深基坑开挖支护施工及变形控制研究

李春雷

（太原市政建设集团有限公司，山西太原 030002）

0 引言

在城市化发展进程当中，建筑施工行业迎来了发展机遇。不过，在城市发展规模不断扩大的当下，实际的建筑施工工作难度也有所增加，如遇到的地质结构情况越来越复杂。而如何保障施工工作的安全与稳定，就成为建筑施工单位的基本工作任务之一。这就涉及对地基的科学处理工作，目前应用效果较好的就是基坑支护施工技术。

1 深基坑支护及特点

深基坑支护通常指为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对深基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护的措施。其支护方法有很多，包括排桩支护、桩锚支护、地下连续墙支护、喷锚支护等。深基坑支护工程普遍具有以下特点：①基坑深度增加或场地狭窄导致支护难度加大；②基坑开挖面积大，横向支撑系统施工困难；③与土层和地下水状况关系密切，为保证周围建筑物、市政设施和地下管线的安全，对基坑支护技术提出较高的要求；④深基坑施工工期长，降雨、重物堆放等临时因素对基坑稳定性不利；⑤与相邻场地的降水、挖土等工序相互制约影响；⑥支护形式多样，技术衔接不完善。

2 深基坑支护结构的设计原则

在对建筑物进行深基坑支护结构的设计工作时，必须遵循以下三项基本原则。①施工设计过程中，分层界限要设置在预应力锚索的0.5m 深以上的位置，预应力锚索与基坑开挖的具体深度以及支护结构在竖直方向上存在对应性。对于应用在深基坑支护结构中的预应力锚索，为了保证其具有符合标准要求的承载能力，要提前做抗拔承载力的相关检测试验；②深基坑支护结构的设计要充分利用现代信息技术的优势，基于对施工现场各项信息的监测和分析，对支护结构进行符合实际施工环境的设计，并根据发生的具体变动及时进行相应的结构调整，最终实现动态化的深基坑支护结构设计；③在进行深基坑支护结构的设计工作时，必须将安全原则放在首位，要保证支护结构能够对深基坑起到足够的支撑作用，实现安全稳定的基坑施工环境，对深基坑周围的地下管线及其他设施加以保护，避免因为深基坑施工发生各种质量事故或者安全事故。

3 建筑工程中深基坑支护技术研究

3.1 土钉墙支护

土钉墙支护的主要作用是为了加固土体、混凝土面层，确保土钉与土体之间互相牵制，形成有机的整体，提高土体的承载能力，避免结构变形和沉降。土钉墙支护具有施工简便，便于维护等优点，但在施工前需先对土钉进行拔拉试验，确定钻孔深度。

3.2 锚杆支护施工技术

锚杆支护施工技术多运用于岩土工程深基坑中的地表以及洞室加固施工，支护施工基本上都是采用聚合物、金属或木质等材料制成的柱杆，然后将所采用的柱杆打入相应的岩体中，并借助黏结性物质将柱杆周围的岩体进行黏结，形成稳固的形式，且支护技术应用过程中多会产生悬吊、组合梁等，从而增强支护效果。锚杆支护施工技术最大优势是可以在一定程度上增加支撑位置承受拉力，降低支撑位置出现变形的可能性，同时施工过程不需要大量的资源以及人力，提高岩土工程深基坑开挖支护施工效率，节约施工资源有很大的帮助，在岩土工程深基坑施工中具有极大的应用推广价值。

3.3 水泥挡土墙支护

水泥挡土墙支护施工建立在搅拌桩和软土加固技术的基础上，其中搅拌桩可以在重力的作用下保持良好的侧向力，利于维护结构的抗滑移性、抗倾覆性，可有效避免墙体变形。水泥挡土墙支护振动小、污染少，且具备良好的防水性能，支护效果也比较好，因此在应用过程中，需综合考量影响其质量的要素，提高支护质量。

3.4 地下连续墙支护

在建筑工程施工中，不同域间的地理环境差异较大，因此在施工过程中，会遇到很多特殊地质的情况。若遇到软弱地质，需要着重对基坑支护结构的稳定性进行分析，避免产生不均匀沉降。软弱地质施工难度较大，针对这类土质，需要先进行地下连续墙支护结构，待土质固化后，方能进行后续施工。地下连续墙支护较广泛的应用于对沉降要求较高的工程项目，其与其他支护结构相比具有较高的应用价值，能应用于各类复杂地质，且对周边环境影响较小，对保障建设工程顺利进行有重要作用。但地下连续墙支护技术也具有一定的局限性，其对技术有较高的要求，且施工成本较高，产生的废浆量也较大，一旦处理不当就会污染环境。

