深基坑支护施工技术在房屋建筑工程施工中的应用研究

魏庆军 甘肃第三建设集团有限公司工程师

科学技术的不断发展进步，促进了我国各行各业的发展，建筑行业也迎来了建造大规模的高层建筑并开发利用地下空间资源的新机遇。无论是建造大型的建筑还是建造地下建筑，都离不开深基坑工程。由于开挖深基坑的过程势必会引起周围地基的地下水位发生变化，同时应力场的改变将会导致周围地基土体变形，进而影响周围建筑物的稳定性以及地下管线的正常使用，因此将支护技术广泛应用于深基坑工程十分有必要，对于我国建筑行业的发展具有十分重要的现实意义。

1 深基坑支护施工技术的应用

在建筑行业中，一般情况下，深基坑的深度在5 m 以上或者虽深度不足5 m，但其地质结构和地下管线十分复杂。随着深基坑支护施工技术不断趋于成熟，逐渐体现了基坑深度不断增加、施工环境更为复杂等特点。因此，在选择深基坑支护施工技术应用于深基坑工程时，需要综合考虑具体的地质条件和施工环境，同时也需要考虑较长的施工周期带来的影响。

在建筑工程中应用深基坑支护施工技术能够有效规避施工周边土方发生坍塌以及土层渗漏等方面的问题，该类技术使用较多的是土钉墙施工技术、护坡桩施工技术以及土层锚杆施工技术等[1]。

1.1 土钉墙支护施工技术

土钉墙支护施工技术在实际施工中应用十分广泛，其具有造价低、技术难度小以及实施较快等特点。该支护技术的常规工艺流程是钻孔（人工或机械）→安装土钉→注浆→绑扎钢筋→喷混凝土。土钉墙结构与原土体成为整体后，可以起到加固边坡、防止土层变形的作用，应用该技术时需要建立排水网络来进行地下建筑工程的排水。此外，还要密切关注水泥浆的注入程序，土钉墙结构一般是作为建筑工程中的临时结构来保障整个地下建筑工程的稳定性与安全性。

1.2 护坡桩支护施工技术

护坡桩支护施工技术的工艺流程为平整场地清除障碍物（高空、地面以及地下）→桩基位置放样→埋设护筒→旋转钻机成孔或人工挖孔→钢筋笼吊放以及混凝土水下浇筑。由于现在的护坡桩支护施工技术可以达到很高的成桩率，且施工简单快捷，因此该技术已广泛应用在地下建筑工程施工中，尤其是对于施工环境十分复杂的深基坑工程应用更为广泛。护坡桩可以防止原有的工程发生位移，该支护技术需要施工人员在施工的过程中严格遵守施工标准以确保成桩的质量，且对注浆工序的质量要求非常高。

1.3 土层锚杆支护施工技术

土层锚杆支护施工技术利用锚杆钻机在事先确定的位置钻孔，然后向钻好的孔中注入提前准备好的水泥浆，待土层内锚固段的浆液达到建筑施工要求的强度后，穿入绞线张拉锚固。该支护施工技术是众多支护施工技术中水平较高的一种，其应用有效保障了支护主体的强度，提升了建筑物的安全性与稳定性。需要注意的是，在施工前作业人员需要对施工的主体进行科学精确的测量，以确定钻孔的位置和深度，避免锚杆钻机钻孔时出现过大的偏差，从而保障后续工作可以按期进行。关于钻孔工序，若在钻孔过程中遇到障碍物，则需要排查清楚再继续钻孔。

上述3 种支护施工技术在建筑行业十分常见，若基坑深度在5 m 以内或者10 m 以内，最常应用土钉墙支护施工技术和护坡桩支护施工技术[2]。在工程施工地地质良好的条件下，土钉墙技术可以应用于更深的深基坑工程，而在地下水位过低的地方，通常应用土钉墙支护技术，不仅可以单独用于深基坑支护，还可以和其他支护方式组合更好地保障地下建筑工程的稳定性和安全性。护坡桩支护技术既可以挡土，又可以挡水，在防护地质结构上具有明显的优势。

除上述支护结构外，还有地下连续墙、新型水泥土搅拌桩墙（Soil Mixing Wall，SMW）工法等。其中，地下连续墙有着防渗性能好和占地少的优点，但是其建筑费用较高，产生的废泥浆不好处理。而SMW 工法施工时噪声小、结构强度高，在经济方面比地下连续墙更优，具有更广阔的发展空间。

2 深基坑支护施工技术的应用问题

目前，在一些大城市和沿海城市，基坑深度达到了16 ～20 m，为方便施工以及确保作业人员施工安全和周围建筑的稳定性，同时也为了确保地下管线的正常使用，通常需要建设一些临时的深基坑支护结构，不仅给施工项目增加了部分经济的投入，还会造成一些不必要的资源浪费[3]。地质条件的不理想会使得设计出有效的基坑支护工程存在困难，进而影响建筑工程进度。基坑支护工程技术的复杂性决定了基坑支护一旦失衡，基坑周边建筑物或构筑物就会被影响，如会造成房屋体下沉、道路开裂等后果，严重时会导致人员伤亡和财产损失事件发生。

