建筑深基坑工程支护的施工技术分析刍议

摘 要：基坑施工属于建筑工程施工中的一个重要环节，随着高层建筑、超高层建筑施工技术的发展，工程建设中面临的深基坑施工问题不断增加，而深基坑支护施工技术与支护质量则直接影响到施工安全。本文主要分析建筑深基坑支护问题，全文从深基坑定义、深基坑支护技术特点、常用的深基坑支护技术以及工程实例等方面展开分析，旨在为建筑深基坑支护施工技术的合理选择提供参考，保证深基坑施工安全。

关键词：建筑工程;深基坑支护;施工技术;工程实例

伴随着城镇化快速发展，城市建筑工程项目不断增加，基坑支护是保证基坑开挖以及保证基础施工工作面安全的重要措施。目前关于常规基坑支护技术已经趋于成熟，但是深基坑与常规基坑相比，其基坑开挖难度更大，且在施工阶段对支护技术要求更高，有更高的事故发生风险。本文结合工程实例对深基坑支护相关技术应用予以分析，旨在为建筑工程中各类深基坑支护技术选择提供参考，保证建筑施工安全。

1 深基坑定义

明确深基坑的定义才能够更好地确定基坑是否属于深基坑，从而科学选择支护技术。《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》中相关附属文件为深基坑工程做出了明确定义：1）基坑开挖深度≥5m的支护、土方开挖、降水工程;2）虽然基坑开挖深度不足5m，但是基坑开挖区域复杂，如包括较多的地下管线、周边环境复杂、地质条件复杂，或者施工区域周边有密集的已有建筑物，基坑开挖可能影响邻近建筑安全的相关工程^[1]。深基坑的确定需要兼顾开挖深度以及施工场地的地质水文条件、周边环境条件等。

2 深基坑支护技术特点

2.1 相关参数测量复杂

基坑开挖与支护过程中需要测量较多数据，如基坑开挖是否处于建筑红线内、基坑开挖后的标高、基坑开挖工作面的平整度等。实际深基坑开挖过程中，上述不同参数测量难度较大，而且无法全面兼顾，造成测量参数存在偏差，可能影响到基坑开挖安全与质量。

2.2 深基坑开挖安全风险大

深基坑开挖过程中面临着较高的施工风险，这与较多因素有关，比如地质水文条件勘察不详细、基坑降水处理不到位、开挖方法不当、开挖速度过快、基坑周边有大量荷载堆积等。较多基坑周边均有道路、建筑或者其它构筑物存在，单一或者综合因素影响下造成深基坑施工中容易出现坍塌、邻近建筑倾斜等安全事故。

2.3 基坑开挖深度较大

早期建筑施工简单，现阶段高层建筑中包含了地下停车场、人防层、设备管道层等等，因而总体基坑开挖深度在不断增加，除了常见的建筑工程，城市轨道交通中部分换乘点地铁车站施工中基坑深度可达到20-30m。

3 深基坑支護技术分析

目前深基坑支护方面有多种技术方法可供选择，不同支护技术选择需要考虑实际施工工作面、地质水文条件、造价、施工经验等，现就常用的深基坑支护技术分析如下。

3.1 地下连续墙支护技术

地下连续墙是常用的一种深基坑支护技术，通过机械设备在地下挖出一条较窄且深的沟槽，然后选择合适材料浇筑，施工完成的墙体可同时兼顾防水、防渗、挡土、承重等功能。地下连续墙施工主要涉及筑导墙、深槽挖掘、钢筋笼制备、混凝土浇筑等操作，且在地下工程施工中应用广泛。结合工程实例，目前对有深层地下室建筑、地下停车场建筑、密集建筑群中工程建设阶段的深基坑支护、地下铁道基坑开挖等多选择地下连续墙。地下连续墙具有较高的墙体刚度、施工振动小、整体性好以及施工速度快、地面沉降与开挖面变形小等优势，可保证开挖面的稳定性。

