探究土建基础施工中深基坑支护技术的应用

刘德金

山东淄建集团有限公司 山东 淄博 255028

引言

现阶段，城市快速发展，促使很多大型建筑及高层建筑拔地而起，为了保证建筑整体稳定性，就对土建施工提出了更高要求及标准，深基坑支护是土建基础施工中的重要环节，也是最为常见的技术，做好该技术应用及技术方案优化，对于保证建筑整体稳定性与质量均有重要意义。下面将对深基坑支护技术主要类型，应用及技术方案具体探究。

1 深基坑支护技术概念简述及其重要性分析

深基坑支护主要是指为保证地基稳定安全，对基坑周边环境进行安全防护处理的技术手段，通过对土建基础施工及科学的深基坑支护处理，能够有效保证施工人员安全和工程的整体安全。由于基坑独特的施工要求，如果发生安全施工，会造成无法挽回的巨大损失，严重威胁着工程施工人员的生命和身体健康，导致深基坑施工发生安全问题的主要因素通常都是没有做到安全有效的预防和管控，以及对安全措施的不重视。近年来，随着深基坑支护技术在土建基础施工中的逐步应用，在土建基础工程的安全性方面提供了有力的保护[1]。科学合理的使用深基坑支护技术主要表现在，前期对基坑施工深度进行考察，对土方的挖掘时，对挖掘机间距有较为严格的要求，正常情况下要保证十米以上，并通过使用逐层挖掘的方式进行具体挖掘工作。这种方式能够有效避免因局部挖掘过深导致坍塌。另外，通过对施工过程中危险因素的预判，能够制定出有效的应对方案，从而避免危险的发生。

2 深基坑支护技术应用中存在的问题

2.1 工程测量问题

工程测量是工程项目设计和施工的基础，建筑工程启动前，必须通过工程测量的方式获得数据信息基础，而实际工程测量中受场地土壤和地质条件影响，测量数据容易出现误差，以现有库伦公式和朗肯公式的计算方式并不能完全分析出地理因素对工程的影响，这对地基挖掘和深基坑支护效果有很大影响；工程现场的土壤和地质条件在工程施工前后有所变化，工程测量的数据收集和分析结果在一定程度上存在偏差；且施工设备在作业过程中不可能完全不对周围土壤发生摩擦，也会或多或少的对工程数据计算结果产生影响。

2.2 深基坑开挖过程中存在的问题

深基坑开挖施工属于整体工程的初始阶段，挖掘的深度对工程质量存在重要的影响，在挖掘中，随着深度的逐渐增加，基坑横截面性状逐渐出现，其形状决定了深基坑的稳定性，所以，在工程前期，对施工周边环境进行勘测非常重要，通过将勘测数据综合分析，得到科学的挖掘深度数值，然后进行挖掘工作，能够有效防止返工。在施工前期如果对开挖深度和基坑形状进行合理预判，就会导致工程中出现资源浪费，增加施工成本的问题。

2.3 土石取样问题

土石取样是工程施工启动前对土壤数据的收集途径，是工程设计和施工的数据基础之一。科技人员通过对施工现场土壤的取样，可以收集到现场施工所需的数据基础，根据不同的地基土壤样品选择合适的施工技术和设备，可以有效保证建筑工程土木部分的科学合理。但实际施工过程中，土石采样并不能完全反应施工现场的土壤数据，数据的缺失可能导致深基坑和工程项目的设计偏差。

2.4 施工设计不全面，与实际不符

在施工设计前，没有进行实地勘察，仅凭经验设计，造成设计与施工实际情况不符；施工方案编制存在漏洞，对各种地质问题及水文条件考虑及勘察不充分，没有严格按照施工计划执行。此外，缺乏科学的监测与管理，仅凭传统施工经验指导现场施工，难以将深基坑支护技术的真正作用发挥出来。

2.5 土体力学参数不合理

土体的力学参数是基坑支护技术施工中需要重点参照的指标，提高其科学性和准确性，对基坑支护施工具有重要的价值。在具体测量土体压力参数时，由于其具有不确定性，若想精准化计算具有一定困难，所以，对基坑支护施工造成极大困扰[2]。

2.6 应力核算问题

在工程项目施工过程中，内外部应力是保证工程整体质量的重要因素，对应力计算科学合理可以保证高层建筑和大规模建筑的质量和使用寿命，若应力计算精准性差，则会导致工程基础不稳，质量安全问题成为心腹大患。然而，高层建筑和大规模建筑需要深层地基作为基础，若在地基处理过程中对应力核算不准确，容易导致基础压力计算偏差，进而影响工程整体质量。

