深基坑復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用分析

摘""要：現(xiàn)代城市化建設(shè)的快速發(fā)展使深基坑工程在建筑領(lǐng)域的重要性日益凸顯。隨著城市中心區(qū)域地質(zhì)條件的日趨復(fù)雜，深基坑施工中對(duì)復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的需求逐漸增加。以某市某大型建筑項(xiàng)目為例，探討復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)在復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用效果及優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)高精度地質(zhì)建模、智能化施工設(shè)備和自適應(yīng)灌漿系統(tǒng)等技術(shù)手段，合理選擇并優(yōu)化復(fù)合支護(hù)方案，有效提升了深基坑工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性，為未來(lái)類似項(xiàng)目施工提供了科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：深基坑"""復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)"""施工技術(shù)"""技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU753

Application"Analysis"of"Composite"Support"Structure

Construction"Technology"of"Deep"Foundation"Pit"Composite"Supporting"Structure

WANG"Dongchu

China"Electric"Power"China"Municipal"Construction"Municipal"Construction"Group"Co.，"Ltd.，"，Tianjin，"518100"China

Abstract："The"rapid"development"of"modern"urbanization"construction"has"increasingly"highlighted"the"importance"of"deep"excavation"engineering"in"the"field"of"construction."With""the"increasingly"complex"geological"conditions"in"urban"central"areas，"the"demand"for"composite"support"structures"in"deep"excavation"construction"is"gradually"increasing."Taking"a"large"construction"project"in"a"certain"city"as"an"example，"this"paper"explores"the"application"effect"and"optimization"design"of"composite"support"structures"under"complex"geological"conditions."By"utilizing"high-precision"geological"modeling，"intelligent"construction"equipment，"and"adaptive"grouting"systems，"a"reasonable"selection"and"optimization"of"composite"support"schemes"have"been"made，"effectively"improving"the"safety"and"economy"of"deep"foundation"pit"engineering，"and"providing"scientific"basis"for"future"similar"project"construction.

Key"Wwords："Deep"foundation"pit;"Composite"support"structure;"Construction"technology;"Technology"application

隨著城市化進(jìn)程的不但加快，深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程中的重要性也日益受到矚目[1]。因?yàn)樯罨庸こ虖?fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)存在較大復(fù)雜性，必須要注意對(duì)深基坑工程復(fù)合支護(hù)技術(shù)的深層次研究和分析，使深基坑復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的價(jià)值和作用得到充分全面發(fā)揮。深基坑復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)是為了應(yīng)對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境和高強(qiáng)度施工需求而發(fā)展的綜合性技術(shù)體系，其主要目標(biāo)是通過(guò)多種支護(hù)結(jié)構(gòu)的組合，以確保基坑的穩(wěn)定性和周邊環(huán)境的安全性。在本研究中，以某市的大型綜合建筑項(xiàng)目為實(shí)例，重點(diǎn)探討復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)在深基坑施工中的具體應(yīng)用和優(yōu)化設(shè)計(jì)。該工程面臨軟土層、粉質(zhì)黏土、高水位等復(fù)雜地質(zhì)條件，因此對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、防滲性能提出了更高的要求。本文旨在探索如何優(yōu)化施工方案以提升工程質(zhì)量和施工效率。

1""工程背景

該建筑工一個(gè)總建筑面積為12"788"m2的大型綜合建筑項(xiàng)目，涉及的深基坑開(kāi)挖面積達(dá)3"876.78"m2，基坑深度為6～7"m。基坑區(qū)域的軟土層厚度達(dá)到1.5"m，其孔隙比在0.7左右，天然含水率為40%～50%，地下水位位于基坑底部以上2"m。這意味著在基坑開(kāi)挖期間，必須有效控制地下水位和土體的穩(wěn)定性，以防止軟土層的沉降和變形。場(chǎng)地的東側(cè)和南側(cè)區(qū)域軟土層較為均勻，地下水位波動(dòng)小，但在西北側(cè)區(qū)域的軟土層厚度較大，且?jiàn)A雜粉質(zhì)黏土的淤泥質(zhì)土為主，地質(zhì)條件十分復(fù)雜。

為了應(yīng)對(duì)如此復(fù)雜的地質(zhì)條件，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在施工前期進(jìn)行了詳盡的地質(zhì)勘察，使用最新的高分辨率地質(zhì)雷達(dá)設(shè)備對(duì)基坑區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)性掃描。地質(zhì)雷達(dá)設(shè)備以每2.5"m為間隔進(jìn)行測(cè)量，生成了詳細(xì)的地質(zhì)剖面圖。該掃描結(jié)果顯示地表以下1～1.5"m為軟土層，液限在35%～40%之間。在1.5～4"m深度，主要為粉質(zhì)黏土層，含水量在28%～35%，其抗剪強(qiáng)度為35～50"kPa，密實(shí)度較好。

