基坑支護施工技術在土建施工中應用

秦林楠 秦紅麗 熊壯 陶華 何熠琨

摘要 深基坑支護技術是一種常見的土建施工技術，可以有效地提高建筑工程的安全性與耐久性，保證后續工程順利施工，避免由于基層質量不符合設計要求而多次返工，造成工程施工進度的延誤。在深基坑支護施工中，要重視質量控制和安全管理工作，做好前期勘測工作，結合施工現場的實際情況和施工條件，制定深基坑支護施工方案，使其符合工程要求；在施工中優化施工工藝和施工流程，施工質量檢查合格后方可進行下一道工序的施工，保證施工質量。文章在研究中以深基坑支護施工技術為核心，分析深基坑支護施工技術的技術要求和類型，將深基坑支護施工技術應用在土建施工中，提高土建工程的質量，強化施工技術的作用，取得最佳的工程效益。

關鍵詞 基坑支護；方案；地鐵；旋噴樁

中圖分類號 TU753文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）12-0084-03

0 引言

當前，高層建筑已經成為城市建設的主體建筑，基層工程的穩定性和承載力直接決定著整個高層建筑的質量水平和使用性能，因此夯實土建工程的質量在高層建筑施工中十分關鍵。基于這樣的考量，探究深基坑施工技術在土建施工中的應用很有必要。

1 深基坑支護施工技術的實施要求

按照基坑施工方案與實地勘察數據，合理選擇適合的深基坑支護技術，降低施工難度，保證施工進度。其技術要求包括以下幾點：第一，深基坑支護技術類型較多，各類支護技術都有各自的適應范圍與優勢。在深基坑支護施工時，要合理選擇支護類型，不能在尚未開展數據調查和實地勘察的情況下盲目選擇。第二，深基坑支護施工中，以開挖工序為施工關鍵點，是因為開挖施工作業量大，作業時間長，施工內容復雜，且開挖質量直接影響后續的支護環節。這就需要施工人員合理選擇開挖方式，包括人工開挖、機械開挖或是“人工+機械”的配合開挖方式，選擇使用開挖設備，并對整個開挖過程進行跟蹤和監督，保證施工質量[1]。第三，深基坑支護施工中的防水工程也十分關鍵，這是因為深基坑支護施工屬于一種隱蔽性基礎工程，施工過程需要在地下環境中開展，地下水位會對整個施工過程產生影響。

2 深基坑支護方式

在土建施工中，為了發揮深基坑支護施工技術的作用，要根據工程情況和施工現場勘查情況，選擇適宜的支護方式，了解各類深基坑支護類型的特點和優勢，編制科學的施工方案，保證工程質量。

2.1 深層支護

深基坑挖掘施工對工程質量和進展程度都會產生很大影響，使深基坑塌陷問題頻頻發生，為了有效預防這一問題，必須出臺可行性強的解決方案，而深層支護就是一項十分實用的解決方案[2]。在實際施工中，可以通過深層支護結構，預防施工中的流沙、塌陷等問題發生，便于作業人員開展施工，提供充足的作業空間，保證施工質量。

2.2 旋噴樁支護

基坑開挖證明了旋噴樁止水帷幕復合支護體系在基坑開挖過程中不變形、不滲水，可保證施工空間的作業安全，便于施工操作[3]。在新建工程的施工過程中，既保證其不會影響周邊建筑的安全可靠性，又不會對周邊地下管線等設施造成破壞，解決了城市中心區建筑密度大、地下管線數量眾多，止水施工困難的情況。

2.3 地下連續墻支護

地下連續墻支護方式的目的是保證地下建筑的穩固性，若地下作業深度低于地下水位，運用地下連續墻支護方式，將鋼筋水泥灌注到支護柱中，形成穩固的墻體，待墻體結構穩定后，插入土地中，防止地下水的滲漏，防滲功能強，再加上墻體剛度大，能達到最佳的穩定效果。

