基坑支护工程设计施工技术探析

王 刚 （宁国市建设监督管理站，安徽 宣城 242300）

基坑支护工程作为房屋建筑中常见的一种工程形式，主要是确保地下空间的稳定性，实现良好的施工质量。但是，在基坑支护工程施工的时候，经常会受到复杂地质条件的影响，增加了其施工难度。因此，在基坑支护工程施工的时候，一定要根据施工区域的实际情况，科学设计基坑支护工程方案，以及使用合适的施工技术，并且根据工程需求进行合理拆除，以此保证基坑支护工程的施工质量，提升房屋建筑工程地下空间的稳定性和安全性。

1 基坑支护工程的特点

基坑支护工程施工与其他施工有着很大的不同，了解基坑支护工程的特点，可以有针对性地开展基坑支护工程的设计、施工、拆除等作业，促使基坑支护工程实现高质的施工体系，减少工程施工问题的产生[1]。

①基坑支护工程所需要的施工成本相对较高，并且施工技术相对复杂，涉及的范围也相对广泛，导致在基坑支护工程施工期间存在很多的变化因素，如果不加以控制，很容易导致施工事故的产生。

②由于地质环境较为复杂，并且还存在多变性和不均匀性，这样给前期的勘察工作带来了较大的难度，如果精准度较低，也会影响基坑支护工程施工的展开。

③基坑支护工程存在很多的隐蔽施工项目，并且由于工程施工周期较长，很容易受到降雨的影响，再加上复杂地质条件的影响，存在较大的危险性，很容易发生突发性事故。因此，在基坑支护工程施工的时候，一定要做好安全防护，确保施工期间的安全性。

2 基坑支护工程设计

为确保基坑支护工程施工质量，做好基坑支护工程设计方案是非常必要的，高质量的基坑支护工程设计方案可以为后续施工提供准确的参考依据，减少施工问题的产生，确保基坑支护工程的施工质量。

2.1 基坑围护结构设计

基坑围护设计是基坑支护工程设计的一项重点，在设计的时候，一般是以钻孔灌注桩的排桩为主，并且根据房屋建筑工程情况，将基坑钢板桩、SMW桩以及土钉墙相结合，确保基坑围护的稳定性。同时，在基坑围护设计的时候，需要对房屋建筑工程施工现场进行全面的勘察，以此确定基坑结构类型，并且需要根据情况，决定是否将多种基坑围护进行组合和优化，这样才能确保基坑围护的施工质量。常见的围护组合：①钻孔灌注桩+水泥土搅拌桩，这种组合对环境的要求较高，因此在设计的时候，需要注明一定做好泥浆处理，避免影响其施工质量；②地下连续墙，这种组合时候对周边的影响与污染相对较小，在较小的地下空间较为常见；③土钉墙支护组合，主要是利用土体进行对钢筋加固，其稳定性和安全性相对较强。

2.2 土体深度设计

为了确保基坑围护的稳定性，就需要根据实际情况对入土深度进行合理的设计，以此防止土体受到外界压力的影响产生土体下渗的问题。同时，一定要考虑基坑土体结构稳定性的要求，所以在设计的时候，应当基于“边缘效应”的原理，并且结合施工现场土质的情况，利用有限元分析软件，对基坑围护结构的土体深度进行仿真模拟，根据可能发生的情况做出调整，以此确保基坑支护工程设计方案在施工中达到最佳的效果。

2.3 支撑设计

支撑设计主要是根据基坑支护工程的需求，以及房屋建筑工程周边的土质情况进行设计，确保承载力满足工程建设的需求，确保工程结构的稳定性，避免基坑产生位移的问题[2]。首先，如果基坑深度相同的话，其承载力是不同的，这时可以从受力位置从基坑支护结构向基坑中点分布设计，这样可以有效地提升其承载力。利用有限元模拟软件进行模拟设计，分析地基承载力的情况，根据情况适当作出调整，避免与施工情况产生较大的差异；其次，在支撑设计的时候，一定要注意木杆、钢管、门架等方面，不能出现混搭的现象。另外，在设计的时候，需要根据基坑支护施工现场的实际情况，加设垫板，这样可以起到很好的支撑作用；最后，在支撑设计的时候，需要考虑对房屋主体结构柱的影响，可以根据影响选取合适的施工方式，例如：竖向模板抗侧移、抗浮和抗倾覆等方面，以此保证支撑设计方案的严谨性，确保后期的施工质量。

