建筑工程深基坑土方開挖及支護(hù)施工技術(shù)分析

霍永剛

（山西三建集團(tuán)有限公司， 山西 長治 046000）

在建筑工程施工建設(shè)中， 經(jīng)常會(huì)進(jìn)行深基坑土方開挖作業(yè)， 由于深基坑開挖面積較廣， 開挖深度較大， 所產(chǎn)生的土方工程量也隨著增加， 再加上開挖環(huán)境復(fù)雜性較強(qiáng)， 如果沒有采取正確的深基坑土方開挖技術(shù)及深基坑支護(hù)技術(shù)， 就很容易出現(xiàn)深基坑缺乏穩(wěn)定性的情況， 進(jìn)而嚴(yán)重威脅地下管線設(shè)施和臨近構(gòu)筑物以及建筑工程自身的安全性、 使用壽命， 嚴(yán)重情況下， 甚至還會(huì)帶來人員傷亡問題， 造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。 由此可見， 深基坑土方開挖及支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。施工企業(yè)必須提高建筑工程建設(shè)質(zhì)量重視度， 將深基坑土方開挖及支護(hù)施工環(huán)節(jié)作為施工建設(shè)的重點(diǎn)工作， 注重關(guān)注深基坑土方開挖及支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用水平和實(shí)際施工質(zhì)量， 確保建筑工程整體建設(shè)質(zhì)量顯著提升， 延長建筑物使用壽命， 強(qiáng)有力保障人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。

1 建筑工程深基坑土方開挖技術(shù)

1.1 放坡開挖

如果建筑工程深基坑深度較淺的情況下， 就適合使用放坡開挖技術(shù)， 使用專業(yè)的挖土機(jī)設(shè)備按照規(guī)定的實(shí)際開挖深度實(shí)施開挖作業(yè)。 本文的建筑工程由于深基坑開挖深度較大， 就不適宜使用此項(xiàng)開挖技術(shù)， 否則很容易出現(xiàn)安全事故， 也會(huì)影響施工效率。 當(dāng)建筑工程深基坑中含有豐富的地下水， 存在較高的地下水位時(shí)， 使用放坡開挖技術(shù)時(shí)就需要組合搭配使用反鏟挖土機(jī)+運(yùn)土車， 進(jìn)一步提高施工效率。 當(dāng)建筑工程施工區(qū)域的地下土質(zhì)堅(jiān)硬度較高， 而且存在較低地下水位時(shí)， 就需要先進(jìn)行坡度填充處理， 形成一定的坡度， 并確保深基坑工程邊緣位置安全穩(wěn)定， 這樣運(yùn)輸車輛就可以直接駛?cè)肷罨拥撞浚?來回運(yùn)輸作業(yè)， 盡快將深基坑中開挖的大量土方運(yùn)輸出去[1]。

1.2 直立壁拉錨開挖

針對(duì)較大深度的深基坑， 而且基坑下方的施工區(qū)域足夠大， 進(jìn)行深基坑土方開挖作業(yè)時(shí)就優(yōu)先選擇直立壁拉錨開挖技術(shù)。 在深基坑土方開挖作業(yè)中，施工人員可以采取兩種施工挖掘方式， 其一是分層級(jí)開挖， 其二是分區(qū)段開挖， 無論使用哪種挖掘方式都需要同時(shí)輔助使用拉錨施工技術(shù)。 需要注意的是， 使用直立壁拉錨開挖技術(shù)必須對(duì)開挖進(jìn)度、 施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制， 這就要求施工人員始終確保實(shí)際開挖范圍與設(shè)計(jì)方案中錨桿搭設(shè)位置保持一致性， 當(dāng)然， 也需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開挖區(qū)域土體的穩(wěn)定性，確保施工安全。

1.3 直立壁無支撐開挖

當(dāng)建筑工程深基坑開挖深度控制在5m左右時(shí)，就適宜使用直立壁無支撐開挖技術(shù)。 由于直立壁無支撐開挖技術(shù)使用的是重力式水泥擋土墻， 跟其他開挖技術(shù)相比， 它的擋土作用、 止水作用更加突出。在實(shí)際下坑挖土作業(yè)中， 如果深基坑內(nèi)部的地下水位較高， 就不能使用正鏟挖土機(jī)， 很可能出現(xiàn)地下水入侵機(jī)械設(shè)備的情況， 給施工設(shè)備的正常運(yùn)行帶來不利影響。

2 深基坑土方開挖技術(shù)要點(diǎn)

