建筑工程深基坑支护技术研究

李品艳 中煤第三建设（集团）有限责任公司

1 前言

近些年，科学技术的发展促使建筑行业得到了进一步改善优化，深基坑支护技术就是当前普遍应用的技术之一。为了保证深基坑中各项施工作业及建筑物的安全，需要提升支护水平。相关工作者要加大深基坑支护技术的研究力度，根据工程实际情况合理选择施工方法，从而有效开展深基坑支护工作，推动建筑行业朝着更加稳定健康的方向发展进步。

2 深基坑支护工程概念

建筑工程施工中最重要的环节就是基础工程，深基坑支护直接关系着基础工程施工质量安全。所谓深基坑支护，就是对深基坑侧壁和周围环境采取加固等保护措施，保证基坑的稳定性，提高地下结构、周边环境的安全度。在具体实践中，存在诸多影响深基坑施工技术和最终施工质量的因素，所以相关工作人员要对深基坑支护作业给予足够的认识，采取有效的支护方法，提高深基坑结构的支护效果，为施工人员、基础工程提供保障。

在基坑工程中，通过设置支护结构可以提高地下结构稳定性，同时避免周围环境的负面影响，降低因周围因素导致的土体压力增加，提高基坑施工质量安全。想要保证深基坑支护效果，就要在前期合理地设计和选择施工方案，确保编制科学、规范、可行的施工方案，将深基坑支护的作用充分发挥出来。

3 深基坑支护工程的特点

3.1 地质地形环境复杂

在开展深基坑支护作业时，要对地下环境和地面环境展开综合考虑分析，明确工程所在区域的土层地质条件、地下管道情况、水文情况、周围建筑物、交通等情况。我国有着诸多复杂地质，不同地区的地质条件存在较大差异，加上有的工程处于城市当中，地下有众多的管线，进一步加大了深基坑支护技术的施工难度，还会对其加固效果产生负面影响。此外，在深基坑开挖过程中，一旦发生不均匀沉降就会威胁工程、工人的安全。针对处于人流量大的城区中心的深基坑项目，施工企业还要加强考虑施工进度、交通情况、周边构筑物、居民日常生活等多方面内容。通过以上分析可知，深基坑支护施工面临着十分复杂的工作环境。

3.2 勘测数据复杂

施工现场的条件和地面环境从很大程度上决定了深基坑支护结构形式，为此，相关技术人员要全面掌握这些信息，通过前期勘察明确工程所在区域的实际情况，在了解地形地势、水文地质、地下管道、当地气候条件等诸多因素后再开展规划设计。在前期收集各种数据信息时，往往面临着复杂的工作内容，勘测数据的准确性还会受到测量技术、测量流程等多方面因素的影响，所以企业要注意在前期提高勘察工作质量，加强监管施工质量，保证相关数据信息准确无误。

3.3 易诱发安全事故

随着深基坑深度的增加，施工环境、地质、人员专业水平等会对其影响增加，导致深基坑施工存在较高的风险。

如果某个环节或者某个细节出现失误，不但会对施工效率产生不良影响，甚至会对周边建筑物、现场工作人员等产生严重的威胁。比如一些地下管线丰富的地区，在深基坑开挖作业时很容易破坏管线，导致周边建筑物出现坍塌、开裂等现象，甚至引发周围构筑物的不均匀沉降。容易出现安全事故也是深基坑施工作业的一个主要特点。

3.4 基坑深度较大

我国人均土地资源紧缺，高层建筑可以有效缓解土地资源紧张的现象，有助于提高土地资源的利用率。在高层、超高层建筑不断发展的背景下，地下开发深度会随着施工技术水平的提升而不断加深，有的工程深基坑已经达到6m～20m，并且呈现逐渐增加的趋势。在基坑深度不断加大的背景下，对支护技术要求逐渐提升。

4 常见建筑工程深基坑支护技术

4.1 土钉墙支护技术

土钉墙支护技术是当前深基坑支护施工中常用的施工方法，该技术主要是在施工区域内做好土钉的布设，然后将配置好的水泥浆注入其中，当形成了土钉、挂网喷射混凝土一体结构后，可以显著提高深基坑支护结构的稳定性。施工人员在具体实践中需要对如下几点细节加强控制：第一，钻孔质量。工作人员首先要进行测量放线，精准地确定土钉位置及孔距、钻孔角度、孔深、孔直径等多项参数，然后做好防塌孔措施，开始钻进。第二，严格控制土钉制作和安装过程。工作人员要严格落实设计方案，按照1.5m的间距牢固安装固定架。在土钉安装过程中要注意保证杆体完整垂直地放入孔洞中，同时要放入注浆管，保证孔内填充密实。第三，控制注浆和混凝土喷射过程。工作人员要严格控制浆液水灰比和压浆压力，按照0.45～0.55的范围控制水灰比，按照0.3MPa～0.8MPa的范围控制压浆压力。为了保证土钉墙的整体质量，需要在注浆前清理干净孔洞内的杂物，检查各个设备设施的运行情况，确保连续施工，当水泥浆从孔口溢出后可以封口。