2""深基坑復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)的工程應(yīng)用分析

2.1"高分辨率地質(zhì)建模與復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

2.1.1""三維地質(zhì)建模在支護(hù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在該工程中，為了精準(zhǔn)掌握地質(zhì)條件和優(yōu)化復(fù)合支護(hù)方案，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)使用了最新的高分辨率地質(zhì)雷達(dá)設(shè)備。每隔2"m設(shè)置一個(gè)掃描點(diǎn)，以捕捉復(fù)雜地質(zhì)變化，精度控制在0.03"m。這一精度選擇基于軟土層和粉質(zhì)黏土層交界區(qū)域的細(xì)微差異，該數(shù)據(jù)可以精確反映土層的密實(shí)度和地下水位的變化情況。軟土層的厚度處于1.5～2.2"m的范圍之內(nèi)。灌注樁的直徑設(shè)定為900"mm，深度達(dá)到18"m，如此設(shè)計(jì)旨在有效應(yīng)對(duì)西北側(cè)地下水位較高的實(shí)際狀況，確保在高地下水位的嚴(yán)苛條件下，樁體能夠具備足夠的能力來(lái)抵抗側(cè)向壓力[2]。通過(guò)模型的應(yīng)力模擬分析，將灌漿深度精準(zhǔn)調(diào)整至22"m，壓力設(shè)置為0.6～0.8"MPa，為邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提供強(qiáng)有力保障。

2.1.2""自適應(yīng)復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與智能優(yōu)化策略

設(shè)計(jì)過(guò)程中采用了自適應(yīng)優(yōu)化系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)變化并動(dòng)態(tài)調(diào)整參數(shù)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，在基坑南側(cè)的軟土區(qū)域，土體含水率從初始的38%上升至42%，這表明土體的抗剪強(qiáng)度有所降低。優(yōu)化系統(tǒng)建議將錨桿間距從1.5"m縮小至1.2"m，并將長(zhǎng)度從12"m增加至15"m，以增強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗剪能力。自適應(yīng)系統(tǒng)根據(jù)滲透系數(shù)（1.5×10??"cm/s～3.0×10??"cm/s）的實(shí)際變化情況，精準(zhǔn)調(diào)整灌漿材料的水灰比至0.36～0.38。如此調(diào)整能夠確保灌漿材料在高水位區(qū)域中具備良好的密實(shí)度和出色的防滲性能[3]。這些關(guān)鍵參數(shù)的選擇，是經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)值模擬以及對(duì)地質(zhì)模型數(shù)據(jù)的深入分析驗(yàn)證后確定的。

2.2""復(fù)合支護(hù)施工中的先進(jìn)設(shè)備與材料集成應(yīng)用

2.2.1""智能施工設(shè)備在支護(hù)中的應(yīng)用

在復(fù)合支護(hù)施工的關(guān)鍵階段，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)精心選用了最新的多功能智能化施工設(shè)備。此設(shè)備所配備的激光定位系統(tǒng)，其精度被嚴(yán)格控制在極小的"±2"mm范圍內(nèi)，這一精度設(shè)定絕非隨意為之，而是依據(jù)地質(zhì)模型中細(xì)致的土層分布要求來(lái)確定的。尤其是在粉質(zhì)黏土和軟土層交界的特殊區(qū)域，由于該區(qū)域地質(zhì)條件較為復(fù)雜，為了防止施工過(guò)程中對(duì)相對(duì)軟弱的土體造成過(guò)度擾動(dòng)，進(jìn)而影響整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所以對(duì)施工精度提出了更高的要求。在施工過(guò)程中，鉆孔速度的設(shè)定處于"0.4～0.6"m/min之間。當(dāng)設(shè)備的"AI"控制系統(tǒng)在軟土區(qū)域檢測(cè)到土體密實(shí)度低于特定值"0.65"時(shí)，為了最大程度地減少對(duì)土體的擾動(dòng)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)且及時(shí)地降低鉆速。

2.2.2""高性能復(fù)合材料在復(fù)合支護(hù)中的應(yīng)用與優(yōu)化

在復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)中使用了最新的高性能材料，以應(yīng)對(duì)軟土和高地下水位的復(fù)雜環(huán)境。在灌注樁施工中，選用了自密實(shí)混凝土，其抗壓強(qiáng)度控制在48～55"MPa之間。此強(qiáng)度范圍是根據(jù)軟土層和粉質(zhì)黏土的抗剪特性設(shè)定的，能夠保證在高地下水位下樁體的承載力?；炷林屑尤?%的智能增強(qiáng)聚合物纖維，該比例是在多次施工試驗(yàn)中得出的最佳值[4]。在灌漿過(guò)程中，選擇水灰比為0.34～0.36，這一比值是在地下水高滲透條件下確保材料抗?jié)B性的關(guān)鍵。