2.4 锚杆设计

锚杆主要是应用在基坑巷道围岩中，这样可以起到加固作用，以此提升基坑结构的稳定性。在锚杆设计的时候，需要根据基坑支护结构的抗弯截面模量以及抗弯刚度等，分析最大跨度锚杆所处的位置。同时，在锚杆设计的时候，需要根据情况设置多层锚杆，并且根据弯矩、反力布置等方面，确定上下锚杆之间的距离，以此确保基坑结构的稳定性；其次，在支护结构确定以后，需要根据控制锚杆之间的水平间距，其间距通常为2.0m～4.5m，以此保证良好的施工效果；最后，在锚杆设计的时候，可以利用现场试验的方式，确定锚杆的承载力，并且根据基坑边坡的情况，按照相关计算公式，计算锚杆的水平拉力。另外，由于锚杆与锚固材料之间的锚固力，通常高于锚固体与土层间的锚固力，因此在该方面设计的时候，需要根据土层与锚固体间的锚固力，以及锚杆的长度等方面，确定最终的锚杆承载力，以此满足基坑支护施工的需求，优化其稳定性。

2.5 挡土墙设计

挡土墙设计是基坑支护工程设计的一项重要内容，主要是利用基坑填土等方面，避免基坑结构变形问题的产生。同时，在挡土墙设计的时候，如果施工区域缺乏石料支撑的话，可以采用悬臂式和扶壁式挡土墙，确保良好的施工效果。另外，在基坑支护设计的时候，如果存在大型填土施工作业，可以利用加筋土和锚定板等挡土墙方式。使用不同的挡土墙方式，可以针对不同基坑支护环境进行处理，为后期施工提供参考。

3 基坑支护工程施工

提升基坑支护工程施工质量，仅仅是依靠高质量基坑支护工程施工方案是不够的，还需要施工技术的支撑，合理采用基坑支护工程施工技术是确保施工质量的关键。下面从混凝土灌注桩施工技术、连续支护墙施工技术、深层搅拌桩施工技术等方面展开。

3.1 混凝土灌注桩施工技术

混凝土作为房屋建筑工程中常见的一种施工材料，主要是因为其性能较好，成本也相对较低。因此，在基坑支护工程施工的时候，需要重点考虑混凝土灌注桩施工技术，利用该技术，提升基坑支护工程结构的稳定性。在混凝土灌注桩施工的时候，需要着重考虑以下几个方面。

①在施工之前，需要根据基坑壁进行清理，并且根据其表面情况进行防护，其目的就是提升其强度，确保混凝土灌注桩施工的效果。同时，在施工的时候，由于是以混凝土材料为主，所以一定要根据相关标准以及设计方案，合理配置混凝土材料，确保混凝土材料的稳定性，减少基坑避免裂缝问题的产生。

②在基坑避免清理和防护完成以后，应当根据实际情况，设置排水沟和桩成孔，这样一旦产生降雨，可以及时地排出，避免混凝土灌注内部产生积水问题。

③针对钻孔施工方案，需要根据情况安装适合桩的基架，并且安装完成以后，进行泥浆灌注。但是，在泥浆灌注的时候，一定要保证泥浆高于地下水位，以此实现高质量施工体系。

④混凝土灌注桩作为基坑支护的重要支撑构件，为了确保其施工质量，一定要注重其养护时间，主要需要根据天气的情况，确定浇筑面洒水的时间，以及时间间隔等。一般情况下，气温在25℃～30℃的话，需要2h进行一次洒水，其洒水时间应当在40秒左右。但是，如果温度在30℃以上的话，就需要间隔1h洒水一次，其洒水时间依旧为40秒左右，这样可以避免因为温度因素所引发的质量问题。风力较大的话，这时就需要根据浇筑面水分蒸发的情况，适当调整洒水的次数，确保施工的质量。

