高层建筑深基坑支护工程特征及技术措施分析

摘    要：本研究以实际工程案例施工管理经验为基础，针对高层建筑中深基坑支护特征进行分析，并以其工程特征为基础，对其施工作用过程中技术控制措施进行深入讨论，研究结果对高层建筑中深基坑支护施工作业具有一定指导意义。

关键词：高层建筑;深基坑;施工技术

1  引言

随着建筑高度不断提升以及建筑规模的不断增大，高层建筑施工技术面临严峻的挑战[1， 2]。在高层建筑建设过程中，深基坑支护施工技术的作用不可忽视，由于其具有支护效果好、工程质量高、施工周期相对较短等显著优势，已被广泛地应用于高层建筑施工过程中[3]。目前已有许多学者针对高层建筑中深基坑支护施工技术问题展开了研究和讨论，潘兴华[4]就高层建筑基坑土方开挖技术展开论述，并对其主要难点进行了讨论;周红丽[5]针对高层建筑深基坑支护技术展开了论述，但其并未针对高层建筑深基坑支护工程实际工程特征进行细致分析。

本研究结合湖南省株洲市东帆国际大厦深基坑支护工程（基坑面积为4287.9m2，基坑周长270.5m，基抗开挖坑底标高为37.7m）以及湖南省株洲市明月湖森林公馆基坑支护工程（基坑面积约为8000m2，基坑周长约为480m。基坑开挖坑底标高为55.35m～55.65m）两个实际工程案例施工管理经验，对高层建筑深基坑支护施工工程特征以及主要技术措施进行深入分析和讨论，本研究结果可为高层建筑中深基坑支护工程施工提供一定的指导。

2  深基坑支护工程特征

2.1  工程环境复杂

由于高层建筑使用功能的特殊性，其常被建设于市区偏中心地带，其周边人口相对而言较为密集，且其周边建筑物以及构筑物相对较多，并且各类建筑物以及构筑物结构形式复杂。除其周边建筑因素影响外，例如周边电力作用设施以及水利作业设施发展程度也相对较好，其地下管网情况错综复杂。各类因素的综合作用使得高层建筑深基坑支护施工环境变得复杂多变，在施工过程中，施工作业可对其周边建筑物及构筑物沉降产生显著影响，另在基坑开挖过程中也将对其地下管网设施产生不同程度的干扰，由此将使得高层建筑深基坑支护施工难度显著提升。

2.2  施工方案复杂程度高

对于高层建筑而言，其规模通常较大，而其基坑安全等级常较高，在其施工方案的确定上而言，不仅需考虑基坑自身安全等级和安全性问题，且需同时考虑其复杂的周边环境。进行施工方案确定过程中，需充分以前期勘探结果以及基坑安全等级为要求进行方案安全性和合理性的综合评判，因此，对于高层建筑深基坑支护施工而言，其施工方案的复杂程度较高，也为高层建筑深基坑支护施工增加了一定难度。

2.3  施工难度大

高层建筑周边存在密集的人口以及建筑群，在该种复杂的工程环境中，需在固定的施工周期内完成深基坑支护施工，将使得其整体施工过程进度把控较为严格。另外，由于需要针对具体工程需求，进行数量较大施工设备以及施工人员配置，其施工作业空间将相对减小，使得其施工过程难度显著增加。由于周边建筑群的存在，施工过程易对周边建筑群产生影响，使得周边建筑群安全性降低，这意味着对高层建筑深基坑进行支护施工过程中，需要进行严格的施工技术质控控制，以避免安全事故的发生。

2.4  施工安全隐患高

以上论述了高层建筑深基坑施工过程将对周边建筑群安全性能产生一定影响。此外，对高层建筑而言，其深基坑支护施工是高层建筑建设环节之中重要一步，其施工方案及其施工技术的合理性都将直接影响深基坑工程质量，并进一步影响高层建筑工程整体质量。深基坑支护施工不仅影响该独立项工程施工质量及过程安全性，而且可影响高层建筑整体工程的安全性，因此，可认为高层建筑深基坑支护施工具有较大的安全隐患。

