探析建筑工程中的深基坑支護施工技術

摘 要：深基坑支護是建筑工程中的重要環節，對于保證整個建筑的安全發揮著重要作用。本文介紹了幾種常見的深基坑支護技術，分析了當前深基坑支護施工存在的難題，提出了深基坑支護施工的優化舉措，希望對深基坑支護相關技術的發展帶來有益的思考。

關鍵詞：深基坑支護；施工技術；常見類型；問題；舉措文章編號：2095-4085（2024）09-0031-03

0 前言

經濟社會發展帶動城市高層建筑增多，進而對深基坑建設施工提出了更高的要求。深基坑支護技術是一個循序漸進的發展過程，尚沒有形成固定統一的操作規范。深基坑支護結構施工技術對建筑安全至關重要，直接影響工程造價成本。在確保施工安全、減少對環境的負面影響的前提下，工程設計和施工人員需依據當地水文地質條件和工程特點，合理選擇和優化施工方案。

1 深基坑支護的常見類型

1.1 連續墻支護技術

地下連續墻是采用原位連續成槽澆筑形成的鋼筋混凝土圍護墻，具有擋土和隔水雙重作用。通常其厚度為600mm、800mm、1 000mm，有時厚度可達1 200mm，一般與錨索或支撐組成錨拉式結構或支擋式結構。地下連續墻施工主要包括構筑導墻、泥漿護壁、成槽施工、水下灌注混凝土和墻段接頭處理等環節。在實際施工過程中，墻體結構有分散的板墻及其圍成的閉合單元兩種結構。先用挖掘機在基坑周圍外壁掛上泥漿，以增強周圍墻壁粘連性，防止發生脫落現象，然后在基坑上開挖長方形的深槽。深槽完成后，用混凝土進行澆筑，并將單元墻連接成連續墻。地下連續墻作為地下室外墻可以節省施工材料，縮短建設工期［1］。值得注意的是，地下連續墻需要通過剛性接頭將分散的板墻拼接在一起，從而形成閉合的矩形框架。

1.2 土釘墻支護技術

土釘墻是將基坑邊坡通過由鋼筋制成的土釘進行加固，邊坡表面鋪設一道鋼筋網，再噴射一層混凝土層，使之與土方邊坡相結合的邊坡加固型支護施工方法。除了被加固的原位土體外，土釘墻由土釘、面層及必要的防排水系統組成，也可與水泥土樁、微型樁及預應力錨桿組合形成復合土釘墻。土釘墻技術屬于主動嵌固法，能夠確保深基坑開挖過程中邊坡的穩定性，具有施工用量少、建造速度塊、經濟性好、操作設備簡單等優點。土釘墻施工對建筑場地的土質要求較高，適用于軟塑、可塑、堅硬的粘土層等基坑的支護。對于富含積水或地下水源、流塑性粘土、松軟土層等地質條件，必須事先做好排水工作，并與其他的土體加固手段結合，以避免基坑的邊坡發生變形毀壞現象。

1.3 排樁支護技術

排樁支護技術主要有三層結構，分別是防護樁、支柱和防滲帷幕。根據具體工藝不同，排樁支護可以是懸臂式、拉錨式、內撐式和錨桿式等。也可以與其他常見的深基坑施工工藝結合，比如排樁與內支撐支護結合，特別適用于建筑基坑開挖較深且基坑呈狹長分布，能夠在保證整體結構剛度的同時，有效抑制邊坡變形，具有較好的經濟性。現階段，為了提升土壤維護效果，設置排樁充當建筑的受力結構，然后再用鋼筋混凝土固定，能夠大大提供排樁施工的效率，有效阻擋邊坡地形變化的擠壓力。排樁與長錨桿支護技術是近年來新興的一種支護模式，借助前后兩排樁、樁頂部的連梁與排樁土層的相互作用力，能夠有效阻止邊坡的穩定性［2］。

1.4 鋼板樁支護技術

鋼板樁支護屬于一種主動式攔土支護技術，主要有懸臂式板樁和有錨板樁，適用于基坑較深、地下水位較低的地區。采用鋼板樁支護可以有效防止流砂的移動，同時兼具攔土、攔水的作用。該支護模式施工便捷，工程建造工期較短，基坑結束后原來的土方回填，拔出的槽鋼可以重復利用，也在一定程度上降低了基坑支護的成本。值得注意的是，鋼板樁支護并不能阻攔土中細小的顆粒，地下水儲量豐富的區域不適合單獨采用該支護技術。此外，鋼材本身強度要求將鋼板樁支護使用深度限制在4m左右的范圍內。

