对建筑工程深基坑施工技术的探讨

贺峰 倪荣强

《摘要》经济的快速发展促进了建筑向大型化、高层化方向不断转变，众多大型建筑、高层建筑在城市中不断矗立。在高层建筑的施工建设中，基坑支护施工技术在高层建筑中的重要性逐渐得到提升。基坑支护施工对于地下结构施工及基坑周围环境安全起到保护作用，基坑侧壁及周边环境通常采用支挡、加固与施工相关保护措施。基坑支护包括排桩支护，桩锚、桩撑、排桩悬臂；地下连续墙支护，水泥土挡墙；钢板桩支护等很多形式。

《关键词》建筑工程；深基坑；施工技术

中图分类号：TU198文献标识码： A

引言

伴随着城市化进程的脚步，大量高层建筑拔地而起，而在建筑高层建筑的过程中，基坑支护工程作为高层建筑施工过程中的重要组成部分有着举足轻重的地位。在建筑工程领域中，深基坑支护施工技术的运用使基坑工程呈现出面积紧凑、距离靠近、深度较大以及规模偏大等方面的显著特征，使得基坑支护工程的可靠性，安全性大大提高，从而进一步巩固了深基坑支护施工技术在基坑支护工程中的地位。

一、深基坑支护技术发展现状

随着建筑施工技术的发展，深基坑施工也逐渐向深度增加、广度扩大的方向发展。不断增大的基坑施工规模在一定程度上增加了施工周期，也增加了施工难度。深基坑施工技术要求由其施工特点所决定，一是施工时要采用先进可靠的技术手段，保证基坑受力的可靠及完全体现支护的保护作用；二是由于大型高层建筑多处于城市中心区域，其周围具有较多的复杂建筑物及众多地下市政管线，因此施工过程中要确保不能对周边建筑物的安全和稳定造成影响，也不能对周围地下管线造成破坏；三是开挖基坑时，也属于作为基坑支护重要部分的地下水也要采取明排、截水及回灌等合理形式进行控制，使基础施工安全得到保证。

深基坑支护在建筑施工中由于具有较强的专业性，通常都分包给专业岩土施工公司，较大的公司通常是当地勘察设计施工单位，此外，一些具有较大规模和较强实力的专业公司，不仅具有施工资质还具有相应的设计资质；而较小规模的岩土专业施工公司通常只有施工资质，却没有设计资质，在目前的岩土工程施工中此类情况的公司数量较多。近年来，有些业主为提前顺利开工，在招标时一改常态，在建筑结构主体招标前先对地下岩土工程部分进行招标，随后产生一些新现象，众多的大建筑总承包单位为占有市场，积极参与投标并进入岩土工程施工。但是，无论业主还是监理单位，都容易忽视建筑总承包单位没有岩土工程设计资质的情况，这为未来施工埋下较多隐患。以承包模式来说，基坑支护施工通常进行分包，某些工程由业主将基坑工程直接分包给专业公司，再纳入总承包单位统一管理；另一种模式就是总承包单位接受业主的基坑工程任务后再进行分包。前一模式因业主直接分包工程任务，因此总包单位容易产生难以管理的问题，而后一模式容易产生工程质量问题。结合深基坑工程特点比较，深基坑开挖较深，很多深基坑其它建筑物紧邻，在施工过程中具有较大难度，因此不仅要进行合理设计，还要加强施工管理，以保证严格按照有关规范进行设计施工，加强监测基坑边坡及紧邻建筑物，使施工过程实现信息化。

二、建筑工程深基坑施工过程常见问题

（一）重视施工过程的观测

通常，深基坑的土方开挖要在土方施工之前，需仔细定夺挖土的方案以及施工组织情况，并按照“开槽先支撑，先撑后挖，严禁多挖，分层开挖”为基准，面对突发情况，良好的观测体系能有效地保障施工的安全性。在施工过程中要时刻深基坑边坡的变形大小、周围建筑物及地下管线变形大小等，对超过设计允许范围内的情况应立刻停工检查，避免潜在的危险进一步扩大。

（二）施工质量的监督

深基坑支护系统的施工质量，对整个系统的工作状态是否正常有着重大的影响，但由于基坑工程特别是土钉墙和喷锚工程专业特殊性强，许多施工单位缺乏岩土工程专业工程的相关经验，出于利益的驱使，偷工减料的现象时有发生，这是对施工的安全的不负责，因此土建深基坑的施工过程中，应对负责人权责明细，以此杜绝此类事件发生，保障施工安全与施工质量。

三、深基坑支护工程存在的问题

（一）基坑开挖过程中的问题

根据实际施工过程中深基坑开挖中大量的实测资料表明:基坑周边向基坑内发生的水平移动是中间大两边小。因此会导致深基坑边坡的欠稳，是对深基坑施工过程的潜在威胁。可以断定说深基坑支护设计施工是一项综合性很强的工作，针对不同的突发状况应冷静对待，切实想出解决措施，以减少经济损失。因此深基坑支护设计前一定要对建筑范围内的土质、地下水情况，以及建筑周边环境的

充分了解后选定合理的方案。而对于地下水位的变化明显或者地基总是位于地下水位以下的情形，我们在开展深基坑施工之前，应该进行基坑的排水工作，以确保施工正常开展。对于可能会出现流沙或者管涌的基坑，事前要备好应急的预案举措。在现场开挖过程中也需要采用分层开挖，随挖随外运，并配合人工清土，挖至设计标高。挖土速度必须随围护监测结果的变化而变化，发现异常情况，应

