建筑工程深基坑開挖與支護(hù)技術(shù)分析

文志成 張開民

建筑工程一直以來都在我國城市化推進(jìn)過程中占據(jù)著重要的地位，只是隨著我國城市化進(jìn)程的不斷深入以及人們生活質(zhì)量的提升，人們對其工程水平有了更高的要求，技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新是施工單位尋求突破的有效方式。深基坑開挖以及支護(hù)技術(shù)作為建筑工程施工過程中最常用的技術(shù)，其直接關(guān)系到建筑工程的安全性以及穩(wěn)定性，如何提升其技術(shù)水平則成為了技術(shù)人員重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容?；诖饲闆r，本文首先對深基坑開挖以及支護(hù)技術(shù)的施工特征進(jìn)行簡單介紹，然后分別對深基坑開挖以及支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡要分析，以期能夠?yàn)楹笃谏罨娱_挖與支護(hù)技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新提供一些參考。

建筑工程施工質(zhì)量的保證對于城市化的有序推進(jìn)具有重要的意義，而且隨著我國建筑規(guī)模的不斷增大，可供建筑發(fā)展利用的土地逐漸減少。在此背景下，施工單位需要在有限的土地資源上建設(shè)高體量以及高質(zhì)量的建筑，但是，與此同時，其安全性以及穩(wěn)定性便會受到一定的影響。因此，能夠有效確保建筑工程安全性以及穩(wěn)定性的深基坑開挖以及支護(hù)技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新便受到了施工單位的重視。技術(shù)含量較高以及操作工序較為完善的深基坑開挖以及支護(hù)技術(shù)除了可以有效提升建筑工程的安全性與整體穩(wěn)定性外，還能夠在合理的范圍內(nèi)有效延長建筑的實(shí)際使用周期。

一、深基坑開挖以及支護(hù)技術(shù)的施工特征概述

由于深基坑開挖以及支護(hù)技術(shù)應(yīng)用環(huán)境的特殊性，其具體的施工過程往往具有相對較高的危險(xiǎn)系數(shù)，而且隨著建筑規(guī)模的增大，其對應(yīng)的基坑深度越來越深，同時所應(yīng)用技術(shù)的復(fù)雜程度也越來越高，接下來本文依次對其施工特征進(jìn)行簡單說明。

1.施工危險(xiǎn)性系數(shù)較高

由于我國國土面積較大，地質(zhì)類型涵蓋高原、平原、山地以及沙地等，建筑工程隨著城市化范圍的逐漸擴(kuò)展而勢必需要面臨相對復(fù)雜的各類地質(zhì)環(huán)境，為了確保施工過程中能夠克服復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境所帶來的一些問題，所用的技術(shù)必須足夠先進(jìn)，否則便會造成一定的安全隱患。另外，由于深基坑的開挖勢必需要對區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行破壞，一旦操作出現(xiàn)失誤，便極易導(dǎo)致坍塌事故的發(fā)生，此類事故的發(fā)生會對現(xiàn)場施工人員的人身安全造成威脅。

2.施工深度不斷增加

施工深度的增加主要是由于建筑工程的建設(shè)規(guī)模以及建設(shè)高度隨著土地可用面積的逐漸減少而逐漸增大，同時大多施工單位開始尋求地下空間開發(fā)的可能性，因此，基坑的深度便逐漸增加。在建筑施工過程中，施工人員往往需要根據(jù)基坑的深度來合理選擇開挖技術(shù)與支護(hù)技術(shù)，不同的基坑深度所適用的開挖與支護(hù)技術(shù)并不相同，如果基坑深度與所選用的開挖與支護(hù)技術(shù)并不匹配，則在施工過程中很容易出現(xiàn)開挖不達(dá)標(biāo)等情況，這將對建筑工程施工項(xiàng)目的有序展開造成不利影響。

3.相對較高的復(fù)雜程度

在進(jìn)行深基坑的開挖以及支護(hù)階段，勢必會對周圍的土層進(jìn)行不同程度的破壞，而且由于周圍施工環(huán)境復(fù)雜性的提升，使得施工人員需要面對比傳統(tǒng)開挖與支護(hù)更為復(fù)雜的施工條件，因此，施工單位在人員組織方面必須尋找專業(yè)程度較高以及人員相對較多的專業(yè)施工隊(duì)伍，否則默契度方面的缺失會在一定程度上對施工的進(jìn)度以及質(zhì)量造成影響，從而會耽誤建筑工程整體項(xiàng)目的推進(jìn)。

二、深基坑開挖技術(shù)的應(yīng)用分析

如果要做好深基坑的開挖工作，施工人員需要在施工前進(jìn)行相關(guān)的準(zhǔn)備工作，同時在進(jìn)行開挖技術(shù)的具體實(shí)施時需要對相關(guān)方面進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控與把握，確保其開挖過程的順利進(jìn)行。接下來，我們針對深基坑開挖技術(shù)應(yīng)用時的前期準(zhǔn)備以及具體實(shí)施進(jìn)行簡單說明。