某建筑工程總樓層數(shù)為30 層， 地下3 層， 地基基礎(chǔ)以挖孔樁為主。 其中基坑形狀為長方形， 基坑開挖深度控制在20m， 部分區(qū)域的深度則達(dá)到20.9m。 此工程的基坑開挖深度較大， 在一定程度上增加了施工難度， 放坡開挖方式缺乏良好的適用性， 為了確保深基坑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和安全性， 就需要先采取有效措施進(jìn)行支護(hù)處理， 在確保支護(hù)效果的基礎(chǔ)上實(shí)施土方開挖作業(yè)。 此外， 本建筑工程施工區(qū)域的地質(zhì)條件和土壤條件遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)施工要求， 施工區(qū)域存在較多的雜填土、 淤泥以及較厚的軟弱土層， 地下水含量高， 地下設(shè)施、 構(gòu)筑物分布在基坑外的兩側(cè)區(qū)域。 所以， 在此建筑工程深基坑施工作業(yè)中， 施工企業(yè)不僅要考慮深基坑開挖給周圍環(huán)境帶來的不良影響， 還需要采取有效的地下水控制措施， 并優(yōu)化深基坑土方開挖方案， 這樣才能確保深基坑施工作業(yè)的順利進(jìn)行， 保證施工人員的生命安全。 在上述因素的限制條件下， 進(jìn)行深基坑開挖作業(yè)時(shí)， 施工企業(yè)主要采取地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)、 內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)支護(hù)體系等支護(hù)方式， 始終嚴(yán)格控制基坑周邊土體的變形情況， 避免出現(xiàn)沉降、 位移等質(zhì)量問題。

2.1 做好施工前期的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作

在本建筑工程深基坑土方開挖作業(yè)前期， 施工企業(yè)就需提前安排好技術(shù)人員實(shí)地勘察施工現(xiàn)場(chǎng)，掌握了解施工區(qū)域的地質(zhì)條件、 土壤條件、 水文條件、 地下構(gòu)筑物以及周邊環(huán)境， 根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和建筑工程質(zhì)量建設(shè)要求， 結(jié)合施工效率、施工安全、 施工經(jīng)濟(jì)性合理選擇深基坑土方開挖技術(shù)和支護(hù)結(jié)構(gòu)， 確保深基坑土方開挖作業(yè)安全有序進(jìn)行， 有效保障施工人員的生命安全， 避免經(jīng)濟(jì)損失。 同時(shí)， 還應(yīng)該提前合理規(guī)劃施工現(xiàn)場(chǎng)， 明確劃分出施工區(qū)域、 運(yùn)輸?shù)缆贰?給排水管道區(qū)域、 材料堆放區(qū)域， 確保施工現(xiàn)場(chǎng)井然有序。 當(dāng)然也需要根據(jù)所選擇的施工技術(shù)提前準(zhǔn)備好施工材料和機(jī)械設(shè)備， 仔細(xì)檢查施工材料的使用質(zhì)量和機(jī)械設(shè)備的綜合性能， 確保施工材料、 機(jī)械設(shè)備符合實(shí)際施工需求， 從源頭上提高施工效率和施工質(zhì)量[2]。 最后，施工企業(yè)還提前準(zhǔn)備好各項(xiàng)工程技術(shù)材料， 并組織所有的施工人員進(jìn)行施工技術(shù)交底工作， 詳細(xì)闡述深基坑土坑開挖方案、 開挖流程、 支護(hù)技術(shù)應(yīng)用、技術(shù)要點(diǎn)以及關(guān)鍵性施工環(huán)節(jié)， 確保全體施工人員明確掌握深基坑施工作業(yè)的各項(xiàng)事項(xiàng)， 嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范實(shí)施作業(yè)， 營造安全的施工環(huán)境， 高效率、高質(zhì)量完成深基坑施工任務(wù)。

2.2 加強(qiáng)控制施工各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量

在本建筑工程深基坑土方開挖過程中， 主要采取分層開挖法。 在開挖前， 施工人員以施工圖紙、測(cè)量放線數(shù)據(jù)、 坐標(biāo)點(diǎn)等為依據(jù)提前在施工區(qū)域準(zhǔn)確定位基坑開挖位置， 并根據(jù)實(shí)際情況繪制基坑平面圖， 提高平面圖的詳細(xì)準(zhǔn)確性。 在開挖過程中，嚴(yán)格按照每層要求的開挖深度進(jìn)行， 施工人員、 挖掘機(jī)、 預(yù)應(yīng)力錨索施工之間始終保持在良好的協(xié)調(diào)性， 并實(shí)時(shí)查看、 測(cè)量基坑開挖深度， 將實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄在施工報(bào)告中。 由于基坑降水會(huì)對(duì)地下水的平衡性帶來嚴(yán)重影響， 如果不能正確處理，很容易出現(xiàn)基坑變形情況， 所以在實(shí)際開挖作業(yè)中，還需要采取科學(xué)合理的降水、 排水措施。 具體來說，施工人員可以將降水井增設(shè)在基坑的中心區(qū)域， 也可以將排水盲溝合理布設(shè)在基坑中， 確保降水、 排水的及時(shí)有效性， 有效避免基坑變形情況的發(fā)生[3]。需要注意的是， 在深基坑開挖作業(yè)中， 所挖掘的土方需要及時(shí)運(yùn)輸?shù)街付ǘ逊艌?chǎng)所， 避免土方量過大影響了施工操作面， 給施工的正常進(jìn)行帶來不良影響。 同時(shí)需要及時(shí)清理、 修邊處理支護(hù)邊、 基礎(chǔ)梁位置， 確保平整度和穩(wěn)定性。