3  深基坑支护施工技术控制措施

3.1  施工环境信息的采集与管理

考虑到高层建筑深基坑支护施工工程环境复杂，在施工前期过程中，应当进行完备的施工环境信息采集并对其进行科学化管理。在信息采集过程中，需着重针对其周边人口密集程度情况、周边建筑群结构信息、管网建设情况、工程地质情况以及其地下水位分布情况进行充分分析和整理，一方面可为深基坑支护形式的选择、施工方案的设计提供可靠的信息来源，另一方面则可为深基坑支护施工过程提供有价值的参考信息，以提高整体工程质量及施工安全性。

3.2  深基坑支护形式

深基坑支护作为整个高层建筑的重要支架，其形式的选择受到诸多因素的影响。就目前高层建筑深基坑支护形式而言，其常采用地下连续墙支护技术、喷锚网支护技术等。针对不同的实际工程情况，所采用的支护技术均不同。深基坑支护形式的选择在很大程度上直接影响设高层建筑深基坑支护工程的质量以及安全性。对于不同的支护形式，其优劣性存在较大差异，在进行深基坑支护形式选择时，需综合考量其可行性以及安全性，充分结合实际施工环境和工程质量、安全需求进行。

3.3  深基坑开挖及施工过程

在进行深基坑施工过程中，涉及施工作业环节较多，如施工开挖、挡土、施工围护以及地下防水等。由于施工作业系统自身具有一定的连贯性和系统性，在施工过程中，任意一个环节都将对工程质量和安全产生影响，甚至将导致安全事故的发生。在此基础上，需对深基坑整体施工过程进行严格把控，针对其施工开挖过程而言，应当充分利用前期获取的施工环境信息，对其水文地质条件进行考量，结合实际情况进行作业，充分避免基坑塌方或土体滑坡的情况发生，除此之外，应当采用分区作业的形式进行基坑开挖，从而降低施工作业对地下土体结构性质的影响，防止塌陷。此外，由于深基坑開挖过程将常伴随地下水涌出现象，因此，在施工过程中，并应当着重从防水、排水以及降水三个方面对深基坑支护施工过程中的止水问题进行考量。

3.4  信息化施工监测及管理

除以上所述施工技术及作业流程方面对整体工程质量产生影响外，施工管理过程也在很大程度上影响着施工高效性和安全性。由于其工程量较大，而施工周期通常较短，深基坑施工作业过程中，其信息管理密度大、难度大。因此，需充分利用信息化的手段对其施工作业细节进行管理和监测。施工作业过程对其地质结构以及支护结构均存在不同程度的影响，在全作业过程中，应当对其地质条件变化情况以及支护结构的安全性进行实时监测，并应当将监测结果进行及时反馈和分析，以监测结果为基础，对后续施工作业流程进行指导，以确保施工进度和施工质量符合预期要求。

4  结论

本研究从具体实际工程案例出发，针对高层建筑中深基坑支护施工的工程特征以及其技术要点进行深入分析。对高层建筑中深基坑支护工程而言，其工程环境复杂、施工方案复杂程度高、施工难度大，且其施工安全隐患较高。针对上述主要工程特征，认为需从施工环境信息的采集与管理、深基坑支护形式、深基坑开挖与施工过程以及信息化施工监测和管理四个方面对深基坑支护施工质量和安全性进行提升。

参考文献：

[1] 梅洪元，陈剑飞.新世纪高层建筑发展趋势及其对城市的影响[J].城市建筑，2005（7）：11～13.

[2] 高海东，王健.高层建筑发展综述[J].建筑遗产，2013（22）：448.

[3] 林木文.高层建筑深基坑支护现状及施工管理分析[J].广东建材，2010（7）：256～258.

[4] 潘兴华.高层建筑深基坑土方开挖技术的探究[J].工程技术研究，2018（1）：12～13.

[5] 周红丽.高层建筑深基坑支护施工技术[J].岩土力学，2003（S1）：248～249.

作者简介：

喻义军（1978-）男，湖南长沙，高级工程师。