某建筑工程地下室基坑开挖及支护技术要点分析

陈少琴

（福建宏盛建设集团有限公司，福建 福州 350100）

0 引言

近年来，随着城市化建设进程的不断加快，建筑工程行业取得突出发展，工程建设规模显著增大，建筑结构愈加复杂，功能更加多样，为人们营造了温馨、舒适的居住环境，有效丰富了人们的生产生活。为最大限度减小对土地资源的占用，实现对有限空间的充分利用，建筑工程逐步向地下发展，为保证地下工程施工质量，提升工程建设的安全性、高效性，有效防止建筑工程基坑开挖过程中支护结构产生沉降变形，优化施工技术方案，加强施工技术质量把控十分关键。为此，本文结合某高层建筑施工实践，针对建筑工程基坑开挖及支护施工技术展开综合探究，对提升深基坑开挖与支护水平，保证工程安全顺利完成具有重要意义。

1 工程概况

某建筑工程为高档住宅小区，由政府出资建设，共有单体建筑14 栋，楼号为1#-14#，包括高层建筑和商业裙房两部分，其中1#～3#建筑层数为19 层，4#～10#建筑层数为14层。基本概况如表1所示。

当前工程施工区域内“三通一平”已全面完成，临时用水、用电设施全部安装到位，现场施工道路修建完成。地勘报告显示施工区域地质条件为：

（1）杂填土质地松散、湿度大，主要为黏土，含部分碎石；

（2）泥浆色泽呈灰色，主要为黏性土，整体性能较差；

（3）种植土呈灰黄色，湿度稍大，含有少许碎石屑，表层为混植土，植物根系及虫洞较多，土质较差。

（4）粉质黏土:灰黄色、褐黄色、灰色等，可塑为主，饱和，以粉黏粒为主，局部含少量石英砂，干强度较中等、韧性中等，无摇振反应，切面稍有光泽。

2 基坑工程施工技术

2.1 施工准备

（1）根据工程实际情况，合理组织施工人员进场，并科学做好各项准备工作，对施工现场进行全面清理，了解地下工程管控的基本信息，并实施必要的安全监测。结合现场具体情况及施工标准要求，在现场合理设置“九牌一图”、消防设施、安全防护设施等。

（2）结合工程工期计划要求，编制详细的材料、设备需求计划，积极进行实地调研和考察，选择优质材料供货商订立供货合同，科学组织材料、设备进场，并对施工机械进行安装、调试，对材料进行试验检测，确保满足施工需求[1]。

2.2 确定基坑支护形式

（1）建筑工程基坑施工时，应全面了解基坑支护的基本流程，从而制定切实可行的施工方案，保证工程项目的顺利开展，基坑施工流程如下：放坡开挖至围护桩顶标高→挂网素喷→围护桩施工→大面积土方开挖→承台、底板浇筑施工→地下室外墙施工→地下室顶板施工→地下室防水施工→地下室回填→钢板桩和型钢桩拔除。

（2）高层建筑基坑开挖施工时，对周边环境影响较大，尤其是在周边存在住宅小区的情况下，一旦产生问题，势必会引发严重安全事故，造成不可估量的损失，对工程建设及社会稳定造成极为不利的影响。因此必须采取科学有效的措施降低对周边环境的影响，保证施工安全。

（3）根据上述考虑，结合该工程实际情况，制定如下开挖支护方案：①针对空旷地带，采用放坡插毛竹的形式实施支护，边坡坡度为1∶2；②对于周边存在公路及电线杆等设施的施工区域，若无法进行放坡开挖，则直接采用垂直开挖方式；③根据该工程基坑实际情况，采用深层搅拌桩重力式挡墙为支护结构[2]。

2.3 基坑地下水处理

该工程地基土含水量较大，渗透性强，且局部深度3.9～11.9m 的位置出现粉土层。因此，采用止水帷幕及井点降水相结合的方式完成降水工作。止水帷幕主要布设于该工程东侧区域，用于辅助完成深层搅拌桩挡土墙支护。井点降水可布设多个井眼实施降水，井眼深度为15m，管径为350mm。同时，在降水井及集水井周边设置了排水槽[3]。

2.4 深层搅拌桩挡土墙支护施工

待上述各项工作完成后，应及时进行深层搅拌桩挡土墙支护施工。实际施工中通常采用3 台施工机械同步作业，各机械施工顺序保持不变。结合该工程现场实际情况，组织1#机械由西向东作业，2#机械反向进行施工，3#机械则按照2#机械施工位置以由东向西的顺序实施作业。深层搅拌桩挡土墙支护施工技术要点如下：

