深基坑支护施工技术在市政工程中的应用

王瑶 王飞雄

北京建工路桥集团有限公司 北京 100000

引言

深基坑支护技术在市政土木工程基础施工中具有重要作用。随着城市发展的需要，越来越多的市政土木工程需要进行深基坑施工，因此深基坑支护技术的应用变得尤为重要。本文将介绍深基坑支护技术在市政土木工程基础施工中的应用，包括围护结构、支撑体系、深基坑降排水方案和基坑监测。这些技术的应用将确保基坑施工的安全稳定，为市政土木工程的顺利进行提供可靠保障。

1 深基坑支护技术概述

深基坑支护技术是在建筑工程中用于保护和稳定深基坑的一系列技术和措施。深基坑是指在土壤或岩石中挖掘的深度较大的基坑，用于建设地下结构或进行土方工程。深基坑支护技术的目标是确保基坑的稳定性和安全性，同时提供一个适合施工作业的工作环境。该技术包括各种支撑结构的设计和施工，例如钢支撑、混凝土梁柱、地下连续墙和土钉等。这些支护结构能够承受周围土体的压力，防止坑壁坍塌，减少地面沉降和变形的风险。深基坑支护技术在城市建设和地下工程中具有重要的应用价值，为安全、高效地完成工程提供了可靠的保障。

2 深基坑支护技术特点

2.1 多样性的支护结构

深基坑支护技术提供了丰富多样的支护结构选项，以应对不同的地质条件和工程需求。其中包括钢支撑、混凝土梁柱、地下连续墙和土钉等多种形式的支护结构。钢支撑是一种常用的支护结构，通过设置钢板桩或钢梁形成稳定的支撑体系，能够有效抵抗土压力和水平力。混凝土梁柱则通过布置钢筋混凝土梁柱，形成封闭的支护结构，具有较高的刚性和强度。地下连续墙采用钢模板或现浇混凝土形成连续墙体，能够有效抵抗土体压力，适用于较大的基坑施工。土钉则是通过在土体中埋设钢筋混凝土锚杆，并与土体形成摩擦力，增加土体的稳定性。通过灵活选择和组合这些支护结构，深基坑支护技术能够根据具体情况提供最佳的支护效果，确保基坑的稳定和安全施工[1]。

2.2 高强度和刚性

深基坑支护结构通常具有高强度和刚性，这是确保基坑稳定和安全的关键特点。由于深基坑承受着来自周围土体的巨大压力和水平力，支护结构必须具备足够的强度和刚性来抵抗这些力的作用。采用高强度材料如钢材和混凝土，以及合理的结构设计，能够使支护结构能够承受来自土体的侧向挤压和水平力，并防止土体的坍塌。这种高强度和刚性的特点确保了基坑的稳定性和安全性，为施工人员提供了一个安全的工作环境，同时保护周围环境和建筑物的完整性。通过合理设计和施工，深基坑支护结构能够有效地应对土体的压力和力学作用，确保基坑施工的安全稳定。

2.3 快速施工和拆除

深基坑支护技术在施工过程中通常采用预制或现浇的方式，以实现快速、高效的施工。预制构件可以在工厂中进行加工和制造，然后运至现场进行组装和安装，从而大大缩短了施工周期。现浇混凝土结构可以根据具体要求进行灵活的施工，适应各种复杂的基坑形状和尺寸。这种快速施工的特点有助于加快工程进度，减少施工期间对交通和周围环境的影响，提高工程的效率和质量。此外，深基坑支护结构通常也能够相对容易地进行拆除，以减少对周围环境的长期影响。支护结构的拆除可以通过逆向的施工过程或专门的拆除设备来实现，从而恢复原始地貌并减少对现场的干扰。这种快速施工和拆除的特点使得深基坑支护技术成为一种高效、可持续的解决方案，满足工程需要并减少对环境的影响。