3 基坑支護方案

3.1 地質勘查

通過對地質勘查資料的研究，針對該區域巖土報告及地質條件，勘查所揭露地層的最大深度為35 m，根據鉆探資料、原位測試及室內土工試驗結果，按地層沉積年代、成因類型，將擬建工程場地勘探范圍內的土層劃分為人工填土層（Q4ml）、第四紀全新世沖洪積層（Q4al+pl）、第四紀晚更新世沖洪積層（Q3al+pl）、三大類。根據鉆探資料及室內土工試驗結果，按地層巖性及其物理力學性質，將該次擬建場地層分為5個大層[4]。于鉆孔中量測到四層地下水。現場實測的各層地下水類型、水位埋深及標高參見表1。

從上到下分為滯水、潛水、層間水等四層，最大水位埋深為12.00～19.50 m，最大水位標高為20.98～25.24 m。通過地質勘察報告，發現該地下水不會腐蝕鋼結構或是混凝土結構，但開挖時部分有可能會開挖到層間水。

3.2 臨近地鐵車站及區間情況

在運營地鐵從建設用地南側部位地下穿過，永定門外站～景泰站區間、景泰站、景泰站～蒲黃榆站區間與該次建設施工相關聯。且該項目建筑位于地鐵車站及區間50 m保護范圍內。表2為基坑與地鐵關系。

擬建結構地下室為四層、臨近地鐵位置為地下一層。地下一層結構距離區間結構外到外最近10.0 m，地下四層距區間結構外到外33.5 m。基坑平面尺寸為南北約93 m，東西約87 m，基坑深度5.07～16.32 m，淺層采用土釘墻支護，深層采用樁錨支護，其中鄰近地鐵段（地鐵結構外50 m范圍）平面尺寸為南北42 m×東西87 m。

根據安全評估單位的評估報告，該項目基坑施工對地鐵的最不利影響數值計算，基坑向下開挖至基底5.07 m，對應地鐵結構豎向變形0.828 mm上浮，對應地鐵結構水平變形0.873 mm。基坑施工既有地鐵主體結構和軌道結構產生一定程度的橫向變形和豎向變形，但總體變形較小，最大變形為0.828 mm上浮，在正常施工狀態的條件下采取一定的軌道防護措施及監測措施，能夠保證地鐵安全運營。期間基坑之間地面不應作為堆載或者重車行駛路線。考慮基坑開挖的“時空效應”，開挖時要嚴格控制每步開挖土方的空間尺寸，并盡量減少每步開挖中一部分基坑未支護前的暴露時間。基坑開挖做到分層分塊，每層厚度不得超過2 m，放緩開挖速度，嚴格按信息化數據指導施工。開挖至基底后應盡快施作底板，控制基底回彈變形。

3.3 支護措施

3.3.1 地鐵50 m保護區內

臨地鐵基坑支護結構采用土釘墻+樁錨支護體系以及樁錨支護體系。土釘墻+樁錨支護體系的上部（土釘墻支護體系）基坑安全等級為二級，下部（樁錨支護體系）基坑安全等級一級。樁錨支護體系基坑安全等級一級。如圖1所示。

3.3.2 地鐵50 m保護區內

非臨地鐵基坑支護結構采用土釘墻+樁錨支護體系、擋土墻+樁錨支護體系以及樁錨支護體系、土釘墻支護體系。土釘墻+樁錨支護體系的上部（土釘墻、擋土墻支護體系）基坑安全等級為二級，下部（樁錨支護體系）基坑安全等級一級。擋土墻+樁錨支護體系、樁錨支護體系基坑安全等級一級。土釘墻基坑安全等級為三級。

（1）錨桿支護：在深基坑支護結構施工中引入土層錨桿，鉆孔到深開挖地下墻面和未開挖的基坑立壁，其孔深符合設計要求。擴展孔端部，將孔形狀調整為柱狀，將抗拉材料填入到孔內，以鋼筋為主，再加入水泥砂漿，結合土層，提高錨桿的抗拉性能。結合該工程實際情況來看，這種支護方式的抗拉力較大，可以保證支護結構穩定性，控制建筑物變形量。通過實際應用，深基坑支護施工技術節省了勞力，加快施工進度，具有較好的經濟效益[5]。