立即停止挖土，同时在基坑开挖过程中，应该确保施工的连贯性，避免出现支护实际过长的现象，严格按照相关规定进行基坑周围建筑的管理，降低基坑所受到的压力，合理的堆放基坑挖出的泥土。

（二）管涌及流砂

含水砂层中的基坑支护结构，在基坑开挖过程中，板桩墙内外形成水头差，当动水压力的渗流速度超过临界流速或水力梯度超过临界梯度时，就会引起管涌及流砂现象。基坑底部和墙体外面大量的砂随地下水涌入基坑，导致地面塌陷，同时使墙体产生过大位移，引起整个支护系统崩塌。有时，开挖面下有薄不透水层，薄不透水层下是一层有承压水头的砂层，当薄不透水层抵挡不住水头压力，在渗流作用下被切割成小块脱离原位（流土），也会造成支护结构的崩坍破坏。

（三）支护结构设计计算与实际受力不符

对于深基坑支护结构的设计，国内外至今尚没有一种精确的计算方法，同时由于土体结构的情况一般比较复杂，且容易随环境发生变化，因此在施工前的实际阶段很难做到在实际施工中精确计算，总的来说现阶段的深基坑受力计算方案多数是处于摸索和探讨阶段。但值得注意的是在深基坑支护的实际施工过程中，深基坑支护设计时对各因素的受力情况分析不明确，容易致使整个支护系统的受力参数达不到实际的要求，从而在高层建筑的工程施工中易发生危险，为了杜绝这类事件发生应该对设计时加强实际的考察和各种因素的分析，确保支护系统的承受能力满足实际受力要求。

四、深基坑支护的施工

（一）深基坑支护的施工流程

深基坑支护主要遵循施工前准备、支护桩施工、联系梁施工、锚杆施工、土方开挖等施工流程进行。支护桩通常采用人工挖孔桩，再以钢筋混凝土为护壁。联系梁施工过程中，基槽先进行开挖，验收合格后再浇筑混凝土抗渗墙，最后施工联系梁。基坑挖到锚杆标准高度后，再钻孔、制作锚头、穿锚索、注浆，进行连系梁安装，穿外锚具，锚固，锚杆试验。土方使用分层开挖方式，挖出土方要随挖随运及时进行清理。整个施工流程中，要实时监测工程施工进度，对工程状况及时掌握，保证施工安全以利于为后续工作提供必要的指导作用。

（二）深基坑支护工程施工

基坑支护施工要结合工程类型、工程所属区域的地理条件、开挖基坑规模、支护结构等因素进行综合考虑。基坑支护施工注意支护结构的稳定性，坑体变形，并结合周围环境条件，在一定范围内对变形进行有效控制。关键在于基坑稳定性、地面变形及控制地下水，按照工程实际对方案情况适时进行调整。深基坑支护设计施工过程中要注意以下三点：一是随着日益提高的环保意识，支护体施工时，要皆可能降低因支护工程施工所造成的环境污染；二是基坑施工通常受施工周围建筑物与地下管线的限制，施工时要考虑工程对周边建筑设施的影响，使其运转正常，将影响尽可能降低到最低程度；三是对施工流程进行合理安排，在有限场地和时间内顺畅施工，高效调度施工人员及各项工序。

（三）深基坑支护工程设计

根据施工实际需求对基坑支护体进行设计，设计方案的制定要科学严谨，同时结合基坑侧壁安全等级及重要性系数进行，要注意以下几方面：一是新技术、新理念的应用要结合具体情况进行分析，不能将传统设计理念生搬硬套。目前，在深基坑支护结构设计上，尚未研究出公认权威的计算公式，通常都是在实践中逐渐摸索。深基坑支护结构设计要与其他设计相区别，不要对传统观念一蹴而就，设计体系上要采用施工监测反馈的动态信息作为参考。二是开展支护结构理论和材料试验相关研究，实践最好的检验标准，正确理论通常是建立在试验研究的基础上。我国在深基坑支护结构实验上与发达国家存在很大差距，但由于近年来经济的快速发展，很多高层超高层建筑在各个城市中拔地而起，因此积累了大量基础施工数据，但由于科学测试数据还相对较少，尚未形成理论，要在今后科研中引起足够重视。三是提高创新能力，支护结构设计时，要不断拓展思路，在施工中深基坑支护结构学要结合多方面元素，并结合各结构从全局角度考虑，以开拓新的设计思路及计算方法。基坑支护作为较特殊的结构方式，功能较多。不同水文地质条件需要采用不同的支护结构，所以在施工中要结合实际情况进行分析，以确定经济适用的支护结构。

《结束语》

随着我国经济的不断发展，人口的不断增加，我国城市的土地资源越来越匾乏，对于这一问题备受人们的关注，土建深基坑施工技术从一定程度上缓解了这类问题。但由于建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工程，涉及工程地质、水文地质、工程结构、建筑材料、施工工艺和施工、管理等多方面，目前的深基坑施工技术需要不断进行革新以满足实际的需求。从客观的角度来说，深基坑施工技术不仅可以实现地面空间的充分利用，还可以大量开展地下空间，对目前土地资源紧张的形式来说具有重要意义。

参考文献：

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