深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用

◎刘学

引言

在建筑工程领域中，深基坑施工是比较常见的内容，在许多类型的项目中占据重要地位。在施工时，要充分发挥出支护技术的作用，还要确保支护结构更加稳定、安全，避免其对基坑周边环境造成不利影响，提高建筑结构的安全性。

一、深基坑支护技术在建筑工程中应用的意义

1.保证工程安全。

进行深基坑支护施工时，要考虑到多方面因素对施工所带来的影响，比如地理、气候、环境等。要根据工程的实际情况，对施工方案进行调整和优化，选择合适的施工技术，确保深基坑支护结构更加稳定。通常，施工人员要进行挖洞桩，并发挥出混凝土护栏的作用，保证整个工程更加稳固。在具体施工时，会存在许多不确定因素的影响，因此，需加大施工管理力度，对工程质量进行有效的控制。

2.合理应对突发事件。

由于建筑工程的施工周期比较长，施工成本比较高，涉及工序多种多样，与之相关的技术类型越发复杂，需多人参与其中，因此，在施工过程中，会产生许多突发状况，对施工造成不利影响。在开展深基坑支护施工时，要严格按照相应的标准进行操作，制定应急预案，一旦发生突发问题，就可在第一时间内进行处理，避免造成更加严重的影响。

由于深基坑支护施工比较复杂，施工人员要严格按照相应的步骤进行操作，同时，还要对工程的过程进行全面监测。比如，进行土方开挖和回填时，需了解其具体的位移和变形情况，加大监测力度，并采取相应的控制手段，避免发生安全事故。要制定完善的审查制度，对支护方案进行论证，保证方案的内容具有可操作性，还能进一步降低施工成本。在基坑支护周边要避免堆重物，保证车辆不得碾压其周围，严格保障基坑周边的安全。在进行挖方时，要确保挖方的方案内容合理，这将直接关系到整个支护结构的安全性和可靠性。

二、基坑支护结构类型

随着建筑工程技术的不断发展，深基坑支护技术在建筑领域中得到日益广泛的应用。目前，与深基坑支护结构相关的设计方法和计算方法正不断完善。根据受力性质的不同，可将基坑支护结构分为重力式结构、悬臂式结构和支撑式结构。在建筑工程施工中，要结合不同的地质条件和基坑深度的要求，选择合适的支护结构体系。在基坑支护结构中，水泥土搅拌桩和土钉墙是两种常见的支护形式。水泥土搅拌桩既能对水进行有效阻隔，又有挡土的功效。土钉墙经常用于地下水位较低的场区。

如果基坑深度大于5m，小于10m，可采用沉管灌注桩或钢筋混凝土预制桩。要进一步提高其防渗漏功能，则需设置水泥土搅拌桩，通过高压注浆的方式打造止水帷幕；在部分工程中会使用钢板桩。如果基坑的深度超过10m，可采用地下连续墙或SMW工法连续墙，并结合实际情况确定是否要设置锚杆。若在施工中遇到排水泵站和工作井等内容，需使用沉井。

三、深基坑支护施工中常用技术

1.锚杆技术。

使用锚杆技术时，要充分发挥出岩土锚杆的作用，将岩土锚杆的一端与工程结构进行连接，另一端与地层连接和锚固，施加相应的预应力，使其能够承受多方压力，保证工程结构稳定。岩土锚杆技术离不开强大的岩土支持，实施这一技术后，结构的重量有所减轻，还能进一步降低对材料造成的浪费，有效保证施工安全。

锚杆结构形式较多，在对其进行分类时，可将不同的内容作为分类依据。比如，将预应力作为分类依据，可将其分为两种，一是预应力锚杆，二是非预应力锚杆。此外，也可将锚固机理、锚固形态等内容作为分类依据。总之，进行基坑开挖时，可充分发挥出锚杆技术的优势。

