浅析深坑支护技术在建筑施工中的应用

马 龙

（甘建投西南建设有限公司，甘肃 兰州 730000）

深基坑支护技术作为建筑施工中的重点，在不同的建筑施工项目中发挥着巨大的作用，其主要内容包括前期的岩土工程勘测与项目工程的基础调查，然后，根据实际情况，选择支护结构并展开相应的支护结构设计，展开基坑开挖与支护的施工，并估测地层位移，进行周边工程的保护与加固。其中的支护结构设计就是对挡土围墙结构，包括连续墙、灌注桩挡墙等一系列施工技术的选择，这种选择是举足轻重的一次抉择。除此以外，更是对施工进行整体评估后必须进行的一项保护措施。总之，联系实际应用价值，深基坑支护作用不仅能够保障工程的安全性，更能增加施工设施、施工场地的较大应用价值，以保证更具效益的工程造价，为项目工程的后续建设添砖加瓦。

1 深坑支护结构的选择要点

在建筑工程中，应用深坑支护结构的主要目的是保障建筑施工的地下结构以及深坑四周土地的环境安全，其应用方式是在深坑侧壁以及四周进行支挡和加固，并最终起到保护的作用。因此，对于建筑施工时采用何种支护结构就是非常关键的选择。笔者结合实际案例分析，综合考虑现实因素，总结了几点深坑支护结构的选择要点。第一点，就是根据基坑的深度进行选择；第二点，考虑施工地点的土地性状以及地下水的条件；第三点，测试基坑周边环境应对基坑变形时能够承受的最大压力，以及考量支护结构的稳定性，特别是需要预测支护结构可能失效的情况，列出有关后果[1]；第四点，结合建筑施工主体的地下结构以及建筑基础形式来综合考虑，要注意规范基坑平面尺寸和形状，并进行准确地测量；第五点，在实际建筑施工中，事先对支护结构的施工技术做出可行性分析，以避免后续工程出现问题；第六点，充分考量现场施工的实际条件和施工开展的季节影响，并做出技术难点分析；第七点，对建筑施工进行经济指标、环保性能以及施工工期的评判，做出合理的规划。最终，对建筑施工中深坑结构的选择，以及施工技术的评估，都需要经过现实的考量以及合理的预测后，才能开展工程建设。

2 深坑支护结构的设计

支护结构的荷载有3 种，即土压力、水压力以及附加荷载。其主要的支护结构的选型包含支挡式结构、土钉墙结构以及重力式水泥土墙，其中的支挡式结构适用的安全等级为一、二、三级，土钉墙结构和重力式水泥土墙适用的等级则为二、三级。支挡式结构又分为排桩、地下连续墙、锚杆、内支撑；土钉墙结构又分为单一土钉墙与复合土钉墙。

第一，在排桩的设计中，必须根据桩所穿过的土层的性质、地下水的条件以及深基坑四周的环境影响来进一步确定方案的可行性。并且在支护桩的施工范围中，不能存在结构质量较差的建筑物或者易于变形的建筑结构，特别是要考虑地下管线的情况，慎重地考量可能会出现的挤土效应后，再开展施工。

第二，在地下连续墙的设计中，一般根据实际情况，选择600 mm、800 mm、1 000 mm 以及1 200 mm的墙体厚度。如果成槽施工中可能造成不利影响时，应该采取较小的槽段长度，甚至在必要的情况下，可以采用搅拌桩对槽壁进行再次加固。

第三，对于锚杆的应用设计，最好采用钢绞线锚杆，除非施工时能够应用锚杆承载力较低的支护加固，也可以考虑钢筋锚杆。此外，锚杆的注浆应当采用二次压力注浆工艺，在遇到特别复杂的地质情况时，一定要对施工现场进行充分的试验，以准确地测量锚杆的实用性。

第四，内支撑的设计构造应当采用受力明确、连接可靠并且施工方便的结构形式，注重整体的对称性和平衡性，强调实际施工时的地下结构、施工顺序的合理性。此外，内支撑的布置可以分为平面和竖向两种形式，需要根据实际情况做出选择。