1.前期準(zhǔn)備

深基坑開挖技術(shù)的順利進(jìn)行往往依賴于非常精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)測量的內(nèi)容一般包括水準(zhǔn)基點(diǎn)、邊線以及中心樁等，只有所有的數(shù)據(jù)內(nèi)容皆采集完成并匯總之后，施工人員才可以進(jìn)行深基坑的開挖工作。為了確保數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確性，相關(guān)的施工人員必須借助專業(yè)儀器來進(jìn)行測量，例如：全站儀。在利用全站儀進(jìn)行數(shù)據(jù)測量時，必須以控制網(wǎng)為基準(zhǔn)來進(jìn)行邊線以及基礎(chǔ)中心的確定，然后在每條邊線的兩端設(shè)置方向控制樁，同時進(jìn)行合理的對樁點(diǎn)的確定，只有所有的操作過程全都符合測量規(guī)范，相關(guān)的測量數(shù)據(jù)才能確保較高的準(zhǔn)確度。另外，在進(jìn)行實(shí)際測量之前，施工人員需要對測量區(qū)域進(jìn)行全面清潔，確保區(qū)域內(nèi)沒有雜物。為了確保后期開挖或者支護(hù)時基坑的頂部不會出現(xiàn)積水，則應(yīng)該提前進(jìn)行排水系統(tǒng)的設(shè)置，確保能夠及時將產(chǎn)生的積水進(jìn)行排出，而且排水系統(tǒng)的設(shè)定還可以避免積水對基坑坑壁造成侵蝕，從而使坑壁具有較高的穩(wěn)定性，繼而為后期的施工奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2.具體實(shí)施

深基坑開挖工作的進(jìn)行需要最大程度避免受到地下水的影響，基于此，在進(jìn)行深基坑開挖時需要在操作工序上進(jìn)行注意。首先，要確保地下水位與基坑的底部保持足夠的距離，在滿足施工標(biāo)準(zhǔn)后才可開挖。在進(jìn)行實(shí)際的開挖作業(yè)過程中，施工人員需要對深基坑周圍建筑物的各類情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)可能會對周圍的建筑物造成影響，則要及時采取加固措施，通過此舉來有效提升深基坑的穩(wěn)定性以及降低開挖工作對周圍建筑物的影響。由于深基坑的開挖工作往往會產(chǎn)生大量的土方，因此，施工人員必須通過合理的土方處理措施來對產(chǎn)生的土方進(jìn)行合理的安排。

除此之外，深基坑開挖技術(shù)的選擇一般要參考施工過程的實(shí)際情況，常用的一般是放坡挖土以及中心島，二者的進(jìn)行皆需要嚴(yán)格避免超挖情況的出現(xiàn)。同時在開挖過程中，需要加強(qiáng)分區(qū)以及分層工作。為了確保開挖工作的順利進(jìn)行，施工人員需要時刻對開挖狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，一旦出現(xiàn)誤差，要及時進(jìn)行處理，確保后期施工的順利進(jìn)行。

三、深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

在進(jìn)行建筑工程的深基坑支護(hù)施工時，常用的支護(hù)技術(shù)有很多種，例如：土釘墻支護(hù)技術(shù)、鋼板樁支護(hù)技術(shù)、排樁支護(hù)技術(shù)、深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)以及土層錨桿等，不同的支護(hù)技術(shù)分別具有不同的特點(diǎn)。接下來本文通過對其部分支護(hù)技術(shù)進(jìn)行介紹來對深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡單分析。

1.土釘墻支護(hù)技術(shù)

土釘墻支護(hù)技術(shù)在建筑工程深基坑的支護(hù)技術(shù)中具有非常廣泛的應(yīng)用，其往往適用于由粉土以及粘性土等構(gòu)成的土質(zhì)非常好的土層。在具體的支護(hù)技術(shù)施工過程中，土釘墻支護(hù)技術(shù)所構(gòu)建的擋土結(jié)構(gòu)具有非常高的穩(wěn)定性以及復(fù)合性，故而可以滿足絕大部分類型的建筑工程施工要求。但是，在進(jìn)行土釘墻支護(hù)技術(shù)應(yīng)用時，施工人員需要對其相關(guān)的施工環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，尤其要加強(qiáng)鉆孔、注漿以及插筋等工序的監(jiān)控。同時，施工人員需要在保持鉆機(jī)速度穩(wěn)定的前提下，將土釘插入到規(guī)定位置處，然后嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行所用漿液的配置，并在攪拌均勻后進(jìn)行注漿操作。雖然土釘墻支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用效果較好，但是，在實(shí)際施工過程中，施工人員還是需要對坡頂和坡面的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時的觀察，確保其不會發(fā)生位移。