3""深基坑施工創(chuàng)新技術(shù)

3.1""自動(dòng)鉆孔技術(shù)應(yīng)用策略

在深基坑施工中，為了應(yīng)對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件，使用了最新的自動(dòng)化鉆孔設(shè)備。該設(shè)備配備了高精度激光定位系統(tǒng)和陀螺儀，確保鉆孔的垂直度誤差保持在2"mm以內(nèi)。這種高精度要求是為了減少軟土層和粉質(zhì)黏土層的擾動(dòng)，避免因鉆孔偏移導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。設(shè)備內(nèi)置的多頻振動(dòng)傳感器能夠?qū)崟r(shí)采集土層數(shù)據(jù)，包括密實(shí)度、剪切強(qiáng)度和水分含量。施工開(kāi)始時(shí)，每鉆進(jìn)20"cm，設(shè)備會(huì)自動(dòng)進(jìn)行土層分析并調(diào)整鉆頭的扭矩和速度。例如，當(dāng)監(jiān)測(cè)到土體密實(shí)度降低至0.6時(shí)，鉆頭扭矩會(huì)自動(dòng)增至500"Nm，同時(shí)將鉆速降低至每分鐘0.25"m，以確保土層的穩(wěn)定性。鉆孔過(guò)程中的數(shù)據(jù)記錄顯示，在基坑西北區(qū)域，因軟土層含水量高于45%，設(shè)備調(diào)整鉆孔角度3°，以避免可能的土層滑移風(fēng)險(xiǎn)。上述技術(shù)選擇通過(guò)地質(zhì)模型模擬驗(yàn)證，確保鉆孔過(guò)程中的高效和安全。

3.2""光纖光柵監(jiān)測(cè)技術(shù)在實(shí)時(shí)位移控制中的應(yīng)用

在深基坑支護(hù)施工中，為了精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)施工過(guò)程中基坑的沉降和側(cè)向位移，部署了光纖光柵傳感器網(wǎng)絡(luò)。傳感器的監(jiān)測(cè)精度可達(dá)0.01"mm，特別適用于對(duì)細(xì)微位移的檢測(cè)，確保在施工過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的結(jié)構(gòu)性風(fēng)險(xiǎn)。在軟土和粉質(zhì)黏土的交界區(qū)域，傳感器布設(shè)密度增加至每5"m一個(gè)，以捕捉可能的應(yīng)力集中現(xiàn)象。施工開(kāi)始后，傳感器每隔3"min自動(dòng)采集一次數(shù)據(jù)，并生成實(shí)時(shí)位移圖表。當(dāng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)顯示基坑南側(cè)沉降達(dá)到0.6"mm時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出預(yù)警信號(hào)。工程師根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整錨桿的施工密度，將每根間距從1.5"m縮小為1"m，并將錨固深度增加至12"m，以增加支護(hù)強(qiáng)度。調(diào)整后監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，沉降趨勢(shì)得到有效控制，符合項(xiàng)目的穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)。

4""深基坑復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)管控措施

施工過(guò)程中，結(jié)合深基坑復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的基本情況，采取高性能復(fù)合材料、三維地質(zhì)建模技術(shù)、光纖光柵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，存在諸多影響因素，這就需加強(qiáng)技術(shù)管控，做好檢查與監(jiān)督工作，以此取得良好的深基坑施工效果。

4.1""制定控制和管理體系

深基坑工程具有系統(tǒng)性、復(fù)雜性特征，可能出現(xiàn)嚴(yán)重疏漏問(wèn)題，影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、防滲性，為此需加強(qiáng)原材料管控、控制張拉應(yīng)力，創(chuàng)建有利的施工環(huán)境。原材料管控期間，以鋼筋、水泥、自密實(shí)混凝土為主，檢查材料的質(zhì)檢報(bào)告、出廠證明，設(shè)定嚴(yán)格的質(zhì)檢流程，確定各個(gè)環(huán)節(jié)的材料消耗量，規(guī)避材料質(zhì)量不合格、材料缺失的問(wèn)題?？刂茝埨瓚?yīng)力時(shí)，考慮到深基坑作業(yè)階段需運(yùn)用油壓表、千斤頂?shù)葟埨O(shè)備，故此需按照工程設(shè)計(jì)圖紙、施工方案，檢測(cè)張拉力、壓力比值，掌握實(shí)際壓力損失情況，再嚴(yán)格管控誤差，確定張拉時(shí)的最大應(yīng)力值。