3.2 连续支护墙施工技术

房屋建筑工程施工要求的不同，所采用的基坑支护工程施工技术也是不同的，那么从连续支护施工技术的角度来说，在施工期间，应当从以下几点展开。

①连续支护墙施工技术在施工期间，主要是利用相应的施工设备，从开挖工程施工周轴线展开，进行泥浆处理，并且根据需求，将钢筋笼放置到开挖的深槽中。

②在钢筋笼放置以后，需要进行混凝土整体浇筑，以此形成连续墙，这样可以实现良好的防水效果，减少基坑支护工程常见病害的产生。同时，连续支护墙施工技术与其他支护施工技术相比，对土方使用数量相对较少，可以有效降低其成本，并且其安全性也相对较高。

3.3 深层搅拌桩施工技术

深层搅拌桩施工技术是以固化剂为主，并且在施工的时候，以软土和固化剂进行均匀搅拌，两者完全融合在一起，以此形成一个完整的桩体。同时，在深层搅拌桩施工的时候，通过利用固化剂，可以有效提升桩体的强度，并且通过利用搅拌的方式，对土体进行一定改善，这样可以使基坑更加稳定[3]。另外，在深层搅拌桩施工的时候，可以根据情况需求，将H型钢、钢管、钢板桩等插入桩体内部，以此增强桩基内部的强度，并且提升其抗渗性能，实现良好的施工效果。

3.4 土方开挖

基坑支护施工的时候，经常会遇到较为复杂的地质，这时就需做地质条件勘察，根据勘察结果选择合理的土方开挖方式，并且需要做地基的处理，避免影响房屋建筑工程结构的稳定性。同时，在土方开挖的时候，需要注意土层的留设，通常需要将其控制在300mm。从分层开挖的角度来说，在第一层开挖完成以后，需要将钢筋放置在合适的位置，这样可以起到很好的支撑作用，以此保证结构的稳定性。支撑处理完成，并且达到施工标准以后，才能展开第二层、第三层开挖施工，以此保证施工的效果。

3.5 基坑监测

需要根据基坑支护结构的情况，设置基坑监测点，这样可以对基坑支护的地质条件，以及施工情况进行实时监测，并且根据监测情况作出适当的调整，为具体施工项目的展开，提供了重要的保障。同时，基坑监测的时候，需要判断基坑围岩是否产生水平位移，或者外侧土体深层是否发生水平位移，如果产生位移，这时就需要采取合理的支护措施，进行加固处理。另外，还需要依靠基坑监测人员，对基坑支护结构的情况、周围环境情况、监测设施等方面进行检查，并且在监测完成以后，需要根据相关规定，做好监测报表，以及基坑支护结构稳定性评价，根据评价决定是否需要调整，进一步优化基坑支护结构的稳定性。

4 基坑支护工程拆除

由于房屋建筑工程的需求，所以在基坑支护工程施工完成以后，需要根据实际情况，对部分工程进行拆除。但是，由于基坑支护工程具有特殊性，所以如果拆除不当，很容易引发工程施工问题，或者引发施工安全事故的产生，严重影响基坑支护的施工质量。因此，在基坑支护拆除的时候，一定要合理选择拆除方式，并且做好拆除后的处理工作，这样才能保证基坑支护工程拆除的效果，使工程施工质量得到更好的提高。