2.鋼板樁支護(hù)技術(shù)

在建筑工程中，基于對現(xiàn)場實(shí)際情況的了解，施工人員常常會進(jìn)行Z型以及U型深基坑的開挖，針對此種類型的深基坑，施工人員往往會采用鋼板樁支護(hù)技術(shù)。該支護(hù)技術(shù)在操作方面雖然相對比較簡單且便捷，但是，其隔土以及阻水的效果較高，能夠在一定程度上有效滿足施工的需求。在進(jìn)行鋼板樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用時，常常會配合使用包括鉗口以及型鋼搭配鎖口等在內(nèi)的各種鋼型部件，此類鋼型部件的應(yīng)用可以對鋼樁墻進(jìn)行有效的連接，其鋼型部件的強(qiáng)度將關(guān)系到連接的效果。如果鋼型材料的強(qiáng)度較低，那么一旦遇到強(qiáng)外力的沖擊，鋼型部件便會發(fā)生形變，從而影響深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。此外，由于實(shí)際施工過程中涉及較多的鋼型部件，因此，會產(chǎn)生較大的噪聲，為了避免噪聲對人們的生活造成影響，該支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用需要盡量在區(qū)域內(nèi)人流量較少的情況下進(jìn)行。

3.排樁支護(hù)技術(shù)

建筑工程項(xiàng)目的施工人員在進(jìn)行排樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用時，首先，要根據(jù)施工方案在規(guī)定的位置處進(jìn)行鉆孔操作，孔與孔之間的間隔以及位置必須經(jīng)過合理的測算才能最終確定。鉆孔操作過程中，孔眼的排序方式一般有兩種，即緊密排列和疏散排列。在完成鉆孔操作后，需要由施工人員將混凝土澆筑至各個孔眼之內(nèi)。之所以要進(jìn)行混凝土的澆筑，主要是因?yàn)榛炷辆哂邢鄬^強(qiáng)的支撐作用，可以對排樁支護(hù)效果進(jìn)行有效的保證。在將混凝土灌注至孔眼內(nèi)時，為了避免地下水滲透至施工區(qū)域內(nèi)，施工人員需要在樁頂土層處進(jìn)行混凝土澆筑。如果施工區(qū)域內(nèi)已經(jīng)發(fā)生了一定程度的地下水侵蝕，且排樁的穩(wěn)定性已經(jīng)受到了輕微的影響，那么必須根據(jù)預(yù)定方案在規(guī)定位置處進(jìn)行高壓注漿，此舉除了可以加強(qiáng)穩(wěn)定性外，還可以為后期的維護(hù)提供方便。同時，為了可以提升打孔的效率，工作人員可以通過機(jī)械打孔的方式來進(jìn)行，此方式除了提升打孔效率外，還可以有效降低土質(zhì)疏松風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步提升排樁支護(hù)的質(zhì)量。

4.深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)

與上文所述的三種支護(hù)技術(shù)不同，深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用需要利用水泥等材料來提升固化效果。待以水泥為例的相關(guān)固化劑進(jìn)入到深基坑內(nèi)，且與深基坑內(nèi)的粉土以及軟土進(jìn)行混合后，再通過相關(guān)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行充分的攪拌均勻，待其完全硬化之后，便可以形成可供支護(hù)使用的具有較高強(qiáng)度的樁體結(jié)構(gòu)。深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)通常應(yīng)用在深度為7m左右的基坑中，且通過柵欄式的樁體結(jié)構(gòu)來有效提升深基坑支護(hù)的穩(wěn)定性以及可靠性。為了避免地下水滲漏之后對相關(guān)部件造成侵蝕，該技術(shù)必須具有一定程度的防水功能。除此之外，還需要具備能夠承載較強(qiáng)作用力沖擊的能力。由于深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)在應(yīng)用過程中會借助大量的水泥，而水泥則是此技術(shù)應(yīng)用過程中構(gòu)建樁體結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性材料，因此，其施工成本相對較低，而且對于環(huán)境的影響也相對較小。

四、結(jié)語

深基坑開挖以及支護(hù)技術(shù)作為建筑工程項(xiàng)目施工中應(yīng)用最為廣泛的重要技術(shù)，其直接關(guān)系到建筑工程的整體安全性以及穩(wěn)定性，在城市化發(fā)展要求逐漸提升的背景下，施工單位需要對深基坑開挖以及支護(hù)技術(shù)進(jìn)行發(fā)展與創(chuàng)新，從而滿足建筑工程施工的要求。為了可以向施工單位的技術(shù)人員提供一些參考，使深基坑開挖以及支護(hù)技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展，本文首先基于深基坑開挖以及支護(hù)技術(shù)的工作背景對其相關(guān)的施工特征進(jìn)行了簡單的介紹，然后分別對深基坑開挖以及支護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行了簡要分析。