2.6 施工方法及施工不合理

在深基坑支护施工中，因为没有结合支护设计要求或者工程施工特点，难以把握总工期进度计划要求，从而使得施工顺序混乱，很多施工方法不合理或者不标准，没有参考实际技术要求进行施工，难以满足施工技术要求。

3 土建基础施工中深基坑支护技术应用的类型分析

3.1 掌握工程特点与难点

通过施工现场实际勘察，依据现场实际情况，记录好对应设计标高、基坑实际开挖深度。必须保证土方施工充分配合支护施工。如果施工场地较为开阔、平坦，可在适当位置搭设钢筋、模板加工厂与材料堆放场。采取水平分段、垂直分层的施工方法，每开挖一段，就支护一段。

3.2 排桩支护技术应用

排桩支护技术是深基坑支护技术中较为常用的技术之一，比较适合狭小的场所施工，例如地铁的出入口维护施工等，对于一些靠近建筑物，周边环境复杂的区域进行施工能获得较好效果。排桩支护通过使用各类挡土结构桩体，具备挡土和防水的效果。在使用这一技术时，要注意对水汽浆的水泥量和水灰比进行严格控制，保证搅拌桩均匀[3]。

3.3 锚杆桩施工方法

按照钻机成孔-钢管放置的施工顺序，在第一次注浆浆液初凝以后，终凝之前进行二次注浆，达到设计规定强度以后，进行放坡段的开挖与施工，继续对土方向下开挖，并进行面层与施工土钉施工。选用孔径150mm的锚管桩，注浆分两次进行，填料量不能低于计算体积的0.75倍，填料粒径要低于20mm，并要事先清理干净。第一次注浆材料为水泥浆，水灰比为0.55，注浆压力控制为0.2～0.5MPa之间。二次注浆也使用水泥浆，水灰比0.6，注浆压力1.5～2.0MPa，选用普通硅酸盐水泥。

3.4 重力坝

重力坝是运用土体对建筑深基坑进行加固维护的施工技术，是在深层搅拌基础上进行的支护技术。通过深层搅拌制作出水泥桩或水泥墙，利用水泥的强度、防渗透、耐腐蚀的特点，形成较木桩、钢板桩更优秀的支护结构，且此种支护施工技术施工难度低、成本低、经济效益更高，一般被使用在深度超过7m深基坑工程中。目前常见的重力坝施工方式有两种，一种是高压旋喷，一种是双轴搅拌，施工采用的设备不同，但原理一致。例如B市商业写字楼，建筑高度80m，长方形平面，总施工面积35000㎡；地下部分采用3层设计，总面积9000㎡，需挖掘基坑最大深度为15m；楼体建立在河流冲积扇，地质为粉质土层，经计算地基承载力为230kPa；地下水丰富，工程施工过程中需注意地下水对钢筋混凝土结构的腐蚀威胁，重力坝更适合工程[4]。

3.5 钢板桩支护技术应用

钢板支护技术中，主要使用的材料是热轧性材料，在施工前，要注意掌控钢板之间的紧密程度，从而在经过热轧后的钢板成为一个紧密的整体，达到挡土挡水的效果。钢板桩支护技术在使用中作用明显，强度较高，并且由于施工方式相对简单，施工难度较小，容易上手等特点，得到了较为广泛的应用。

3.6 坑壁

在地基施工过程中，要注意对深基坑四壁的设计和施工，首先要注意在土方挖掘过程中避免对坑壁造成影响；其次，土方挖掘过程中要结合施工现场的水文、土壤地质条件进行施工；最后，在施工现场承载能力较弱的情况下，要根据土壤条件和上层建筑承载力进行边坡坡率的计算，采用合适的施工方法进行坑壁施工。

4 结束语

综上所述，土建施工环节在建筑工程整体施工中占据着重要的位置，土建基础施工的好坏，对工程的质量将产生巨大影响。而深基坑支护技术也决定了土建基础施工的质量高低，只有通过在土建基础施工过程中科学利用深基坑支护技术，发挥深基坑技术的优势功能，才能更好地保障工程整体质量。所以，建筑工程行业应提高对深基坑支护技术的重视程度，加强对土建基础施工中深基坑支护技术的钻研和应用，从而提高土建施工的质量，为整体工程施工打下良好的基础。