2.4 适应性强

深基坑支护技术具有较强的适应性，能够根据不同的地质条件和工程要求进行调整和改进。在面对复杂地质条件时，深基坑支护技术能够灵活应对，结合多种技术手段来提高支护效果和安全性。例如，在土质较松散或存在较强水位压力的地区，可以采用加固注浆技术，通过向土体中注入固化材料来增加土体的强度和稳定性。对于深基坑施工中遇到的高水位问题，可以采用土体冻结技术，通过冻结周围的土体，形成一个临时的冻结土壁来支撑基坑。此外，还可以结合其他辅助措施，如排水系统的优化设计和地下水位的控制等，以进一步提高支护效果和安全性。深基坑支护技术的适应性强，能够根据具体的地质条件和工程要求进行灵活调整，为各类复杂地质条件下的基坑施工提供可靠的支持[2]。

2.5 可持续性考虑

在深基坑支护技术的应用中，越来越注重可持续性的考虑。这体现在多个方面，包括使用环保材料、减少资源消耗、降低施工噪音和振动等。为了减少对环境的影响，支护结构的材料选择趋向于环保材料，如可回收利用的钢材、再生混凝土等。此外，通过优化设计和施工管理，减少资源的消耗，例如最小化混凝土的使用量、合理利用废弃物等。在施工过程中，采取一系列措施来降低施工噪音和振动，减少对周围居民和环境的干扰。通过合理的设计和施工管理，深基坑支护技术能够在满足工程需求的同时减少对环境的影响，实现可持续性发展。这样的可持续性考虑不仅有助于保护环境，还能提升工程形象和社会认可度，推动行业的可持续发展[3]。

3 深基坑支护技术在市政土木工程基础施工中的应用

3.1 围护结构

围护结构在市政土木工程的深基坑施工中起着关键作用，用于确保基坑的稳定性和安全性。常见的围护结构包括地下连续墙和混凝土梁柱等。地下连续墙是一种常用的支护结构，通过使用钢模板或现浇混凝土来形成连续的墙体，能够有效地抵抗土压力，保持土体的稳定。它具有较高的刚性和承载能力，适用于较大深度的基坑施工。另一种常见的围护结构是混凝土梁柱，通过在基坑周边布置钢筋混凝土梁柱，形成一个封闭的支撑体系，以抵抗土压力和水平力。围护结构的选择和设计需要考虑地质情况、基坑深度、土压力等因素，以确保基坑施工的安全稳定。合理设计的围护结构能够提供足够的支撑力和刚度，防止土体的塌方和滑移，保证施工的顺利进行。

3.2 支撑体系

支撑体系是深基坑施工中的重要组成部分，用于抵抗土体的侧向压力，保持基坑的稳定。常见的支撑体系包括钢支撑和土钉墙。钢支撑是一种常用的支撑结构，它采用钢板桩、钢梁或钢管等构件，通过固定在土体中形成支撑框架，以抵抗土压力和水平力。钢支撑结构具有高强度和刚性，能够有效地支撑土体，适用于各种地质条件下的基坑施工。另一种常见的支撑体系是土钉墙，它由钢筋混凝土面板和土钉组成，形成一个支护墙体。土钉墙的土钉通过固结在土体中，与混凝土面板共同承担土体的荷载，提供支撑和抵抗土压力的作用。支撑体系的选择需要综合考虑土体性质、工程要求、施工条件和经济性等因素，以确保基坑的稳定性和安全性。合理选择和设计支撑体系能够提供足够的支撑力和刚度，抵抗土体的侧向压力，保持基坑的稳定，为施工提供安全可靠的条件[4]。