第五，土钉墙的支护结构设计要注重基坑坡面的设置，当面对基坑较深时，可适当调小坡度比，并且考虑开挖时的坡面稳定性和承受力。除此以外，特别强调土钉的选择，现阶段的深基坑支护施工宜采用钢筋土钉，但同时需要根据土质来进行土钉的选择。

3 深坑支护结构以及支护技术在建筑施工中的应用

基坑的支护结构主要分为重力式结构、加固式结构以及支挡式结构三种类型。其中，重力式深坑支护结构主要是水泥土墙，而支挡式结构分为挡土构件和撑锚构件，其中挡土构件又分为单、双排支护桩和地下连续墙，而撑锚构件分为坑内支撑和外拉锚杆。针对挡土构件中支护桩和地下连续墙这两种类型，主要的支护形式分为悬臂式结构、锚拉式和支撑式结构、双排桩以及逆作法[2]。其中，悬臂式结构适用于较浅的基坑，而锚拉式和支撑式结构则可以应用于较深的基坑。另外，当上述两种结构都不适合实际的施工情况时，就可以考虑使用双排桩来进行加固。最后一种支护形式逆作法主要适用于基坑周边环境十分复杂的情况。在面对深坑施工环境时，就可以考虑使用逆作法来操作。逆作法加固式结构主要分为单一土钉墙和复合土钉墙。因此，明确大致的基坑支护结构分类，接下来就是逐一地进行施工技术要点分析。

第一，排桩。排桩分为型钢桩、钢管桩、钢板桩、混凝土灌注桩以及型钢水泥土搅拌桩。主要是沿着基坑侧壁进行排列设置的支护桩以及冠梁组合而成的支挡式结构部件，亦称为悬臂式支挡结构。在实际应用中对可采用降水或截水帷幕的基坑进行加固。

第二，地下连续墙。主要是现浇地下连续墙，在实际应用中，对分槽段使用专用机械成槽、浇筑钢筋混凝土所形成的连续地下墙体的达到加固目的。这样的支挡式结构相比于上述的排桩，整体性更好，并且还有抗渗止水的特点，可以同时用作主体地下结构外墙，还能够有效截水。但这种形式也有不足之处，即地下连续墙的施工中需要引进专业的成墙施工设备，并且整个技术难度较大，同时，工程造价相比其他结构也高一些。

第三，锚杆。以土锚为例，其主要构造有锚头、锚头垫座、围护墙、钻孔、防护套管、拉杆（拉索）、锚固体以及锚底板。其中，最重要的成分是拉杆、锚固体和锚头，针对拉杆来说又可以细化为杆体（钢绞线、粗钢筋）、管套、连接器、定位支架等，如果在杆体部分采用钢绞线时，也可称为锚索。对于锚固体而言，其实就是注浆形成的固结体，用于稳定岩土体内，起锚固的作用。除此以外，锚头的组成则有锚具和支座垫块，需要通过腰梁（冠梁）作为连接的挡土构件。从锚杆的整体进行分析，其具有的应用特点可表现在既适用于土质条件较好的区域，同时，在场外条件允许时也可以使用，并且使用锚杆有利于基坑土方开挖过程施工和地下工程施工，对尺寸较大的施工工程，即深基坑而言，是比较合适且经济的一种方式。在使用锚杆时还需要注意，锚杆对于软土层和较高水位的碎石土、砂土层是不合适的方式，并且在基坑周围存在建筑物地下室、地下构筑物等时，就需要测量锚杆的有效锚固长度，换言之，如果基坑过于深，而锚杆长度不足，就不能采用锚杆固定。此外，当锚杆施工会造成基坑四周的建筑物或者结构遭受损害时，不应当采用锚杆固定，而且，切记不能违反城市地下空间规划进行锚杆固定[3]。

