建筑工程中的深基坑支护施工技术分析

常国瑞，王淑文

1.山东省建筑科学研究院有限公司，山东 济南 250000

2.山东建科特种建筑工程技术中心有限公司，山东 济南 250000

1 深基坑支护施工面临的问题

1.1 基坑深度不断加大

近年来，我国城市化建设步伐不断加快，房屋建筑、路桥等基础设施建设项目的数量越来越多，导致土地资源大规模减小。为实现对有限的土地资源的高效利用，目前建筑工程领域越来越重视对地下空间的开发，导致建筑工程基坑深度越来越大，从而提高了对深基坑支护施工技术的要求，深基坑支护施工的难度也不断增大。同时，高层建筑也是建筑行业针对土地资源短缺问题所采取的有效举措，高层建筑通常体量较大，也给深基坑支护施工技术提出了更高的要求。

1.2 不确定因素较多

深基坑开挖时，往往面临很多不确定因素。如果支护方案不够合理或考虑不全面，则可能引起安全事故。一旦发生安全事故，便会造成巨大的经济损失，还可能会导致人员伤亡。基于此，深基坑开挖施工时，应采取有效的措施，预防安全事故。施工前，应做好调研工作，对建筑工程所在区域的情况、周围环境情况进行全面了解，然后选择合适的支护方式，并制订科学、可行的施工方案，为实现深基坑支护施工质量的提高奠定良好基础。

1.3 施工条件比较复杂

当前，建筑工程的数量不断增多，但建筑用地却在日趋减少。在此背景下，很多建筑企业在进行选址时，往往不得不选择环境相对复杂的地方，这些地方地下管线复杂、管道较多，导致深基坑支护施工难度较大，对支护施工技术也提出了更高的要求。深基坑支护施工之前，如果没有准确、全面地掌握该区域的地质条件、周围环境等情况，便有可能出现深基坑开挖不成功的现象，导致大量资源的不必要浪费，还会影响深基坑的稳定性，甚至给周围建筑物及构筑物造成严重的威胁。

2 常见的深基坑支护施工技术

2.1 土钉墙

建筑工程深基坑施工中，土钉墙是一种常用的支护方式。为确保基坑支护施工的顺利开展、排水功能的有效性，应设置网状的排水系统，并保证积水沟、积水坑等有良好的排水功能。在确定土钉大孔直径时，应根据国家相关规范标准的要求进行，保证孔径合格，且要对土钉进行仔细检查，确保其无生锈、杂质等问题存在，钉入孔后，再灌入注浆管。土钉焊接托架时，加强对钢筋、砂浆等材料的质量检查，确保其符合建筑工程的实际要求，并要准确定位土钉的位置。注浆时，应确保浆液配比的合理性、科学性，速凝剂的用量为水泥用量的3%，同时也要对注浆压力进行严格控制。注浆过程中，确保完全将水泥浆导入孔中，避免侧漏现象的出现。首轮操作必须在浆液初凝之前完成，30min 后再将注浆管清理干净，然后开展第二轮注浆。注浆完成4h 后再进行挂网，应使用钢筋网，并与铁丝进行焊接。提前将泄水管安装在垂直、水平方向上，为保证管口的密闭性，可使用PVC 管。

2.2 土层锚杆

建筑工程深基坑施工中，土层锚杆也是一种常用的支护方式。实际应用土层锚杆进行支护时，应对锚杆的位置进行合理选择，使用钻机对锚杆进行固定后再灌浆。钻孔前，将锚杆位置当作基点，认真测量，锚杆机位于指定地点后才能进行钻孔，并合理调整钻杆的位置、钻杆的角度。钻孔过程中，若发现异物，则要停止钻孔，立即上报，并要仔细探查，根据探查结果，再确定解决对策，到达指定位置后完成钻孔。同时，也要仔细检查锚索的情况，确保锚索状态良好后，才能开展相关操作。

2.3 护坡桩

护坡桩也是建筑工程深基坑施工中的常见支护方式。对护坡桩进行实际应用时，先用灰浆灌浆，可选择碎石、砂屑或混凝土等作桩的原材料。同时，应严格遵循相关规范标准，制订科学、可行的施工方案，并交由专业人士、总工程师审核、签字，将其作为护坡桩施工的指导文件。根据施工方案中的相关内容进行施工，用钻杆从下孔入孔底进水泥砂浆，并保证其可以达到规定深度，采取多孔钻孔灌浆的方法来确保护坡桩的质量，确保深基坑支护施工的效果符合工程要求。