4.2""加強(qiáng)基坑監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)坡頂水平位移時(shí)，沿著基坑方向攪拌止水樁頂，每間隔25m布設(shè)一處觀測(cè)點(diǎn)并編號(hào)，操作經(jīng)緯儀測(cè)量數(shù)據(jù)，與原始數(shù)據(jù)對(duì)比，計(jì)算位移值，繪制時(shí)間-位移曲線；監(jiān)測(cè)地面沉降時(shí)，邊坡四周布設(shè)地面觀測(cè)點(diǎn)，設(shè)置編號(hào)，選取基準(zhǔn)點(diǎn)，操控水準(zhǔn)儀測(cè)量各點(diǎn)水平沉降值，輸出時(shí)間-沉降曲線；觀測(cè)周邊管線時(shí)，需要在前期準(zhǔn)備階段仔細(xì)檢查周邊管線的基本情況，標(biāo)記裂縫位置，進(jìn)入施工階段委派專業(yè)技術(shù)人員定期檢測(cè)，了解地面沉降變化與管線之間的關(guān)系，以便于精準(zhǔn)識(shí)別安全隱患。通過(guò)多維度入手加強(qiáng)基坑監(jiān)測(cè)，有助于構(gòu)建安全化的深基坑施工環(huán)境。

5""深基坑施工技術(shù)效果分析

5.1""支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與防滲效果

在施工后，通過(guò)精準(zhǔn)的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和復(fù)合支護(hù)方案，基坑的穩(wěn)定性得到了可靠保障。光纖光柵傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，基坑區(qū)域的地表沉降量保持在3～4"mm之間，低于5"mm的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。這些數(shù)據(jù)通過(guò)每隔5"m布設(shè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)收集，尤其是在軟土層厚度較大的西北側(cè)，通過(guò)增加錨桿密度和深度，成功控制了側(cè)向位移，維持在2"mm以內(nèi)[6]。這些數(shù)據(jù)的合理性基于基坑土體的剪切強(qiáng)度（35～50"kPa）和孔隙率（0.65～0.78）的精確計(jì)算。在防滲性能方面，通過(guò)使用多階段灌漿和鋼板樁組合支護(hù)，地下水的滲透系數(shù)從原始的2.8×10??"cm/s降低至1.2×10??"cm/s。灌漿的水灰比和壓力選擇依據(jù)不同區(qū)域土體的孔隙率和含

5.2""施工效率與施工成本控制

在施工過(guò)程中，智能化施工設(shè)備和自適應(yīng)灌漿系統(tǒng)的應(yīng)用顯著提升了施工效率。自動(dòng)化鉆孔設(shè)備在軟土層和粉質(zhì)黏土層的鉆速調(diào)整范圍為0.4～0.6"m/min，依據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的土體密實(shí)度數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整鉆孔參數(shù)，確保不破壞土層的穩(wěn)定性。這一調(diào)整策略使施工周期縮短了15%，較傳統(tǒng)方法節(jié)省了10"d。自密實(shí)混凝土的選擇使得抗壓強(qiáng)度提升至48～55"MPa，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土體抗剪特性的要求，這些高性能材料顯著降低了施工的維護(hù)成本。

5.3""實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與施工安全控制

在整個(gè)施工過(guò)程中，光纖光柵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)分析的實(shí)時(shí)反饋確保了施工安全。光纖光柵傳感器每3"min更新數(shù)據(jù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳輸至施工控制中心，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)調(diào)整。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，系統(tǒng)在基坑沉降和側(cè)向位移早期階段的預(yù)警準(zhǔn)確率高達(dá)98%?；诒O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)調(diào)整策略有效避免了施工中的潛在風(fēng)險(xiǎn)，確保了支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

6""結(jié)語(yǔ)

本研究通過(guò)對(duì)深基坑復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用分析，驗(yàn)證了多種技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件下的有效性。采用高分辨率的地質(zhì)建模和智能施工技術(shù)，不僅顯著提升了施工的精準(zhǔn)度，還通過(guò)自適應(yīng)的灌漿方案和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有效降低了施工風(fēng)險(xiǎn)。研究結(jié)果表明，智能化設(shè)備和高性能材料的使用對(duì)提高施工效率和減少環(huán)境影響有顯著作用。未來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，深基坑復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)將在建筑工程領(lǐng)域獲得更加廣泛的應(yīng)用。

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