2 深基坑支護施工技術的難點

2.1 地質勘察確定較困難

深基坑支護方案確定前，通常應對建筑下方及附近地質情況進行詳細勘察，進而整理出一份相對全方位的地質調查報告，為下一步確定深基坑支護提供有力的支持。受當下地質勘察技術力量限制，一些建筑施工單位沒有相當完善的技術裝備開展相關工作，部分技術人員不具備復雜地質條件下調查的工作經驗，導致現場地質勘察工作很難做出相對準確而具體的數據，后續將影響建筑施工設計建造的進程。此外，深基坑支護地質條件與巖土學性質有很大關系，下表中列舉了雜填土、殘積土和風化花崗巖的部分物理力學性能指標（見表1）。如果樁基長度超過10m，就需要仔細研究風化花崗巖層對支護工程的影響，此處需采用對角支撐，支撐體系采用鋼筋混凝土結構，并且混凝土強度等級建議為C35。局部施工區域存在粉質粘土層或淤泥土質時，為保證建筑工程安全和支護效果，需采取多種聯合支護方案，同時要考慮基坑周圍地質、建筑物、管線等支護要素對周圍環境的影響，從而確保深基坑支護滿足整體傾斜度累計值的設計要求。

2.2 深基坑支護設計較復雜

深基坑支護設計方案存在很大的不確定性，會造成理論設計值與實際施工存在一定差距的情況。一方面，結構設計人員經常采用極限平衡理論進行承載力計算，一些經驗參數的選擇與設計人員工作經驗有很大的聯系，這就造成完全依靠純理論的支護方案而背離了實際施工需求，經常出現計算得到的平衡力小于工程實際承載力的情況。另一方面，深基坑支護還要面臨土體本身的壓力，沒有相對統一、準確的地理信息作為參考，相同土層在內摩擦角、含水量、黏聚力等力學參數上差別較大。因此，深基坑開挖過程會面臨邊坡失穩、中部基坑相比邊側基坑水平位移更大的問題。同時，基坑開挖的空間效應也是支護方案需要考慮的重要內容［3］。

2.3 不同深基坑支護工藝差別大

除了上述提到的地質勘察和支護設計問題外，深基坑支護方案還受到城市建設的影響。一些深基坑施工在城市的鬧市區，周圍存在很多老舊民房，地下供水、燃氣等管道交錯縱橫，在一些地方甚至存在交叉布置的情況。因此，在深基坑選址方面要盡量避免這些地區。應結合城市發展規劃和工程建設的要求，充分研究多種深基坑支護的適用特點，選擇較為合適的基礎支護技術方案。通過比較地下連續墻與旋挖灌注樁+攪拌樁兩種支護方案的特點（見表2），可以發現，對于一般地區的深基坑項目，采用旋挖灌注樁+攪拌樁施工基本能夠滿足要求。但是在地下土層為高富水、高水壓地區，采用連續墻施工更為妥當。此外，可以考慮將地下連續墻充當建筑地下室的側墻結構，也能在一定程度上降低建筑的支護總體造價，提升地下連續墻施工的經濟性。

2.4 深基坑支護施工難度高

不同于一般建筑的基坑開挖，深基坑的施工條件較一般建筑更為苛刻，要求建筑底部能夠承載相當大的載荷。就基坑開挖和支護而言，建筑深基坑施工需要綜合考慮建筑下方地質特征及周圍施工條件，合理設計符合施工要求的支護方案，并做好基坑支護全過程的技術服務工作。對于深基坑支護工作流程，一些工程技術人員缺乏豐富的支護施工經驗，沒有合理制定深基坑工程工期［4］。同時，由于管理制度的缺失，監測人員未能全程跟進施工，缺乏從項目啟動到完成的系統性指導，導致基坑支護現場管理失序，無法保證施工質量和進度，進而拖延了整體建筑工期。此外，深基坑支護施工涉及到多個專業組同時進場作業，施工隊伍之間往往缺乏溝通協調，土方施工作業處于無序且混亂的狀態，也是導致基坑支護工期延誤的重要原因。