3 深基坑支护施工技术要点及注意事项

3.1 技术要点

深基坑工程实施的质量水平与设计的基坑降水工序以及开挖过程等关键环节有着十分紧密的关系，是一种区域性特征非常突出的岩土工程，因此在设计深基坑工程时需要综合考虑施工区域的气候、水文、毗邻建筑物以及地下敷设物的情况[3]。支护结构设计主要考虑挡土墙围护结构、土体加固以及支承体系等方面。

深基坑支护施工技术的支护体系通常包括止水体系和支护结构两部分，其中止水体系具有很大的作用，其建立能够直接有效地阻止地下水流入基坑内，从而保障基坑的抗渗透性以及整个建筑工程的质量。采用高压旋喷桩和水泥搅桩形成的隔水幕布以阻止地下水对基坑造成冲击的工作示意如图1 所示，其中(a)处表示钻机就位钻孔，(b)处表示钻机钻孔至设计高程，(c)处表示旋喷开始，(d)处表示边旋喷边提升，(e)处表示旋喷结束成桩[4]。

图1 高压旋喷桩施工示意

支护结构对于整个工程建筑的安全性和稳定性起到关键作用，实际的地质情况、土质松软情况以及基坑深度等对于支护施工工作都是巨大的考验，需要结合实际工况选择对应的基坑施工方式，以达到更好的效果。采用连续紧密排布的钢板桩与灌注桩在外围起挡土作用的一种深基坑施工技术的施工示意如图2 所示，其能够保护设施及施工人员的安全，维护整个施工过程的稳定[5]。

图2 钢板桩排桩施工示意

3.2 注意事项

对于基坑开挖环节，需要遵守“三宝”“四口”的临边防护要求，建立“栏杆式基坑护栏＋密目式安全网”的防护措施。基坑的排水措施一般为集水明排、截水以及回灌等，采用坑外降水时，要做好预防周围建筑物下沉的措施。坑边荷载要严格按照施工安全要求，作业人员上下通行的通道结构要保持牢固。在土方开挖后，作业人员不能进入机械作业中心区域。

基坑监测主要包括监测方案、监测项目中基坑侧壁的安全等级、选择监测点、设置监测的周期以及提交的监测报告5 个方面。对于基坑监测环节，既要设计精确准时的监测方案，又要保障方案的严格执行，目的是在意外状况发生时能够及时发现并有效解决。

选择基坑支护方式时，需考虑土体状况、地下水的情况以及周边建筑或构筑体维持稳定性所允许的最大变形值。由于天气具有不可预测性，故将施工周期纳入考虑范围。此外，工程造价也是在选择施工技术时要考虑的一个因素。具体施工时可以从施工前和施工中两个不同时期来分析。

3.2.1 施工前注意事项

首先，合理设计工程，施工前期要了解施工工况参数，如建筑面积、土壤的松软度以及基坑边界距离等，做出科学合理的施工方案，从而提高深基坑工程实施的可靠性与建筑的稳定性。其次，合理选择深基坑支护方式，在施工前详细考察基坑区域，根据实际工况选择合适的基坑支护方式，其中土钉墙施工技术、护坡桩施工技术以及土层锚杆施工技术等都有各自的优点，合理选择才能有最好的防护效果。最后，保护基坑周围环境，施工前需要对周围的土地和建筑进行良好保护，以更好地保证地基的稳定性和承重能力。

3.2.2 施工中注意事项

一是做好勘察工作。在实际的勘察工作中可以了解施工的真实情况，如地下水的水位和周围的建筑情况等。在施工时只有及时掌握情况并采用合理的方法应对，才能保证施工的正常运行。二是做好检测工作。检测测量的工作主要针对于支护的机构尺寸，实时参数的变化能直观地说明支护结构的实际情况，动态更新参数才能将参数控制在安全范围内，保障施工运行。三是做好调整工作。实际工况可能会与设计参数有出入，导致理论与实际不能完全匹配，因此在施工时要及时调整支护方式，做到高效、高质量地完成支护工作[6]。

4 结语

随着经济的不断发展和生活水平的不断提高，建筑用地的需求也越来越大。建筑施工技术的进步使建筑行业向更高的楼层和更深的地下空间发展。深基坑支护技术是保障地下工程施工质量的首要技术，通过不断探索可应用于各种地质条件，从而推动我国建筑行业达到更高质量的发展。深基坑项目是地下工程的基础，其支护技术的成熟与否直接影响我国地下空间资源的利用情况，研究各种深基坑支护技术的适用条件以及优缺点有利于施工单位更好地根据实际情况开展施工。目前，深基坑支护技术已经成为我国现阶段建筑行业普遍应用的一项施工技术，被广泛地应用于超市、商场以及停车场等地下建筑工程中。