（1）先实施预搅沉降，在深层搅拌机下沉过程中，采用灰浆泵将水泥混凝土输送至基础底部；若产生堵管现象，应通过泥浆下压方式实施处理，严禁通水冲洗；

（2）待深层搅拌机到达指定位置后，采用伸缩式搅拌机完成混凝土灌注，严格控制搅拌机提升速率，以1m/min为宜；

（3）按照上述步骤重复操作，但需强调的是，下根桩应略短于上根桩；

（4）为防止水泥混凝土出现离析，浇筑过程应均匀、连续，防止中途停顿，若遇机械故障必须中断时，应将搅拌机深入水下0.5m 位置处，待问题解决后再继续浇筑；

（5）深层搅拌桩施工时，极易遭受阻碍，严重影响成桩效果，如设备故障、土层中岩石障碍等，均会造成此类问题产生，施工中应及时发现并采取针对性措施进行处理，确保施工质量和效率[4]。

2.5 土方开挖

深层搅拌桩挡土墙施工完成后，科学组织基坑开挖施工。结合工程实际情况，对开挖区域实施标号，具体如图1所示，严格按照1-1-1→1-1-2→1-2-1→1-2-2→1-3-1→1-3-2→1-3-3顺序实施基坑开挖施工。

图1 高层建筑土方开挖分区图

根据该工程实际需要，在现场修建两条主要施工通道，并结合施工区域土方开挖情况，科学设置土方运输便道，以满足现场土方、材料、设备及人员通行需要。

该工程现场土方开挖量较大，周围干扰因素较多，施工难度较大。根据招标文件要求，现场土方开挖及运输工作由施工单位完成，同时应按照建设方要求将土方运至指定位置。按照“空间效应”原理，基坑开挖过程中采用分层、分段、对称平衡开挖方式进行作业，以有效防止基坑变形，保证施工安全。

2.6 安全管理措施

（1）建立科学完善的项目组织机构，科学分工、明确责任，严格执行“政府监管、业主主导、监理监督、施工方负责”的管理原则，根据工程项目具体特征，规范项目组织机构设置和职责；同时，为全面提升安全管理效果，施工企业安全管控部门应科学开展安全管控工作，明确岗位职责，并建立有效的奖惩机制，推动安全管控工作的高效有实施。

（2）积极加强施工安全管理，科学做好安全防护工作，切实保障施工人员生命财产安全。严格执行各级安全管理制度，强化责任管理，将各项安全管理工作落实到位，责任到人；施工过程中，安全管理人员应加强现场安全检查及巡视工作，全面排查并解决施工中存在的安全隐患，严厉打击违规操作、违章指挥等不安全行为。

（3）加强安全教育宣传及培训工作，全面增强施工人员安全意识，提高识别及规避安全风险的能力，以有效防止安全事故发生[5]。

3 基坑支护施工效果

（1）基坑开挖施工过程中，为及时了解支护体系工作性能，最大限度保证施工安全，应加强对深层搅拌桩挡土墙支护体系及周围土体、建筑物的变形监测。监测工作由具备专业资质的监测结构实施，结合支护体系类型及现场实际情况，合理布设监测点，以保证监测结果的准确性、代表性，有效确保施工安全。

（2）采用测斜仪进行监测。主要监测项目包含支护体系沉降、倾角、偏移等。科学布设监测点，对支护体系横向位移实施监测，并设置测斜管道。指派专人负责进行实地测量，并详细记录监测结果，具体情况如表2所示。

表2 基坑支护施工监测结果

由表2 可知：所有监测点支护体系沉降量均未超过0.50mm，且倾斜角度均未超出0.2°，支护体系横向偏移量均为0。虽然个别监测点部位产生了少许沉降和倾斜，但依据相关技术标准规定，该工程深层搅拌桩挡土墙支护体系所产生的沉降与倾斜处于标准允许范围内，不会对建筑结构安全造成影响。由此可知，该工程采用的基坑支护和开挖方案具有较强的可行性。

4 结束语

综上所述，建筑工程基坑支护与土方开挖作为工程建设最基础的环节，为有效提升基坑支护效果，保证施工安全，加强基坑支护及土方开挖施工技术质量控制具有重要意义。本文结合案例工程，全面分析了建筑工程基坑支护及土方开挖技术要点，并指出：在支护施工中应根据工程项目实际情况，充分考虑对周边环境因素的影响，制定合理的支护开挖技术方案，并加强施工过程质量控制，从而全面提升支护体系的安全性、可靠性，保证建筑工程建设的顺利完成。