3.3 深基坑降排水方案

在市政土木工程中，深基坑的降排水方案是确保基坑施工顺利进行的重要环节。降排水方案的设计目的是控制基坑内的地下水位，减小地下水对基坑稳定性的影响。常见的降排水方法包括井点降水、水平排水和泵站降水等。井点降水是通过在基坑周围设置井点，利用井点抽取地下水，以降低基坑内的水位。通过合理布置和控制井点的抽水量，可以有效地控制基坑内的地下水位。水平排水则通过设置水平排水管网，将基坑周围的地下水引导至周边的排水点，以降低基坑内的水位。泵站降水则是通过设置泵站，主动抽取基坑内的地下水，以维持基坑内的地下水位在可控范围内。在设计降排水方案时，需要综合考虑基坑的地质条件、地下水位和周边环境等因素，以确保基坑施工期间的水位稳定和工程的安全进行。合理的降排水方案能够有效控制地下水位，减少水对基坑稳定性的影响，为基坑施工提供安全可靠的条件[5]。

3.4 基坑监测

在市政土木工程的基础施工中，基坑的监测是一项重要且不可或缺的工作。基坑监测的目的是实时了解基坑的变形和变化情况，以及监测相关指标，为工程的安全进行提供及时有效的信息支持。基坑监测通常包括测量基坑的变形、地下水位、土压力等关键指标。监测方法包括设置测点、使用测量仪器等。通过定期进行监测，可以获得准确的数据和信息，用于评估基坑的稳定性，并提供给工程师和施工团队参考。监测结果能够帮助工程师判断基坑的变化趋势，及时发现潜在的问题，并采取相应的补救措施，以保证基坑的安全稳定。基坑监测在整个施工过程中起到了重要的监控和预警作用，为基坑施工提供了可靠的技术支持，确保工程的顺利进行。

4 深基坑支护技术施工过程中的质量控制措施

4.1 施工前准备

在深基坑支护技术的施工过程中，施工前的准备工作至关重要。质量控制措施包括完善的施工方案和设计文件的审核，确保施工方案符合相关规范和标准。此外，还需要进行现场勘测和土体测试，以了解地质条件和土体性质，为后续的施工和支护方案提供准确的数据和信息[6]。

4.2 材料质量控制

深基坑支护技术施工过程中的材料质量控制是关键环节。对于使用的材料，需要进行材料的质量检验和验收，确保其符合相应的标准和规范。同时，还要保证材料的储存和保管条件良好，避免受到湿气、污染或损坏等影响。

4.3 施工工艺控制

施工工艺控制的关键在于确保施工过程的规范性和质量稳定性。首先，要严格遵守相关的施工规范和标准，包括土方开挖、支护结构安装、混凝土浇筑等各个施工环节的规范要求。这要求施工人员具备专业知识和技能，能够正确理解和执行施工方案的要求。其次，要合理控制施工的顺序和时间节点，确保施工进度的合理安排和施工质量的保障。施工顺序的安排应根据支护结构的稳定性和施工流程的逻辑关系，确保每个施工环节的顺利进行。同时，施工进度的合理控制可以避免过快或过慢的施工节奏，从而保证施工质量的稳定性。

4.4 施工现场管理

深基坑支护技术的施工现场管理对质量控制起着重要作用。在施工现场管理中，首先需要对施工人员进行培训，确保其具备相关技能和知识，并了解施工要求和质量标准。同时，要进行施工人员的资质管理，核实其资质和证书的合法性和有效性。这样能够确保施工人员具备足够的专业素质，能够按照要求进行施工操作。另外，施工现场管理还包括安全管理和环境保护措施。安全管理是保障施工人员生命安全和财产安全的重要环节，包括制定安全操作规程、配备必要的安全设施和防护装备，以及进行安全培训和事故应急预案的制定。同时，施工现场还应注意环境保护，采取措施减少施工对环境的污染和破坏，如合理控制噪音、防止扬尘、合理处理废弃物等。

5 结束语

深基坑支护技术在市政土木工程基础施工中具有重要意义。通过合理选择围护结构、支撑体系，设计科学的深基坑降排水方案和实施有效的基坑监测，可以保证基坑的稳定性和安全性。深基坑的施工对于市政土木工程的顺利进行至关重要，深基坑支护技术的应用为工程提供了可靠保障。随着技术的不断进步，深基坑支护技术将继续发展和完善，为市政土木工程的发展贡献更多价值。