2.4 组合支护

组合支护指将多种支护方式与相关技术有机结合起来。喷锚支护便是深基坑施工中的一种常用组合支护方式，其是将混凝土喷射、锚杆、钉墙、铁丝网等有机结合起来，适用于地下水位较低以及黏土、砂土、弱胶土等特殊土体的基坑支护施工。实际应用喷锚支护方式时，基坑深度应≤15m，并要做好准备工作，从而确保喷锚支护施工质量。同时，桩锚支护也是深基坑施工中的常用组合支护方式之一，其在土体性能较好、土层较薄、土质较软的地基中有着良好的应用效果。例如，基坑坑体长度≤40m、设计轴向抗拔力≤750kN、水平角度为20°～50°时，便可以应用桩锚支护方式。桩锚支护方式的构造形式相对简单，是在基坑稳定地层内将受拉杆件的一端固定住，然后使其另一端连接围护桩，从而通过围护桩来对力进行传导，以保证围护结构的稳定性。实际应用桩锚支护方式时，应做好实地勘测，将垂直、水平位置标注好，并对支护结构、基坑底部间的夹角进行严格控制，确保其不超出20°～25°的范围。如果基坑单边长＞40m 或边缘总长＞140m，则要严格控制锚杆轴向抗拔力，通常不可超出700 ～800kN 的范围。此外，自立式支护也是深基坑施工中的常见组合支护方式，其适用于素填土、粉土、粒土、黏土以及淤泥土等土体，主要是设置具有阻挡、支护等效果的水泥搅拌桩，并将其当作支护屏障。实际应用自立式支护方式时，需要严格控制基坑挖掘深度，深度应≤9m。

3 建筑工程中深基坑支护施工技术的应用实例

3.1 工程概况

该项目工程基坑采用整体开挖方式，呈不规则矩形，拟支护基坑东西长约246m，南北宽约186m。高层基底标高17.95m；多层基底标高18.90m；车库正常基底标高19.05m，部分基底标高为17.05m、18.95m、17.95m。东部及北部水池地区需要对淤泥质土进行换填。根据勘察报告，东侧换填最低处基底标高为16.62m，北侧换填最低处基底标高为17.02m（已换填完成标高最低为18.95m）。

项目场地地下水为第四系孔隙潜水，主要补给来源为大气降水及地下径流。勘察测得地下水静止水位埋深为0.60 ～6.00m，平均为4.67m；稳定水位标高为19.31 ～ 19.98m，平均为19.69m。受周边降水影响，水位变化幅度较大，该区域水位变化幅度约为1.0 ～3.0m，丰水期最高水位标高可按23.00m 考虑。综合考虑地质勘测结果、场地周边环境情况等因素，按照便于施工、经济合理的原则，以保障深基坑支护施工质量、安全为目标，对多种支护方式进行比较，决定选择土钉墙支护和自然放坡的支护方式。

3.2 深基坑支护施工

首先，土钉支护施工。土钉支护施工的具体流程如下：土方开挖→土钉成孔→土钉制作与安装→注浆→钢管土钉施工→面层施工→降水井、疏干井、集水坑施工→搅拌桩施工。其中，在钢管土钉施工环节，应注意钢管端部应制成尖锥状；钢管顶部应设置防止施打变形的加强构造；钢管土钉需要接长时，可采用帮条焊连接，帮条不应少于3根Φ16mm 钢筋，钢筋长度不应小于2 倍钢管直径，并采用双面焊；注浆采用水泥浆，水泥浆水灰比值取0.5 ～0.6；注浆压力不宜低于0.6MPa，应在注浆至钢管周围出现返浆后停止注浆，当不出现返浆时，可采用间歇注浆的方法。

其次，严格把控土钉支护施工质量。基坑施工周期跨度大，应做好雨期、冬期施工准备。施工质量把控要点如下：（1）基坑侧壁施工坡率不得大于设计值；土钉位置允许偏差为100mm，倾角允许偏差为3°，土钉杆体长度不应小于设计值；钢筋网间距允许偏差为±30mm；搅拌桩垂直度偏差不得大于1%，桩位偏差不超过50mm。（2）进入雨季前应准备沙袋、水泵等防水物资，降雨过程中及时截水疏导，排出积水。基坑四周设置挡水坝和排水沟，防止基坑四周雨水流入基坑内。硬化路面，顺水坡度按设计要求进行喷面，下雨时雨水自然向基坑周围流淌，防止雨水回灌、浸泡基坑。雨季应派专人对基坑四周的变形情况进行测量，以便及早发现问题，尽快解决。（3）冬期施工水泥浆及喷射混凝土拌制宜掺入适量的防冻剂，拌制混凝土所用骨料应清洁，不得含有冰、雪、冻块及其他易冻裂物质；冬期施工喷射混凝土温度应根据热工计算确定，不宜低于5℃。冬期施工混凝土面层施工后应采用塑料布等防水材料覆盖并保温养护。

3.3 喷锚支护施工技术的应用效果

深基坑施工中应用喷土钉支护施工技术，施工完成后，被支护的土体土钉支护结构之间构成了一个整体，土钉支护结构可满足土层内力、外力的要求，能够实现对施工支护面的稳固，支护面强度、稳定性也比较高。面层施工使边坡表面上建立起一个有效的防护层，可避免雨水、地表水冲刷而引起的滑坡，有利于确保基坑的稳固性。

4 结束语

综上所述，建筑工程中的深基坑支护施工技术多种多样，包括土钉墙、土层锚杆、护坡桩以及喷锚支护、桩锚支护、自立式支护等组合支护方式。实践过程中应根据建筑工程实际情况、具体要求，对支护方式进行合理选择，以确保深基坑支护施工质量，保障建筑工程的建设效果。