4.2 护坡桩支护技术

护坡桩是按照一定的方式排列支护桩，保证其形成牢固的支护整体。在具体施工中，要重点做好以下工作。第一，钻孔工作。首先，工作人员要测量放线，精确定位桩位，做好钢护筒的埋设，在牢固安装钢护筒后分层夯实钢护筒周围的土体，保证护筒中心重合于桩位中心。其次，工作人员要测量桩位的中心位置、深度、桩径垂直度、充盈系数等，如有不符及时采取调整措施。最后，按照设计深度钻孔并且清孔，将孔内的杂质彻底清理干净，按照规范标准检查沉渣厚度是否达标。第二，制作并安装钢筋笼。可以用模具生产制造钢筋笼，安装前检查钢筋笼是否质量完好，是否存在扭曲等不良问题。在确认垂直度等方面无误后，按照设计方案准确地布设钢筋笼。针对焊接部分，要注意检查焊接质量，同一截面接头数量要控制在主筋根数的50%以内。在吊装过程中为了避免钢筋笼变形，可以使用铁扁担。第三，浇筑混凝土。首先要将混凝土泵送导管放置到孔底300mm～500mm的高度，然后再次确认沉渣厚度是否合格，在合格后开始进行混凝土灌注。其次，灌注首批混凝土，对孔内混凝土浇筑面标高进行检测，然后做好导管下口埋设位置的计算，同时利用探测导管检查是否存在回流或漏入泥浆问题。

4.3 土层锚杆施工技术

深基坑支护中常用的一种技术就是土层锚杆施工技术。相关工作人员在开展施工前需全面勘察施工现场，根据设计图确认孔的具体位置和间距，在明确设计方案可行后按照如下步骤进行施工作业。第一，审核施工图纸，踏勘施工现场具体环境，确认锚杆实际位置，并且检查是否和图纸一致，在定位锚杆位置后记录并且整理勘察过程中的相关数据信息。通过相关工作人员共同配合可以进一步提高数据准确性，为后续安全顺利地完成土层锚杆施工技术做好准备工作。第二，根据施工图纸确认锚杆位置后检查所用设备是否可以正常运转，然后完成锚杆钻孔作业。在正式钻孔之前工作人员还要全面检查钻孔位置的材料、地质等多方面的因素，如果钻孔中受到阻碍，需要停止钻进并且全面分析影响钻孔的原因，然后调整钻孔钻头或者钻孔方式等方法清除阻碍。在钻孔过程中，工作人员要控制钻进速度，主要维护钻头，在受到阻碍时立刻停止，避免盲目钻进。第三，灌浆处理将钻杆整体稳固程度进一步提高。在灌浆环节需要工作人员科学设计并配置灌浆所用材料，清孔后由多人配合完成灌浆作业。

4.4 三轴深搅技术

建筑工程大多都处于地质环境复杂的区域，往往有着较大的施工难度。施工人员可以使用三轴深搅支护方法处理复杂区域的基础结构，保证有序地开展设计坑支护作业。在具体施工中，企业要配置专门的建筑勘察人员，客观地评估建筑工程施工区域的自然环境情况，根据建筑工程施工要求开挖基坑沟槽，定位桩基，完成钻进等操作。施工人员在具体实践中要严格按照施工技术要求，沟槽开挖宽度控制在不超过250cm的标准，根据实际要求控制基坑沟槽长度，从而落实预期的沟槽排水目标，避免后期发生水害。在确认基坑沟槽符合标准后，工作人员要明确施工标准，合理开挖桩基。技术人员在开挖环节要重点控制桩基自身垂直度，按照不超过2cm的标准控制垂直度误差，提高深基坑施工最终成效。

4.5 排桩支护技术

灌注桩、预制桩、板桩等都属于排桩支护技术常见的结构形式。钢筋混凝土灌注桩是最为常见的深基坑排桩支护技术，该技术在7m～13m、塑性较好的黏土中有着较为广泛的应用。双层搅拌水泥灌注桩常常应用于地下水丰富的地区，排桩支护技术主要是整齐地排列所有的桩柱，施工人员要制作钢筋混凝土灌注桩，然后按照一定的序列将其安放在深基坑周围土层当中。为了保证深基坑支护结构和建筑基础结构的稳定性，施工人员需要用钢筋混凝土处理相邻灌注桩之间的空间。灌注桩排桩支护方式存在多种，其中锚杆式、拉锚式都是常见的排列方法。

