深基坑技术在建筑工程施工中的应用

（河南润安建设集团有限公司， 河南 安阳455000 ）

深基坑技术在建筑工程施工中的应用

纪冰冰 蔡虎瑞

（河南润安建设集团有限公司， 河南 安阳455000 ）

现代城市化进程发展越来越快，建筑行业也随着时代的进步而进一步发展。建筑物以“高大、雄伟、壮观”为象征伫立在城市中心，展现在大众面前。深基坑技术在建筑工程施工中被越来越广泛地运用，而且它在整个工程中有着不可小觑的作用，决定工程成败。本文将从深基坑支护施工技术方面入手，谈谈它结构选型与支护施工技术特点，然后再据此讨论深基坑监测技术的发展与应用。

深基坑；支护施工技术；监测施工技术；发展与进步

建筑行业虽然在近几年得到了很大的进步，深基坑技术的应用也逐渐的成熟。但是，为了保障工程的顺利完工，提高施工企业的竞争力，就要加大对深基坑技术在建筑工程中应用的研究力度。深基坑的面积由于受到环境因素的影响，施工的面积是一定的，不能肆意地扩大。这时如何提高建筑的安全性与稳定性则成了一个关键性问题。所以，在面积一定的基础上，要不断地加强深基坑技术的提高。深基坑技术所包含的范围比较广，主要指它的支护施工技术以及对其的监测施工技术等。这些技术的难度性大，施工企业要重视这一方面的学习与研究。

1 深基坑支护施工技术

1.1 深基坑的支护结构

如果在施工现场没有具备深基坑工地的常规的放坡条件的话，施工企业往往会选用支护结构来担当支撑角色，从而增加工程的稳固性与安全性。常见的在工地现场选用的支护结构有：喷锚支护、桩锚支护、自立式支护和组合型支护。

喷锚支护：喷锚支护的组合是锚杆、喷射混凝土、钢丝网。它适用的土壤主要但是弱胶结砂土和粘性土。它对地下水位的要求比较高，它的地下水不能过多，淤泥量要求少，而且深基坑深度要求也比较严格，即要小于12m以下。这种支护结构的灵活能力好，可进行自行调节，使其处于最佳状态，不容易受到超载压力的影响。但它的缺陷是支护结构的实施极有可能超过用地范围，需占用别处的用地。因为它容易使深基坑周围的壁变形而过大。

桩锚支护：它适用的工程现场是土质层比较好的施工现场。如果深基坑深度较深，则在用桩锚支护时需要达到一些参数值，而且在进行锚索时，需用预应力来辅助锁定。但要注意的是预应力的大小与桩顶变位有关。所以，它的值不能过大或过小，预应力的设计大概应该在30%-70%范围内。若值越高，则越能使桩顶变位受到阻碍。

自立式支护：自立式支护有两种形式：水泥搅拌桩挡墙支护与悬臂式排桩支护。水泥搅拌桩挡墙支护是一种无支撑结构，由于其在坑内也可运用，所以对机械挖土和地下工程施工起到一定的作用和便利。但由于这种技术仍不够严谨完善，所以支护的强度在一定的程度上受到了施工土层含水量和有机质含量的影响。悬臂式排桩支护也是一种坑内无支撑自立式支护，有利于机械挖土和地下工程施工，但由于技术的限制，这种技术并不适用于坑深大于6米且地质较差的施工地，否则会易造成承担价格过高。但其稳定性高具有较强整体性，施工效率高隔水效果显著。

组合型支护：在进行支护的选购时要充分考虑环境因素。若果发现深基坑坑内环境不一与悬殊时，不能盲目地选择支护方式，应因地制宜，选择适宜的支护方式，充分发挥它的优点。这主要指：以水泥土和土钉墙为形式的组合方案；以预应力桩锚和土钉墙为形式的组合方案；以注水泥浆的桩柱和土钉墙为形式的组合方案；以钢筋材料的混凝土桩和拱形的水泥土墙为形式的组合方案等。这几年来，用的比较普遍的支护方案是土钉墙或排桩的支护。

1.2 深基坑支护施工技术的展开

在正式施工前，施工企业不能直接在现场施工，而应该侦测现场的环境，充分考虑环境因素，分析工地现状，根据环境进行施工。这时候的准备工作内容繁多，程序复杂，施工人员不能大意，因为这影响着后面的施工进度。施工人员在这一阶段要勘察地面下的管道网，避免进行深基坑支护技术时破坏地下管道网系统，影响人们的正常生活；要勘测周围建筑物埋在土下的深度，方便施工时支护工作的开展等。除此之外，施工人员要分析作业区的土壤情况，掌握土层的厚度，种类等土壤性质，以确定选用何种支护结构来实施深基坑支护技术。