2.逆作法。

在进行基坑开挖之前，可应用逆作法进行施工，该项技术有其自身的特点。第一，保证上部结构施工与地下基础结构施工以平行的方式展开，可节省大量的施工时间。第二，具有合理的受力结构，避免维护结构出现较大程度的变形，对附近建筑的影响比较小。第三，逆作法施工，基本不会受到外界条件的影响，在进行开挖时，通常不会占用较多时间。第四，可充分发挥出地下空间的优势。第五，施工人员可将一层结构平面作为工作平台即可，不必额外设置开挖工作平台，降低施工成本。第六，若施工条件比较苛刻，施工环境较为恶劣，就可发挥出逆作法的作用。进行基坑施工时，利用逆作法可充分发挥出地下结构的支撑作用。

3.SMW工法。

SMW工法又可称之为新型水泥土搅拌桩墙，该方法主要是在水泥土桩中插入H型钢，使水泥土桩具有良好的防渗与挡水功能，并可承受强大的荷载，使之成为性能优越的围护墙。SMW工法于20世纪70年代中期诞生于日本，该方法已在法国、美国等国家中得到广泛的应用。近些年来，我国一些城市对这一方法予以高度关注，因此，该方法在建筑工程中得到迅速推广。SMW工法利用专门的钻头对土体进行切削，然后将水泥浆液注入到土体之中，在充分进行搅拌与混合后，就要进行重叠搭接施工。水泥混合物尚未凝固之前，将H型钢插入到搅拌桩之中，就能形成具有较高强度和刚度的地下连续墙体。

利用SMW工法所构建的支护结构具有其自身的特点。第一，在施工的过程中，不会产生严重的噪音，不影响周边居民的正常生活，支护结构具有较高的强度，在粘土等松软的地层中，更能进一步发挥出该支护结构的优势。第二，具有良好的挡水与防晒性能，不必额外设置挡水帷幕。第三，若采取有效的措施对H型钢等材料进行回收，可进一步降低施工成本。将SMW工法与基坑围护相结合，不仅能够提高施工效率，还能缩短施工工期，使维护结构与主体结构分离。施工人员可在主体结构的侧墙进行防水施工，提高其防水性能。

四、深基坑支护施工中存在的问题

1.边坡施工不符合设计要求。

在进行基坑开挖施工时，施工人员若不能严格按照相应的标准和要求进行操作，就可能会导致基坑开挖超出原有的标准，或者并未达到相应标准。若管理人员不能对这一施工过程进行全面的监督与管理，就可能会导致开挖高度不一致，影响边坡的平整度。

2.施工进度协调不到位。

进行基坑支护时，要考虑都技术的难度与工序的复杂程度，全面保证施工人员的素质符合要求。此外，要合理协调施工进度，否则就会影响施工成本。在实际操作中，由于进度控制不当而诱发的问题比较多，如工序混乱，工程进度遭到拖延，施工安全缺乏保障。

3.混凝土喷射厚度不符合要求。

进行支护施工时，混凝土喷射是一种比较常见的施工技术，尽管该项技术操作比较方便、简单，但如果混凝土质量缺乏保障，对混凝土不能进行合理养护，就会导致最终的喷射厚度不符合要求，影响支护结构的强度。

4.成孔注浆操作不到位。

进行钻孔操作时，要考虑到孔的深度。若不能对孔的深度进行有效控制，就会导致孔的质量缺乏保障，造成坍塌、注浆困难等问题。如果注入浆液的压力并未得到合理控制，压力不足，就会导致锚杆的抗拔性能不足，从而影响最终的工程质量。

5.并未合理处理边坡顶面要求。

进行边坡顶面处理时，若没有根据相应的要求进行操作，就会影响工程质量。比如，如果工程所面临的地质条件比较复杂，施工人员进行支护施工时会面临一系列问题，若不能及时相应的排水设施或开展有效预防，就会导致土体发生位移，影响施工工期，导致工程质量缺乏保障。