在排桩支护时，工作人员要注意做好钻孔桩和挖孔桩的合理排布。随着基坑深度的不断加深，钻孔桩的排列密度会不断增加，这是因为通过增加排列密度可以保证土层和深基坑更加稳定牢固。不过这并不代表可以盲目增加密度，排列太近会导致钢筋混凝土材料和无用工作量增加，所以施工人员要对挡土效果和灌注桩间隔距离进行综合考虑分析，合理确定排列密度。排桩支护技术不会对原本的地质环境产生破坏，但是在具体施工中需要使用专门的机械设备，此时产生的噪声较大，会严重影响周围居民的日常生活。

4.6 地下连续桩支护技术

建筑深基坑支护中非常常用的一项技术就是地下连续桩支护技术。在深基坑支护中，地下连续桩施工技术存在实用性强、安全性高、稳定性强等诸多优点，通过处理的基础承重能力大大增强，有助于提升建筑基础结构整体施工效果。地下连续墙是建立在地下连续桩施工技术基础上，在施工中工作人员先要用水泥浆处理好基坑护壁，按照施工图纸控制地下连续墙厚度和深度，严格控制挖槽过程，通常选用分段挖槽的方式。然后导出多余的泥浆，装入钢筋骨架，最后完成混凝土灌注作业，最终形成牢固的钢筋混凝土墙体结构。通过设置地下连续墙可以充分发挥钢筋混凝土结构的优势，其不但可以提高基坑支护的效果，还能够达到防水的作用。

5 深基坑支护施工技术优化措施

5.1 强化工程设计管理

完善的设计方案是保证深基坑支护质量的前提，为此，要充分做好设计工作。在施工前，工作人员要反复审核设计方案，结合施工现场实际情况比对是否存在符合之处，通过审核后可以将设计方案应用于施工中。另外，在建筑工程深基坑支护施工中，使用的支护方式通常要一到两种。常见的支护为支挡式结构，通常在一到三级基坑中都有应用。根据工程的实际情况，采用支挡式结构，需要挖掘程度、附近环境及土壤情况等都满足相关要求。在二三级基坑中较常用到土钉墙支护，在施工前需要充分了解土壤、地下水位及降水情况，满足相关要求后才可施工。重力式水泥土墙支护也在二三级基坑中较为常见，尤其是在淤泥土质中较为适合应用。放坡型结构在三级基坑中应用较为常见，在施工前需要对相关的情况进行调查、了解，确保现场情况能够满足施工要求。

5.2 强化施工过程管理

在深基坑支护技术应用中，工作人员要明确实际建设需求，加强勘查现场，合理选用深基坑支护技术。深基坑施工质量、施工周期等都会对基坑支护的效果产生影响，为此，工作人员要严格控制各项影响因素，强化施工过程管理。为了提高施工质量，现场管理人员要对施工中可能遇到的突发状况提前采取应对方法。比如施工人员在深基坑支护作业前要充分做好防水措施，其中不但包括降水因素，还包括地下水，避免水分降低基坑支护稳定性。又如有的地区有着十分丰富的地下水，工作人员可以提前准备抽水装置，将基坑中的积水排除干净，确保深基坑支护效果。

5.3 加强关键部位监测

工作人员在勘察深基坑建筑工程时，还要对支护结构和附近环境的重要性提高重视，从而在施工中能够严格地落实施工规范，保证顺利地完成施工作业。工作人员还要根据特定目的和要求做好设计方案的制定，同时以此为基础做好各项工作的落实。比如用预警设备检测深基坑实时情况，明确深基坑是否存在变形等问题，监测建筑物沉降水平，确认深基坑支护效果。

在建筑工程深基坑支护施工中，涉及较多的点位，一旦施工人员未严格按照施工设计方案的要求进行操作，就会影响到施工质量。因此，施工企业必须加强对施工现场实际点位的监测和控制，包括标高、沉降位及地下水位等，同时还要加强全面监测深基坑支护结构的基本参数和形态。例如，施工企业的管理人员应加强对地下水渗透现象的密切监测，一旦发现出现渗漏情况，应立即上报，并联合现场施工人员，在施工部位安装止水帷幕，以有效挡水。

6 结束语

总之，建筑基础施工效果直接受到深基坑施工技术的影响，为了保证施工质量安全，工作人员要深入研究各种支护技术要点，采取有效的技术优化方法，加强施工过程管理，切实保证建筑基础建设质量。