在施工时，对选择了的支护结构进行土壤开挖。开挖过程不能盲目操作，应该科学合理地根据支护结构进行施工。并且，在开挖过程中需要注意的是要保护周边的环境，采取有效的防护措施，尽可能减小对周边环境的影响。当选用深基坑的支护结构与现场环境发生偏差时，应及时向有关的技术人员沟通，调整深基坑的支护方案。因为地面下存在大量的地下水，而这些地下水会给支护技术的实施带来安全隐患。只有与实地匹配的深基坑支护构架才能减小这样的安全隐患。在整个的施工中，要定期和不定期检测地下水位的深度。如果深基坑发生裂缝情况，地表水就很可能造成支护的移动。这时需要对裂缝采取堵塞与疏导措施。堵塞水是为避免地面上的水渗透到支护构架中去，而疏导水则是引导水的流向，减少支护构架周围的积水。假如深基坑施工环境过于干燥时，则要考虑设立水帷幕来减压。这种措施的实施有便于更好地规划支护施工工程。在基坑结构稳定性的考虑上，要设立多个支点。因为深基坑的建立对土体结构的破坏非常大，往往会引起支护构造的不稳定。多个支点的设立可以巩固基坑构造。

在深基坑支护施工技术应用后，要对施工现场及时进行处理。清理开挖后的泥土，将它们搬运到别处。当遇到特别天气时（台风暴雨），及时对现场防护，一定时候要停工直至在遇适宜天气时复工。完工后，要认真检查深基坑的整个总体情况，把握它的动态。

1.3 深基坑技术在建筑施工中的注意问题

1.3.1 是在正式施工前，要仔细认真地制定开挖方案，明确采用何种的开挖技术。注意不能超挖，要合理开挖，并对开挖过程进行监测。若发生问题时，向技术人员报告，逐日记录，便于日后的寻查。

贾荣林[27]等对比分析了空气源热泵热水器中R417A和R22的性能。结果表明，分别以R22和R417A为制冷工质的空气源热泵热水器的COP接近，但后者的排气温度和冷凝压力均低于前者，说明R417A比R22更适合作为空气源热泵热水器的制冷工质。

1.3.2 是科学合理地进行开挖，注重开挖细节以及周围环境发生的相应变化。对于底板混凝土所采取的施工原则是一边进行开挖，一边灌注。这个过程不能一气呵成，要分段、分层进行，保障品质的提高。这种方法可以避免大块的混凝土造成的浇注困难，巩固深基坑。

1.3.3 是在深基坑的开挖过程中，不能拖拖拉拉，导致开挖时间过长。并且要注意深基坑周围水的疏导。若开挖时间长，周边积水多，容易使深基坑的边壁不稳而造成移动现象。

1.3.4 是深基坑支护技术开展过程中对于地下水的处理是一个大问题。特别是在沿海地区，建筑物下面的地下水比较充足，而且水位比较高。因此，要注重它地下水处理方法：疏导水和止水。对于这两种形式而已，需因地制宜。沿海地区采取的措施是用咬合搭接的方式来排桩，相互咬合的是钢筋材料的混凝土桩和素混凝土桩，并以喷锚、锁口梁来进行辅助作用，从而避免水对深基坑的破坏。

1.3.5 是要时刻关注深基坑支护技术实施对环境的影响，观测土地的情况，注意它的不良反应。在必要的情况下，必须终止开挖，例如发现土地突起、地面开裂和地下水位过高等状况。施工小组要在技术开展前，设立紧急措施小组和制定可能会遇到问题的补救措施。当补救措施都无力回天的时候，施工单位要果断地停工，并不断地土壤回填，做回填反压处理。

2 深基坑监测技术

2.1 深基坑监测技术的走向

深基坑在支护施工技术时，还有一门重要的技术，需要与它相互辅佐。这门承担着重任的深基坑技术就是深基坑施工监测技术。

随着科学技术的发展和时代的进步，技术都在向智能化和自动化道路转型。深基坑施工监测技术亦是如此。深基坑施工监测技术的发展趋势是：智能化、自动化带来的高精度。

2.2 深基坑施工监测技术的开展

根据施工区域，不同的施工现场所要求的监测技术是有差异的。当施工领域比较大而且密度的紧密性比较低，有关mm级单位的要求用GPS就可以满足。由于为了增加深基坑的稳固性，它的支撑点比较多，所以靠GPS这种监测系统则显得不现实。这时需要更高科技的监测系统——TCA2003。这是一种智能化的高端科技产品，通过安装专用棱镜能够对多个检测点进行自动化监测。它可以进入深基坑的内部结构，空间要求比较低。同时，它能够更为具体地对检测点进行三维性分析，得到相对比较具体的数据，利于整个监测的分析，帮助更好地解决监测出现的问题。

