深基坑支护施工技术的应用

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摘要：本文结合当下建筑工程施工过程中深基坑支护技术的实施现状和具体经验，阐述了深基坑支护技术的基本实施要求与优化方向，并对建筑工程中常用的支护结构及其采用的具体施工工艺进行探讨，深入分析了不同支护方式的适用范围及在具体施工中面临主要问题和解决对策，旨在为促进我国深基坑支护施工技术的发展，提高深基坑建设施工的质量提供借鉴与参考。

关键词：建筑工程；深基坑支护；应用

1引言

随着城市现代化建设步伐的日益加快，高层建筑对于基础工程施工质量与效率的要求日渐提高，深基坑支护作为基础工程施工过程中重要且关键的环节，其支护结构与方式的选择、支护技术的专业化发展、支护设计与施工的动态监控都对基础工程乃至整个建筑工程的施工品质具有重大影响。那么根据建筑工程的设计需要，结合建设用地与周围环境的具体情况，选择经济合理的支护结构和支护形式，强化对深基坑支护技术的适应性优化与手段创新，便成为促进建筑工程现代化发展的重要内容。

2深基坑支护的基本要求和优化方向

首先，支护结构应具有良好的承载能力，能够起到基础工程施工所必须的挡土功效，有效维持基坑边坡的稳定，不会出现支护结构的破坏、内外土体失稳、止水帷幕失效等的现象（需要进行支护结构的承载能力极限状态计算）。其次，确保基坑在正常使用情形下不会达到基坑变形的极限，变形参数控制在设计所需的安全等级之内，水平位移不会对相邻的建(构)筑物、道路、地下管线构成威胁与阻碍（需要进行支护结构的正常使用状态极限的计算）。再次，基坑的设计与施工应充分考虑施工所在地的土体结构、不良地质、地下水位及其变化情况等周边环境因素，保证支护结构对土体变形、沉陷、坍塌以及地下水管渗漏的适应能力（需要进行周边环境、地下水控制及支护结构变形的相关验算）。最后，深基坑支护结构与方式的设计与选择以及支护技术的优化实施，需不断达到施工环境的适应性、施工效率的高效维护性及工程造价的经济性的有机统一。由于城市建筑用地的日趋紧张，以及施工环境的日趋复杂，深基坑支护逐步朝着支护刚度大、防渗效果强、适用范围广、振动小、噪音低、占地面积小，施工效率和经济性高，同时可做建筑物地下功能性主体（停车场、地下商场）使用的地下连续墙、复合土钉墙、组合型排桩支护等技术的方向发展。此外，装配式建筑的逐渐发展与推广，也让装配式可回收地下连续墙的支护技术开始得到一定的优化与实施，从而给予支护技术更强稳定性、经济性与生态性的发展性支撑。

3深基坑支护结构与支护技术

由于建筑层高的不断提升，深基坑开挖的深度越来越大，所涉及的地质环境也越来越复杂，过去传统的开挖放坡工艺难以满足现代化建筑设计与施工的要求，深基坑支护技术便朝着功能更加全面、荷载更加稳固的方向发展。具体的支护结构与技术主要有：桩墙—内支撑支护技术、预应力锚杆支护技术、重力式水泥挡墙技术及土钉墙支护技术等。

3.1桩墙——内支撑支护技术

这种支护结构在在通过排桩挡墙承受基坑侧壁土体与水体压力的同时，通过内支撑给予排桩经过连接点的反向支撑力，从而在基坑开挖深度不断加深的现实情况下，优化悬臂式支护结构在软土中不宜超过5m的限制，可以满足1、2、3级基坑的支护要求。桩墙——内支撑支护技术的主要施工方式是在基坑四周设置人工挖孔桩排或旋喷桩以抵抗四周土体的侧向力,并根据土质和地下水位的情况,适时增加内支撑或预应力锚索约束等措施[1]。如果地下水位高于坑底或出现管涌等不良现象，则需要加设止水帷幕，进行深井降水货轻型井点降水等止水、降水措施，亦或采用地下连续墙支护结构，以达到良好基坑稳定性、防渗性、整体性等进一步加强。

3.2预应力锚杆支护技术

预应力锚杆支护技术是将锚杆的一端与支护桩、格构梁等构筑物相连接，而另一端则深入地层深处，在安装过程中对锚杆施加预应力，并采用水泥浆体将预应力钢筋与土层进行粘结，从而能够达到边缘土体的侧压力有效传至于土体深处的效果，实现锚杆支护与土体压力分散支撑相统一的更强支撑体系。预应力锚杆支护技术需要根据基坑支护和建筑功能性的需要，合理控制锚杆的长度（锚固段与自由段）与安装角度设计、锚杆的张拉、注浆的材料与压力以及注浆的程序，从而达到锚杆支护施工的安全性、可靠性和经济性。