3.2 土钉墙支护技术

土钉墙支护技术在深基坑支护中也有广泛应用，对于基坑周边环境简单、边坡土体稳定性较好的可采用土钉墙支护技术。土钉墙支护体系涉及到土钉群、土体、面板，按照分层设置以及从上到下顺序，通过向土体中打入土钉，依靠较多土钉群实现对土体的加固，使得开挖后边坡对自身以及相关荷载有更高的承载力，保证了开挖面边坡的稳定性，降低深基坑开挖可能产生的风险。土钉群打入土体后，通过钢筋网喷射混凝土面层可形成面板，通过面板约束与限制土钉群的变形，进一步提高整体边坡稳定性。按照当前工程实例，土钉墙支护能够兼顾锚杆挡墙、加筋土墙支护优势，且技术操作简单，工程造价低廉，施工阶段产生的扰动较小，减少支护阶段可能引起的边坡风险事件^[2]。

3.3 钢板桩支护技术

钢板桩在深基坑支护中也有较多应用，且灵活性高，能够依据地基开挖具体情况合理选择钢板桩类型，如U型钢板桩、H型钢板桩、Z型钢板桩等。结合国内工程实例，钢板桩在深基坑支护中通常配合外拉锚垫板或者内支撑型钢，组合而成的围护结构为基坑工作面相关施工提供施工环境。钢板桩在深基坑支护方面可通过钢板自身优势达到支护目的，比如钢板具有较好的刚度与强度。基坑施工完成后钢板还可以重复使用，当然钢板桩支护因为使用的是钢板，造价高，且地下水会影响钢板桩的使用，需要视情况做好防水处理。

3.4 钻孔灌注桩支护技术

深基坑开挖中对于一些软土地基多选择钻孔灌注桩支护，通常多用于7-15m深度的深基坑支护中。钻孔灌注桩期间没有噪音，也没有振动，这些都能够减少对基坑周边环境的影响，钻孔并通过浇筑混凝土可保证整个支护体系有较高的强度、刚度与稳定性。如果基础也为灌注桩设计，则能够同步进行工程桩与支护施工。当然钻孔灌注桩施工可引起水土流失需要采取挡水措施，比如旋喷桩、注浆、水泥搅拌桩等。钻孔灌注桩施工要保证钻孔阶段的垂直度，动态复核，保证施工满足设计要求。

4 工程实例

4.1 工程概况

曾参与某建筑施工，具体为18层普通住宅楼，其中底部1-2层属于商铺，而3-18层属于居民住宅，根据地质水文条件，整个施工场地地质条件尚可，按照设计要求，基坑开挖深度可达到7.12-9.55m。基坑开挖的东西方向条件限制，不能放坡开挖，且地质条件相对较差;南北方向条件较好，同时有放坡施工开挖条件，综合分析后应对东西方向基坑开挖面予以支护处理，保证施工安全，防范坍塌等安全事故。

4.2 支护技术方案选择与设计

对基坑开挖施工区域地质水文条件、周边道路、建筑、地下管道分布等所有情况予以综合分析，经过初步论证，该支护方案可选择土钉墙支护技术。结合基坑开挖面尺寸、工程进度、基础施工要求鞥，确定出土钉墙施工技术参数包括：土钉墙坡度：1：0.75，面层钢筋：φ6.5@200钢筋网，成孔直径120mm，混凝土面层厚度：100mm，混凝土强度：C20，水泥浆水灰比：0.5。

4.3 施工工艺流程

按照设计参数完成对工程基坑边坡的支护，整个土钉墙施工工艺流程包括：土方开挖→边坡修正→土钉成孔→土钉安放→注浆→绑扎钢筋网→焊接土钉同加强筋→放置垫块→明确混凝土喷射厚度控制标志→喷射混凝土→施工养护。

4.4 支护效果

基坑施工中通过采取土钉墙支护技术，基坑周边土体稳定性较好，保证了正常的施工;基坑周边建筑物、地下管线等没有受到影响，不同方向相关变形均处于允许范围内;达到了施工简便、施工工期短、经济性良好等目的。

5 结语

当前建筑工程领域面临的深基坑支护问题越来越多，可供选择的支护技术也较多，实际选择支护技术方案中需要综合考虑多方面因素，从而合理选择最佳的支护技术方案，并合理设计支护技术参数，达到预期深基坑支护目的。

参考文献：

[1]王扶平.建筑工程深基坑支护施工技术案例的思考[J].住宅与房地产，2019（33）：183.

[2]王卓.浅谈高层建筑深基坑支护工程施工技术[J].居舍，2019（26）：42.

作者简介：王先雄，助理工程师，研究方向为土木工程。