（2）護坡樁+旋噴樁支護：在距離現狀道路及現有建筑物較近且深度超過層間水的區域，現場采用護坡樁+旋噴樁施工方式。考慮到工程地質條件，先進行試樁試驗，以檢驗地層情況及施工工藝是否符合設計要求。在地層情況及施工工藝滿足設計要求時，根據預先進行的樁位放點，按施工順序逐個進行鉆孔、安裝和澆筑施工。結合該工程實際情況來看，由于部分基坑距離現狀設置較近，且槽底在層間水之下，又因區域無法進行降排水，現場采用護坡樁+旋噴樁施工，雖然造價較高，但極大地減少了周邊水土流失現場，并縮小了周邊建筑物沉降的風險。

3.3.3 地下水處理

根據設計提供，擬建工程開挖深度5.07～16.32 m，上層滯水（一）、潛水（二）、層間水（三）位于基坑開挖范圍內，層間水（四）也可能會位于基坑范圍內，影響基坑開挖，該工程地下水控制主要采用三重管高壓旋噴樁止水帷幕+疏干井的止排水系統，止排水系統平面。并在基坑四周每隔20 m打設一口觀測井進行地下水的動態觀測。觀測井長度20 m，孔徑600 mm，井管采用無砂水泥濾水管，外纏100目尼龍網，管外填粒徑2～

4 mm的濾料，上部2 m采用黏土封實。

4 施工中需要注意的事項

4.1 深基坑開挖空間限制

在深基坑支護施工中，深基坑開挖空間會影響深基坑支護結構的穩定性，也會直接約束后續施工變形情況。對此，在實際工作中，施工人員必須綜合考量深基坑施工空間，合理采用支護措施，保證基坑邊坡的穩定性，防止發生塌陷或是流沙等問題。

4.2 優化施工流程

在土建工程施工中，為了發揮出深基坑支護施工技術的作用，要對施工設計方案和施工流程進行優化和完善，認真記錄和分析施工前期勘查結果，以此為依據，制定合理的施工方案，選擇合適的深基坑支護結構類型；結合施工情況和各個階段的特點，優化施工工藝，規范施工行為，根據支護類型進行支撐系統、擋土系統、防水系統的設計，符合施工設計要求。

4.3 做好安全管理工作

在深基坑支護施工過程中，要注重環境保護，避免化學污染、噪聲污染或是振動污染。在施工前，工作人員要按照國家標準進行枕木平鋪處理，保證施工安全開展，預防各種安全事故的發生，達到安全管理的目標，保證工程項目綜合效益的最大化實現。

4.4 做好基坑監測工作

在基坑支護及開挖過程中，要根據要求進行基坑監測，及時監測周邊地面、建筑物是否存在超過基坑監測預警控制值。如實際測量超出預警值，在保障人身安全的情況下，加大監測力度，并上報至相關單位及時處理，確保基坑安全穩固。

5 結語

綜上所述，深基坑支護施工技術是一種常見的土建基層施工技術，考慮到我國現階段施工技術的局限性，在實際應用中，要根據結構施工要求和周邊環境，制定深基坑支護施工方案，按照施工便利性和低成本原則，選擇適宜的深基坑支護結構類型，以保證施工質量。

參考文獻

[1]牛斌. 分析深基坑支護施工技術在土建基礎施工中的應用[J]. 居舍， 2020（13）： 46.

[2]劉江. 深基坑支護施工技術在土建基礎施工中的應用[J]. 智能城市， 2020（6）： 177-178.

[3]謝建文. 深基坑支護施工技術在土建基礎施工中的應用[J]. 城市建設理論研究（電子版）， 2020（4）： 40.

[4]徐峰. 深基坑支護施工技術在土建基礎施工中的應用[J]. 居舍， 2020（2）： 75.

[5]王成. 深基坑支護施工技術在土建基礎施工中的應用[J]. 工程技術研究， 2019（16）： 51-52.