第四，内支撑。就是设置在基坑内用以支撑挡土构件的结构部件。内支撑包括腰梁（冠梁）、支撑以及立柱。从分类来看，内支撑分为钢支撑和混凝土支撑两种结构。钢支撑又分为钢管支撑和型钢支撑。根据实际情况来分析，可以发现钢支撑具有装拆快速、方便的特点。使用钢支撑能够尽快地发挥支撑作用，以缩短施工时间，减弱围护墙的变形。此外，钢支撑还可以重复使用，因此，多用于专业化施工，并且其能够根据围护墙的变形情况人为地施加预紧力，做到及时调整预紧力值以及限制围护墙变形发展。对于混凝土支撑而言，其主要是根据设计图纸所规定的位置进行支撑，由现场支模浇筑而成。相比于其他内支撑形式，混凝土支撑具有形状多样化的特点，即根据浇筑方式而变化，并且，在质地上有整体刚度较大，受气温影响较小的特点，使得围护墙的形变较小、更有利于保护地下结构及其周边环境。总之，混凝土支撑能够便捷地变化构件的截面和配筋，能够很好地适应其内力的变化，是一种安全可靠的方式。

第五，土钉墙。土钉墙是随基坑开挖分层设置的、纵横向密布的土钉群，也是喷射混凝土面层以及原位土体所组成的支护结构。其主要应用于非软土基坑，特别是当地下水位较高时，要及时采取降水或者截水的措施，以防止施工效果大打折扣。在各类土钉墙中，单一土钉墙可应用于深度不大于12 m、无地下水影响的非软土地区。复合土钉墙又分为锚杆复合土钉墙、水泥土桩复合土钉墙以及微型复合土钉墙3 种类型。其中，锚杆复合土钉墙应用于深度不大于15 m 的无地下水影响的非软土地区；水泥土桩复合土钉墙应用于深度不大于12 m 的非软土基坑，当深度不大于6 m 时，还可应用于淤泥质土基坑，但是，不能用在高水位的碎石土、砂土以及粉土层中；微型复合土钉墙应用于深度不大于12 m的无地下水影响的非软土基坑，当深度不大于6 m时，还可应用于淤泥质土基坑。土钉墙适用的安全等级为二至三级，当基坑预测的滑动面内有建筑物以及重要地下管线时，就不宜采用土钉墙的支护技术了。

第六，重力式水泥土墙。重力式水泥土墙的应用原理主要是依据基坑的深度，调整嵌固的深度与宽度。并且，按照一般的情况，针对淤泥质土的支护工程，在确定嵌固深度时，不宜小于基坑深度的1.2倍，同时，宽度的选择不宜小于基坑深度的0.7 倍。针对淤泥支护工程，应当注意在构造时确保重力式水泥土墙的嵌固深度大于基坑深度的1.3 倍，同时，宽度需要大于基坑深度的0.8 倍。当采用格栅形式时，需要注意格栅的面积置换率，例如，在淤泥质土的支护工程中，就需要保证其格栅的面积置换率大于0.7，而面对淤泥时，则不宜小于0.8，并且，针对一般黏性土、砂土而言，格栅的面积置换率不宜小于0.6。要注意区分淤泥质土、淤泥以及一般性土质的差别，针对不同的情况，选择不同的支护技术。对于上述情况而言，在实际应用中，格栅内侧的长宽比，尽可能地不大于2。此外，水泥土搅拌桩的搭接宽度实际应用重力式水泥土墙支护工程技术中，需要注意其搭接宽度应大于150 mm。

4 结束语

综上所述，深坑支护技术在建筑施工中的应用是十分广泛的，并且，根据地质环境的不同、基坑深度的差异以及各种外力的影响，使得相关负责人在进行施工支护结构的选择时，必须要依照现实情况，慎重决定。因此，在实际工程建设时，根据不同支护技术的特点，例如，刚度、支护深度、施工速度、重复使用率、变形率以及抗弯等级等一系列的应用特点，结合工程的需求进行选择，不仅能最大程度地确保工程的安全性，同时，也能够促使建筑施工项目得到更全面的保障。