五、建筑工程深基坑支护技术要点

1.对工程进行勘察。

为了进一步发挥出支护技术在深基坑施工中的作用，就要积极对工程周边的情况进行勘察，确保支护工作具有严格的参考依据。工作人员要仔细分析工程所在的地质结构和地形情况，明确施工条件，对施工进行合理评估。比如，要考虑到周边环境是否满足施工要求，定期对地下水进行检测，确保深基坑施工顺利开展。施工人员要全面掌握设计意图，及时就问题与设计人员进行沟通，保证工作得到有效协调。

2.土方开挖。

在进行土方开挖时，施工人员要了解操作的先后顺序和开发原则。首先，要对中间的土方进行开挖，然后，对两边的土方进行开挖。在挖掘的过程中，要采用临时的支撑结构，明确开挖时间，掌握开挖的频率和节奏，为后续施工奠定坚实的基础。需确保基坑的变形量得到有效的控制，采用先进的监控技术，对开挖过程进行全面的监督与管理，使工作人员能够了解到开发的具体情况，一旦发现异常情况，就要及时进行改进施工人员的开挖行为。

由于开挖的方向有所不同，施工人员需掌握不同的开挖顺序和手段。常用的开挖方式是纵向分层和分段开挖，施工人员要考虑到开挖的长度，并对其进行有效的控制。此外，要考虑到各个层的标高，并将本层的支撑底面作为标高的确认依据，当开挖工作结束后，要及时对钢支撑结构进行安装。正式施工之前，需及时对基坑周边的杂质进行清理，并对其周边的管线进行有效的保护。通常要使用专门的挖掘机进行开挖，明确开挖区域，逐层进行开挖。

3.土钉支护。

在进行土钉支护时，要提高边坡的稳定性，对土钉的强度和抗拉力进行合理设计，使其能够在后续工程中发挥出有效的支护作用。第一，施工人员要明确孔洞的深度，并对深度进行精准计算。要严格按照方案的要求明确孔洞的位置，并做出相应的标记。第二，进行拉拔测试，确定土钉的拉拔力。在测试时，需明确灌浆的具体量，并对灌浆力度进行有效的控制。需对浆液的配比进行合理设计，确定其所采用的外加剂的质量符合要求。

4.土层锚杆支护。

要严格按照设计的要求，确定锚杆与锚杆机的位置，确认位置没有问题后，就可进行施工。明确钻孔的设计深度，确定锚杆的质量不存在任何问题，并加强对隐蔽工程的检验与审查。在施工中，如果遇到问题，则需要暂时停止操作，对问题进行详细的检查，找到问题生成的原因，然后采取有效的改进对策。控制孔之间的距离时，需将其误差保持在一定范围内，方向主要以锚杆水平、垂直方向为主。此外，施工人员还要考虑到钻孔底部的偏斜尺寸是否合理。要严格根据设计的要求选择合适的浆液配比，保证浆液没有任何杂质。

5.自立式支护。

在自立式支护方式中主要包含以下几种方法。第一，水泥搅拌桩挡墙支护。这种支护方式的使用范围比较广泛，比如，粘土、粉土、淤泥等土层均可。进行基坑开挖时，需将其深度控制在一定范围内，深度不可过大。这一类支护结构的优点比较多：第一，挡墙拥有较大的厚度，整体性能稳定，防水性能完善，施工速度比较快，造价较低，无需在基坑内部设置支撑结构即可进行施工。同时，该支护方式的也存在一定的缺点：会占据较大的面积，强度不稳定。第二，悬臂式排桩支护。该支护方式的优点：无需在基坑内部设置相应的支撑结构，可采用机械设备进行挖土操作。该支护方式的缺点：支护桩桩顶会产生较大的位移，如果基坑具有一定的深度，会增加施工成本。在使用该支护方式时，需考虑到地质条件是否良好，如果条件比较差，则不能采用这一手段。