3.3重力式水泥挡墙技术

重力式水泥挡墙是依靠墙体自身的重力用于抵挡土体侧压力的一种支护结构，通过搅拌器械将水泥与地基软土进行强制拌和，以形成深层水泥搅拌桩组成的重力式水泥土挡墙，达到土质和地基强度同时提高的一种深基坑支护方式。在现实基础工程施工中可采用实体式或格栅式的挡墙结构[2]。重力式水泥挡墙技术适用于开挖深度不大于6m的软土基坑支护（如果基坑深度超过6m，需在水泥土墙中插入加筋杆件，以形成加筋水泥土挡墙），可以起到挡土和止水的双重功能。重力式水泥挡墙技术需要考虑地下水对水泥混凝土材料的腐蚀问题，并严格控制水泥浆的密度、输浆量、钻头的角度及钻井的深度、喷浆高程及停浆面以及搅拌装的长度等，并在成桩后在规定的时间对桩身的均匀性及其直径，桩体的荷载力和强度进行抽检和计算，确保桩身的受力、变形与均匀程度，及施工工艺与流程符合建筑设计的要求。

3.4土钉墙支护技术

土钉墙支护技术是将基坑侧边利用土钉对土体进行加固，然后再在加固后的边坡铺设钢丝网，并喷射混凝土面板达到支护结构与土方边坡有效结合的一种加固型的支护方法。土钉墙支护技术使加固范围内土体自身稳定性加强，形成类似挡土墙性质的结构，达到强化支护基坑的目的。为了适应当下高层建筑及地下建筑工程的发展需要，土钉墙技术逐渐与水泥土桩、微型桩、预应力锚杆技术相结合，形成了复合土钉墙支护技术，从而大大提高了建设施工的进度，缩小了施工占用的面积，降低了放坡的难度，提升了施工的经济性与灵活性。土钉墙支护技术适用于基坑等级为2、3级的非软土场地，且基坑深度最好控制在12m以内（软土地质或超过12m的开挖深度最好采用复合土钉墙支护技术）。土钉墙支护技术要强化对注浆工艺、土钉墙拉拔、混凝土喷射的设计试验与现场试验，确定合理的工艺参数，保证土钉孔锚固浆砂的强度、注浆的压力、网与土钉的连接方式及喷射混凝土的强度与厚度等，使其符合设计的要求以及建筑工程质量发展的需要。

4深基坑支护施工过程中的问题与解决对策

4.1基坑的止水与降水

由于基坑开挖深度的逐渐加大，涉及的地下水文环境也就越来越复杂，那么就需要在基坑四周设置止水帷幕墙，将其底部深入岩层，以防治地下水渗入。此外，在深基坑支护技术中采取连续腰合支护桩、地下连续墙、预制钢板桩的支护方式与工艺也可以达到良好的防渗效果，而且能够提高支护结构的刚性和整体性，达到基础工程施工质量的进一步提升。如果基坑底部出现大规模涌砂，就需要在基坑底部采取深管井降水或轻型井点降水等措施，并在基坑周围设置回灌井点，避免由于降水措施实的施导致邻近建筑物的下沉和地下管线的破坏[3]。

4.2基坑底部出现施工缝、隆起和流沙等现象

当采用压力注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等支护结构与方式的时候，往往会出现施工缝、基坑底部隆起和流沙等现象的发生，那么就需要根据桩体施工的类型及方式预留一定量的施工缝，施工缝的大小一般比桩体直径小300mm~400mm，并保证施工缝与桩体实现有效地搭接。此外，还可以采用坑底加固法等措施来提高基坑底部的抗剪强度，与此同时起到良好的防渗作用。

4.3基坑对周边环境及建筑物的影响

为了减少基坑开挖及支护施工对周边环境的影响，并提高支护结构的强度，除了不断完善设计过程中支护方式的优化选择及相关技术参数的验算确定之外，还在基坑开挖过程中宜采用分层开挖的方式，并在开挖基坑与周围建筑物之间建立既可承受基坑土体的侧压力，起到防水帷幕的作用，又可构成对周围建筑物的保护的隔断墙，避免由于基坑的开挖或是土体的沉降造成周围设施的损坏。

5结束语

基坑支护需要保证基坑内及周边邻近建筑、道路、管线设施的安全与稳固，并为高层建筑奠定良好的质量基础，为地下工程建设提供合适的施工空间。因此，就需要根据项目建设场地的水文地质条件和周边环境，选择合适的基坑支护形式、采用并确定合适的力学参数，并适时优化基坑支护的技术，强化对基坑支护设计与施工的监管，从而从根本上保证基坑支护施工的安全性与经济性。

参考文献：

[1]孔祥夔.土建基础施工过程中的深基坑支护技术探究[J].科学技术创新,2015(21):223.

[2]许卫军,杨小波,胡超群.建筑施工中深基坑支护技术的应用[J].中国住宅设施,2016(1):36~38.

[3]方文新.深基坑支护技术在房屋建筑施工中的应用[J].四川建材,2015(3):163~164.

作者：余挺 单位：福建普尔泰集团有限公司