3.5 混凝土灌注桩支护施工技术

在采用施工技术进行作业时，要提前做好相应的施工计划方案，然后严格按照预定计划方案以及相关的标准规范开展相应的施工流程操作。为了进一步提高混凝土灌注桩支护施工质量，在采用施工技术开展施工作业时，可以借助测量放样布孔等辅助施工技术，对施工区域进行找平处理，从而提高施工质量控制管理水平，使混凝土灌注桩支护施工达到设计要求。

4 深基坑支护施工过程面临的问题

4.1 实际的受力情况和施工时有很大的出入

无论是国内的技术还是国外先进的技术，在对深基坑支护结构维护方面，都不能很好地计算出深基坑支护结构自身的承受力。这就会使实际的受力情况和施工所开展的会有一定的偏差。一方面可能是建筑用地自身的情况比较复杂，这就会导致土质所承受的力有所不同。其次，有关人员对于影响深基坑支护承受力的各个因素掌握不够全面，在对有关内容进行计算的时候，没有办法准确计算出深基坑支护的承载力，影响了实际施工情况的开展。

4.2 在具体施工过程中可能出现的问题

深基坑支护的过程中有一些问题并不是可以人为控制的，这是一些客观的因素导致的，如果不对其进行排查，就会引发施工过程中的安全隐患，对于整个施工的安全形成一定的影响。比如说在施工过程中，基坑周围的土壤向基坑内部移动，就会使施工人员在基坑内部操作受到一定的阻碍，导致施工人员在开挖的过程中面临很多的困难，这个时候就需要有关人员根据该情况提前做好预防的措施，保证施工作业的安全。

4.3 深基坑支护工程存在施工质量不可靠的问题

在实际施工中，为节约成本，增加局部效益，很多建筑工程承包公司将深基坑支护工程委托给专业性不高的单位和技术人员进行施工。而这些技术不强的工程单位并不具备岩土施工的能力，甚至偷减材料，甚至有个别没有资质的个体负责深基坑支护工程，从而出现施工技术水平低和质量强度不可靠的问题。

5 深基坑支护结构的设计要点分析

5.1 支护结构的空间效益设计

在进行深基坑的开挖过程中，基坑周围的空间环境对施工质量存在很大的影响，良好的空间设计能对支护结构起到保护作用。内锚支护是针对深基坑支护结构的主要支护方法，该支护方法对于整体与局部结构都能够起到非常高效的支护作用。内锚支护方法的应用，可以弥补深基坑支护结构无法承受水平作用力的缺陷。在开挖深基坑的时候，外部土层存在往基坑中移动倾斜的情况，这就导致施工期间深基坑边坡位置的稳定性很难得到保障。

5.2 地基加固

深基坑施工过程中，对地基进行加固可以有效提升地基土体的抗压能力和强度，增强地基结构的整体稳定性。可以通过在地基土体中添加固化剂，并对其进行深层且充分的搅拌，使固化剂和软土充分接触产生化学反应，从而达到固化土体的作用。固化后的地基，具有良好的抗渗性能和结构稳定性，能有效保障深基坑支护效果，确保建筑工程施工质量和结构安全性、稳定性。

5.3 排水施工要点

由于进行深基坑支护结构施工的环境都是在地面以下进行，经常都会面临地下水相关的问题，在一些地下水位比较高的地方进行施工操作时，会具有非常高的危险性。地下水的具体来源非常复杂，包括深基坑周边土体渗漏的地下水、承压水、潜水、上层滞水以及雨水等，而且在枯水期和丰水期，地下水的水位也会发生巨大的变化，这就导致进行深基坑支护结构的止水排水工作时具有比较大的难度。为了实现较好的排水施工质量，设计人员要以施工场所当地的地质条件为基础，对地下水形成的具体原因进行全面的分析与总结，在结合深基坑周围的自然环境，最终制定出科学有效的排水方案，并对周边的水体和土体加以保护，以防流失严重。对于深基坑支护结构周围的地下水，具体排水主要是采用堵塞的方法，在地方区域需要使用抽水方法加以辅助。

5.4 加大监测力度

基本上针对岩土工程深基坑支护施工的变形监测都是通过对周围建筑、网管变形情况以及基坑边坡变形情况进行相应的判定。在监测过程中会对所监测的相关数据进行记录、整理和分析，以便更好地了解深基坑变形情况，并根据实际变形情况制定相应的控制措施和修补方案。为了有效避免深基坑变形导致的施工质量和安全问题发生，需要进一步加大监测力度，提高监测人员素质，确保监测工作按照相关规范执行。

6 结束语

总而言之，深基坑支护工程在建筑领域地下工程中有着至关重要的位置，其工程质量严重影响着自身及周边建筑的安全，工程技术人员应根据支护中存在的问题做好对策实施，并不断完善技术水平，为基坑支护工程尽责尽力。