六、深基坑支护施工注意事项

以某办公楼为例，拟定建筑为地下一层，地上十六层，建筑结构为框架剪力墙，建筑基础是桩基承台式，桩基是预应力混凝土，基坑深度为4米。

对基坑进行开挖时，可将开挖次数分为两次，保证其达到设计标高。进行基坑支护时，施工人员所采用的手段是水泥搅拌桩重力式挡土墙。正式施工之前，选择合适的材料，如普通硅酸盐水泥，并对水灰比进行有效控制。需确保桩与桩之间的距离合理，不要在相邻的位置处设置施工缝。

选择合适的搅拌机，然后进行下沉施工。当下沉到指定的深度之后，启动水泥浆泵，将浆液喷入到地基之中。进行提升操作时，要避免出现断浆问题。进行反复搅拌时，要保证每次提升高度与地面持平，然后继续下沉。

正式进行开挖时，要严格按照图纸要求，对基坑平面图进行绘制，严格按照相应的原则与顺序进行操作，以循序渐进的方式进行开挖。如果设备不能达到相应的位置，技术人员就要进行手动开挖，然后对基底土方进行调整。要选择专门的自卸汽车运输土方，并对开挖深度进行严格控制。要及时对测量工作进行跟踪与反馈，避免对搅拌桩形成碰撞，在近距离操作时，最好由专业的人员负责。

七、深基坑支护施工质量控制

1.提高勘察的合理性。

在正式进行施工之前，除了要做好相应的准备工作，确保各项资源齐全之外，还要对工程进行针对性的勘测与检查，了解工程所在地的地质信息，选择恰当的支护方式，使工程能够有序进行。要对勘察对象进行合理的评价，明确地层结构和地下水位等实际情况，采取有效的措施，避免其对工程施工造成不利影响。此外，施工人员还要了解工程周边的建筑情况。

2.加大监测力度。

在施工时，设计人员和施工人员要保持必要的沟通，避免施工受到各种不利因素的影响，导致最终的支护结构不符合设计要求。需加强对地下水的监督与测量，安装完善的地下水控制装置。要由专门的负责人对现场的各项工作任务和资源进行安排，制定明确的巡检计划，并及时对检查结果进行记录。

3.减少地下水所带来的影响。

在进行基坑支护操作时，要考虑到地下水对施工所带来的不利影响。一旦在施工区域内部发生水渗透，会导致地面出现沉降，从而对施工质量造成影响。因此，要采取必要的解决手段，对地下水进行有效的控制。通常可采用人工降水的方式解决这一问题，如果土质条件不符合人工降水的要求，就可构建止水帷幕，使其能够起到有效的挡水作用。

4.对基坑四周地面进行有效保护。

要对工程周边的地表进行有效的保护，避免地下水等其他因素对支护结构造成不利影响。一旦基坑产生裂缝，加之地下水入侵，就可能会导致支护结构发生位移。为了解决这一问题，需及时对地面水进行疏导，使其能够获得合理分流，避免所有的水涌入到基坑之中，提高支护结构的稳定性，保证基坑的安全性和可靠性。总之，支护工作具有一定的复杂性，由于其将直接关系到深基坑施工质量和建筑整体结构的稳固性，因此，必须要选择恰当的支护方式，并且要避免其对其他周边建筑物和环境造成不利影响。

结束语

综上所述，在进行深基坑支护施工时，要结合建筑工程的要求与实际情况，选择恰当的支护方式，掌握支护要点，严格按照相应的制度和标准进行操作。在实际施工中，由于部分施工人员不能严格按照设计的要求进行操作，会导致工程出现各种问题。为了改变现状，要做好一系列准备工作，对工程所在地进行全面的勘测，加大监督力度，避免不利因素对施工造成影响，并加强对基坑的保护，保证基坑的质量符合要求，提高建筑结构整体的稳定性。