設計深度與實際施工要保持一致，需要對其進行充分勘察與論證，確保支護結構起到防護的作用，確保地基邊緣部位結構穩定。第二，在應用支護技術的過程中不能對周邊建筑物、管網線路及排水管道等生活設施造成二次影響。第三，為了進一步防止地下水、自然降水造成的影響，應當設計并加裝排水構件，確保基坑內的地下水位始終保持在正常水平，能夠減少水量過多導致地基不實的情況。第四，應重點突出對資源的循環利用與優化配置，促使其能夠發揮工程構件的優勢。

（三）做好回灌工作

基坑周圍存在需要保護的建筑物、構筑物或地下管線，且基坑外的地下水位下降幅度較大時，需要進行地下水的人工回灌措施，防止基坑周圍出現不均勻沉降影響建（構）筑物及地下管線的穩定。淺層潛水、微承壓水和承壓水均可采用回灌井進行回灌作業。若采用坑外減壓降水措施，減壓井與回灌井之間的距離應大于6m。

（四）嚴格執行基坑技術指標

第一，劃分施工質量控制等級，根據現行的支護計劃對于所執行的技術層級進行分層劃分。例如：在注漿地基支護中，對于注漿化學物質的比例分配、水泥漿的黏稠度與凝固期限，應按照不同澆筑部位所承載的壓力，結合與周圍土壤發生的化學反應進行等級劃分。第二，根據原材料類別以及施工歸口門類進行區分，收集并統一規范所需要的行業施工標準指標。例如：不同建筑物項目所參照的《混凝土施工操作規范》《建筑地基基礎施工質量檢驗規范》《砌體工程施工質量驗收規范》等。第三，建立完善的監控機制，對各環節進行全程監控，并對關鍵環節進行動態監控，對次要環節采取定期抽查的方式進行監督。

（五）做好基坑監控量測工作

在市政道路工程深基坑施工中，必須做好監測和測量工作。監測內容包括（坡）頂水平位移、墻（坡）頂垂直位移、擋土墻深層水平位移、土體深層水平位移、錨桿或土釘拉力、地下水位、墻后地表垂直位移以及周邊建筑物裂縫等（結構）對周圍地下管線的變形等進行深基坑施工環境和周圍環境的綜合安全處理，并對基坑進行實時監測，以便及時掌握結構的外部變化和土層結構的內力變化，從而達到基坑支護的目的。確保工程建設的安全。監視和測量單位必須具有相應的資質，并接受建設單位的委托。實施前，監視和測量單位應編制監視和測量方案，經建設、監理、設計、施工單位批準，必要時在與交通設施、市政道路、地下管線、河道、人防等有關部門協商后，應在基坑周圍實施，如果涉及復雜的地質環境條件，或深基坑工程毗鄰重要建（構）筑物、管道的監視和測量方案應由專家論證，對于達到或超過監視和測量報警值或異常的點，監測單位應及時報警和標識，分析原因，及時提出合理的施工建議。

（六）實現支護技術的創新升級

第一，加強對周邊施工環境的保護，減少對工程外圍自然環境的破壞，降低對城市生活環境的影響。第二，根據工程總設計方針減少挖掘、澆筑等作業造成的污染，提高對廢舊物品的利用率，減少工程損耗。例如：在選擇支護技術的種類時候，應當從成本資金、原材料消耗、技術儲備、資源利用效率、效能產出比例等方面進行比對。在提高工程質量的前提下，以資源循環利用為目標，以辨別存在的施工風險因素為指導，以協調工程各要素之間相互配合為目的，進一步加快支護技術的更新換代速度。

（七）做好地下水的處理工作

基坑開挖深度內存在地下水時，應考慮拆除地下水，采取有效的排水措施，防止相鄰建筑物（建筑物）的沉降和傾斜。基坑支護系統設置開放排水溝和集水井，集中抽水，降低地下水位，使基坑工作面高于地下水位。為了防止地下水過多積聚，應保證深基坑邊坡的穩定性和干燥性。施工人員應在深基坑周圍設置止水帷幕，防止周圍地下水滲入基坑，影響施工進度，從而避免因地下水侵蝕引起的基坑壁坍塌。

（八）遵循深支護工程施工要求

第一，選擇專業的施工隊伍。因為市政工程中的深基坑支護工程屬于技術含量較高的施工內容，具有較高的風險性，因此需要選擇專業的施工隊伍進行深基坑支護工程施工。第二，遵循安全生產原則。在市政工程施工中應用深基坑支護技術，則需要施工人員對土層特點進行認真分析后進行及時反饋，同時還需要采取有效的措施來解決問題，以此確保工程的安全施工。第三，遵循基坑開挖技術要求。對于深基坑的開挖，需要制訂專業的開挖方案，可以在基坑的周邊設置相應的排水溝，避免基坑周邊超負荷堆積建材和設備；對于軟土基的處理，需要采取分段分層開挖的方式，確保層高不得超過1m。在具體開挖過程中，需要避免碰撞支護結構，如果發生異常情況則需要停止挖土施工，并在查清原因后進行開挖作業。第四，遵循基坑監測技術要求。在基坑開挖前需要制訂科學的開挖監控方案，所設置的監測點需要滿足監測工作開展的需求，并將深度范圍內的保護物體都作為監控對象，對于各項監測內容的時間需要與施工進度保持一致。第五，加大質量安全管理力度。在市政深基坑施工中，需要對施工材料的質量進行全面檢查，避免不合格材料流入現場。在施工技術方面，則需要增強施工人員的安全意識，并明確施工人員的安全職責，做好相應的安全教育工作。

（九）定時排查形態異常問題

為了保證市政工程深基坑結構的支護效果，需要在施工過程中定時排查基坑結構形態異常的問題。若在施工過程中，基坑結構出現異常，技術人員要及時排查問題并解決問題，保證深基坑施工操作能夠順利進行。對于如何定時排查深基坑形態異常問題，施工人員應該注重圍繞這深基坑結構、施工環境周圍建筑物以及建筑物之間的間距設立監測點，以便于施工人員能夠及時準確掌握深基坑結構的形態變化情況，若發現其中一個位置監測點的監測值超出工程規定監測范圍，那么施工人員應該及時尋找問題原因，及時處理，保障市政工程項目安全進行，避免造成巨大損失。

七、結語

深基坑支護技術在市政工程深基坑結構支護中已經廣泛運用，但是不同支護技術的施工要點不同，難度也有不同，施工單位在施工過程中需要對深基坑的結構、施工環境、施工條件、投資資金進行結合，選用可行性強的深基坑支護技術。與此同時，要加強排水措施，做好深基坑形態異常的排查工作，使施工在每一環節都不出錯，從而保證市政工程項目的質量。