在监测过程中，施工企业现在使用的传感器更为先进，它们的特点是高质量、高精度和稳定性好等。对于监测深基坑的围护强是否发生移动，施工企业可以使用安装在倾斜管内的固定的倾斜传感器进行自动智能化检测。对于孔隙水压力的检测、支撑轴力检测等，施工单位一般使用振弦式测力传感器。这种传感器的特点是传感器技术相对成熟化，它需要借助电缆线的作用将传感器安装在监测点。这里特别需要强调的是，目前国外对于支撑轴力的监测是将加力设备和测力传感器组合使用，这样一来可以直接在主控机查看支撑点的受力情况。若支撑点受力情况发生改变时，可以直接对其进行调整性的操作。对于水位的监测，施工企业通常使用带有探头式的传感器，自动探测深基坑周边水位的高低。当水位过高时，它可以发出警报灯来告诉技术人员相关问题。

2.3 影响深基坑监测技术的因素

一是成本价格太高：深基坑监测技术受成本因素的影响很大。因为这种技术很大一方面受科技的影响，需要科技成本。而科技主要是脑力劳动，成本很高。何况它还未加入其他的成本价，例如安装成本、运转成本、维护成本等。如果一项深基坑工程的周期比较短且简单，高成本的监测技术会占整个资金的很高比例，这样是不划算、不现实的。如果工程是个大型项目或对它的精确要求高，则高科技的深基坑监测技术的使用是不可避免的。

二是工程现场的场地条件混杂：在施工中，现场环境总是比较混杂，很难实现施工人员、机械设备、材料等的综合管理。人与物总是在不断移动的，互相穿插。施工现场是很难实现有规律性、井井有条的场面。而在监测这一环节，为安装传感器、电缆工作的开展等需要大面积的场地需求。而且对于高科技的TCA2003而言，它需要现场条件的通视比较好，便于监测。这些要求对于施工现场的提供是有困难的，阻碍深基坑监测技术的发展。目前基本能够实现小范围的监测，但大范围、高精度的监测还有困难的。

2.4 深基坑施工监测技术在建筑施工中的注意问题

近年来，深基坑施工监测技术越来越受重视，它在深基坑施工中被广泛需要。可是，在使用它的同时施工企业不难发现它还存在着一些问题，值得引起注意。

2.4.1 施工企业对深基坑的监测技术认识不够准确，这导致了监测的精确度低、稳定性差等不良效果。因为国内、国外的深基坑监测仪器是大不相同的。国内的仪器普遍价格较低，相对应的是它的仪器设备的精确度也比较低、耐用性差和稳定性弱。而国外的监测仪器则精确度高、监测效果好，可它的缺点则是价格过高。价格上的差异会给施工企业在选择上造成错误性认识。为了获取施工的最大利益，施工企业选择综合方面差的监测仪器。其实，这是不对的，仪器的选择要根据施工现场条件和深基坑工程要求而决定，不能随意购买深基坑机械设备。

2.4.2 深基坑监测技术的有关具体性内容尚未达到统一的标准。目前，虽然深基坑的检测技术有被使用，可它的可实行的技术要求内容还未被统一正式地确定，相关的监测方案、监测设备、监测内容等都尚未统一。这样的随意性使得整个监测技术的不科学及不合理。

2.4.3 监测的警戒线未确定。在监测过程中，监测不能盲目地被执行。事实上，它也有一个警戒线的存在。可是，在当前，由于警戒线的缺乏则不易对深基坑的险情发出警示性提示，深基坑的安全性受到威胁与挑战。

3 结束语

城市化进程的加快，高楼的不断建造施工。施工企业为了保障施工工程的安全性、提高施工质量、加快进度、完善效率，必须促使施工人员不断加强深基坑支护技术和深基坑施工监测技术的使用。两者在工程中协调使用，共同发挥举足轻重的作用。深基坑监测技术是保障支护技术顺利开展的，它们为我国现代化建筑工程奉献了自己独特的魅力，是建筑工程的重要组成部分。

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Application of deep foundation pit technology in Construction Engineering

Ji Bingbing Cai Hurui
(Henan rewin Construction Group Co. Ltd., Henan Anyang 455000)

the development of the modern urbanization process is more and more quickly, and the construction industry is further developed along with the progress of the times. The building stands at the center of the city as a symbol of "tall,majestic and magnificent", which is displayed in front of the public. Deep foundation pit technology in construction is more and more widely used, and it in the whole project has a role should not be overlooked, decided the success or failure of the project. This paper will start with the deep foundation pit supporting construction technology, to talk about the structure selection and support construction technology characteristics, and then discuss the development and application of deep foundation pit monitoring technology.

deep foundation pit; supporting construction technology; monitoring and construction technology;development and progress

TU753 文献标识码：A 文章编号：

纪冰冰（1982-），男，本科，助理工程师，研究方向：建筑工程施工。