3 深基坑支護施工技術的應用

3.1 施工勘察設計

基坑開挖前，需做好建筑施工前的地質勘察及周圍建筑物排查工作。通過開展具體的工程勘察，可以詳細了解當地的環境條件、水文地質等一手資料，并整理成地質勘探報表，從而為后續深基坑支護施工提供必要的數據支持。在細致進行地質勘探的基礎上，需同步規劃并設計建筑方案。結合地質勘察的精準數據，對周邊建筑地基進行安全評估，隨后制定詳盡的深基坑開挖施工方案。在規劃挖掘流程時，要堅持基坑開挖與地面建造統籌協調的原則，采用分級、分類的方式開挖基坑，以保障支撐體系能夠支撐起上層建筑的安全載荷，預防因受力不均而導致的圍墻和構件變形。

3.2 基坑支護施工

深基坑支護的形式有很多，比如地下連續墻、鉆孔灌注樁、鋼板樁、錨桿及土釘墻等，不同施工方法對應的工序和設備也不相同。通常，地下墻連續施工需要用到泥漿護壁成孔、混凝土灌注、鋼筋籠吊裝等；排樁和錨桿支護需要采用旋挖鉆機成孔技術進行放坡開挖；土釘墻施工采用鉆孔灌注樁技術，且需要放坡開挖。以上幾種施工方式都是深基坑支護的常用施工方法，具體采用哪種施工工藝，需要結合工程地質條件和建設要求做出綜合判斷。有時單純采用一種支護形式，往往不能滿足基坑安全支護的需要，很容易發生基坑變形，威脅周圍建筑的安全，此時可以統籌考慮采用多種支護形式，共同保護基坑安全施工。

3.3 基坑監測施工

深基坑施工作為建筑建造的基礎性工程，對于整個建筑的地基安全發揮著重要作用，務必要做好深基坑施工中安全檢查工作。除了聘請專業有資質的建筑施工團隊，工程管理方還要加強基坑施工階段全面的管理和監控。主要針對建筑周圍自然環境保護和工程建設支護構件進行重點檢查，以便及時發現工程建造中存在的問題，并采取有效應對措施。一旦在施工中發現土壤裂縫增大、地下水泉涌等突發情況，應該立刻終止基坑開挖作業，迅速派出專業團隊盡快檢測影響周圍土壤邊界平衡的原因，排查地下水、地下管道、支護樁等是否異常，盡早鎖定突發事件的關鍵變量，快速找到針對性解決方案［5］。

3.4 基坑工程現場養護

同大多數建筑施工工程一樣，在完成深基坑開挖施工過程中，工程技術人員需加強深基坑周圍土地質量的管理，以保證深基坑施工順利建設完成。在周圍土層監視環節，巡查人員要隨時留意基坑周圍土壤平整度和完好度，巡查周圍土地是否出現異常裂縫，要避免地下水滲漏至基坑而進一步加劇地表裂紋。由于建筑施工廣泛采用混凝土澆筑固化，需做好混凝土澆筑后養護工作。應根據混凝土內外溫度的差異，日常做好灑水、保溫等養護工作，以避免混凝土開裂導致強度降低的情況。結合基坑開挖工程實踐，制定基坑周圍施工應急措施，以保障無地質災害和工程安全事故發生。

4 結語

深基坑支護技術在建筑工程中具有十分重要的意義，其施工質量最終將影響到整個建筑的交付質量。隨著深基坑技術的不斷發展，不同的深基坑支護技術施工方案和施工方法也不盡相同，也給深基坑支護設計和實施帶來了多種困難。這就需要相關技術人員根據工程建設要求，做好施工勘察設計工作，擇優選擇支護方案，并做好基坑周圍監測施工，加強基坑現場養護維護，從而充分發揮深基坑支護施工技術的價值，不斷提升深基坑支護施工的質量和水平。

參考文獻：

［1］楊子民.建筑工程中的深基坑支護施工技術要點探討［J］.模型世界，2022（20）：113-115.

［2］李文博.建筑工程中的深基坑支護施工技術［J］.價值工程，2022，41（24）：121-123.

［3］顧仲稷.建筑工程中的深基坑支護施工技術分析 以擬建項目為例［J］.中國建筑金屬結構，2022（3）：56-57.

［4］袁家武.建筑工程中的深基坑支護施工技術研究［J］.越野世界，2022，17（10）：122-124.

［5］鄭廣才，尹利丹.建筑工程中的深基坑支護施工技術要點探析［J］.越野世界，2022，17（23）：160-162.