4.1 动力破碎

在基坑支护工程拆除的时候，动力破碎较为常用，其效果也是相对较为显著的，主要利用炮机设备，对基坑支护进行拆除作业。但是，在利用该方式的时候，需要将炮机提前移动到需要拆除的位置，这样可以为后续拆除作业的展开提供相对便利的条件。另外，在动力破碎拆除的时候，经常会受到基坑支护内支撑的影响，所以其拆除的速度相对较慢，并且其噪音相对较大。动力破碎拆除完成以后，会掉落一些碎渣，这时就需要对支护结构板进行清理，避免对基坑支护工程施工造成严重的影响。

4.2 静力爆破

静力爆破与动力破碎相比，其优势相对较为明显，主要是根据基坑支护工程施工情况，在基坑支护工程结构设定钻孔位置，并且利用钻机进行钻孔处理。同时，在钻孔完成以后，需要对孔内进行清理，并且将膨胀剂灌注到孔内，这样可以依靠膨胀剂的膨胀作用，使需要拆除的基坑支护结构产生膨胀裂缝。产生膨胀裂缝以后，应当利用风镐进行拆除作业，彻底将其拆除。另外，静力爆破拆除方式是不需要大型拆除设备的，但是所需要的成本相对较高，并且爆破所产生的碎渣，很难及时清理干净，基坑支护工程的施工质量会受到不同程度上的影响。但是，在静力爆破的时候，还需要根据爆破的情况，考虑是否进行构件换撑处理，主要是对锚杆等构件进行更换，这样才能确保拆除以后的稳定性。

4.3 切割

①在基坑支护拆除的时候，主要是利用绳锯对基坑支护结构拆除部分，直接进行切割处理，将混凝土钢结构进行分离，并且切割完成以后，基坑支护工程依旧是一个完整的钢筋混凝土结构，确保基坑支护结构的稳定性和安全性。但是，基坑支护在切割拆除的时候，需要根据起重机吊装设备的性能，对拆除段的长度进行计算。

②切割完成以后，可以利用起重机直接将切割部分吊起转移施工现场，避免对基坑支护工程结构造成影响。混凝土钢结构分离以后，需要将钢筋进行废材回收处理，并且混凝土残渣运输到废弃点，统一进行回收处理，避免对周围环境造成影响。

4.4 土方回填

①需要对基坑表面进行清理，并且在清理完成以后，需要分层摊铺回填土，其摊铺厚度应当控制在200mm～250mm。同时，在摊铺完成以后，需要进行耙平处理，这样才能确保摊铺施工的质量。

②在土方回填施工的时候，需要人工先对基坑两侧进行夯实处理，并且在夯实处理完成以后，再进行一下层的回填处理。另外，在土方回填完成以后，需要对其表面进行拉平找平，以此保证其表面的平整度。

5 工程质量控制措施

首先，不管是基坑支护工程施工、还是拆除方面，管理人员都需要在现场进行监督，并且在一项施工环节完成以后，需要与设计人员进行交流进行施工质量检验，检验合格以后，相关负责人员以及设计人员都需要签字确认，才能展开下一项施工环节。

其次，需要根据房屋建筑工程的施工情况，以及周围环境情况，设置专项基坑支护工程施工设计方案，并且严格按照施工设计方案进行[4]。同时，在设计完成以后，需要设计人员进行技术交底工作，确保基坑支护工程各项施工技术的顺利落实。

最后，在施工现场设置监督管理人员，主要是对工程施工情况进行巡视，并且利用信息技术设置监督系统，这样可以及时发现问题并解决问题，减少基坑支护工程施工中一些常见问题的产生。另外，在基坑支护工程施工、拆除期间，需要对其稳定性和安全性进行反复的测试，确保工程结构体系没有任何问题。

6 结语

基坑支护工程作为房屋建筑建设的基础，只有高性能的基坑支护结构，才能提升房屋建筑的质量，为人们在居住方面提供较强的安全性保障。但是，基坑支护工程施工属于较为复杂的施工体系，所以在基坑支护工程施工期间，需要依据施工方案，合理地使用施工技术以及拆除技术，以此减少基坑支护工程问题的产生，实现优质的基坑支护工程。