2.3 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)基坑變形情況

由于本建筑工程地基土質(zhì)條件較差， 雜填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土較多且土體中水分較多， 地基基礎(chǔ)缺乏良好的穩(wěn)定性， 所以， 在深基坑施工作業(yè)中，還需要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)基坑變形情況， 始終確保施工的安全性， 保障施工人員的生命安全。 在實(shí)際施工過程中， 技術(shù)人員需要將多個(gè)監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)合理設(shè)置在不同區(qū)域， 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)基坑的地下水位變化情況、 沉降量以及位移速率， 位移速率包括坡頂部水平位移、坡頂部垂直位移、 平面位移、 監(jiān)測(cè)點(diǎn)垂直位移等，所獲取的基坑監(jiān)測(cè)指標(biāo)需要詳細(xì)記錄下來， 以此來對(duì)施工各個(gè)階段的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形狀態(tài)和安全狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)判斷。 一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)位置出現(xiàn)變形、 裂縫問題， 就需要及時(shí)采取有效的補(bǔ)救措施， 確保各項(xiàng)變形數(shù)據(jù)指標(biāo)始終處于可控范圍內(nèi)， 保證實(shí)際的施工效果達(dá)到規(guī)定要求。

3 建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)及要點(diǎn)

建筑工程深基坑支護(hù)技術(shù)方法較多， 不同的方法其適用范圍不同， 下文主要對(duì)內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)、 地下連續(xù)墻支護(hù)、 混凝土噴射支護(hù)這三種常見的支護(hù)施工方法進(jìn)行介紹。

3.1 內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

一般來說， 圍護(hù)、 支撐是構(gòu)成內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的兩個(gè)重要組成部分， 如果需要持續(xù)提高支撐效果，確保支撐效果的持久性， 就需要額外增加支撐立柱。具體來說， 內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的施工要點(diǎn)如下：1） 在施工前期， 施工人員需要詳細(xì)查看設(shè)計(jì)圖紙和施工方案， 在掌握了解現(xiàn)場(chǎng)施工條件的基礎(chǔ)上明確深基坑土方開挖方式及支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)。 當(dāng)然，為了提高施工作業(yè)的安全性， 進(jìn)行支撐結(jié)構(gòu)施工時(shí)，需要以圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安裝情況、 實(shí)際使用情況為依據(jù)科學(xué)合理拆裝支撐結(jié)構(gòu)； 2） 在內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)施工過程中， 現(xiàn)場(chǎng)管理人員需要對(duì)整個(gè)開挖過程進(jìn)行嚴(yán)格控制， 對(duì)分層的開挖深度、 支撐位置、 圍護(hù)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查測(cè)量。 當(dāng)所有支架安裝完成后， 就需要及時(shí)驗(yàn)收檢查支架安裝質(zhì)量， 確保支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，當(dāng)深基坑工程結(jié)束后再有序拆除所有的支護(hù)設(shè)施[4]；3） 開挖連續(xù)防護(hù)墻單元槽時(shí)， 施工人員需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開挖情況， 查看基坑土層和地下水中是否存在泥漿深入情況， 避免泥漿深入給泥漿指數(shù)帶來相應(yīng)影響。 同時(shí)， 施工人員需要從基坑兩端位置開始挖掘溝槽， 由兩端逐步挖掘靠近中心區(qū)域。 在整個(gè)開挖過程中， 周圍土體會(huì)對(duì)支護(hù)裝置產(chǎn)生一定的壓力，施工人員還需要對(duì)實(shí)際的壓力狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，確保支護(hù)裝置拉伸受力的均勻平衡性； 4） 需要提前將排水流動(dòng)性對(duì)內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的各種影響納入考慮范圍， 如果為了追趕工期不得不在下雨天氣施工， 一定要注意單元槽內(nèi)部不能滲入雨水， 并且需要嚴(yán)防泥漿流失情況的發(fā)生， 提前預(yù)留好充足數(shù)量的補(bǔ)充泥漿； 5） 現(xiàn)場(chǎng)管理人員需要嚴(yán)格按照建筑工程施工標(biāo)準(zhǔn)和深基坑施工方案全面檢查各個(gè)施工環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量， 一旦發(fā)現(xiàn)施工過程中出現(xiàn)與施工設(shè)計(jì)不符的情況， 就需要及時(shí)糾正處理， 確保深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量， 提高整體的穩(wěn)定性。

3.2 地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)

地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)在建筑工程深基坑施工作業(yè)中有著廣泛應(yīng)用， 適用于多種地基條件， 即使是在軟弱土層中也能發(fā)揮著顯著的支護(hù)效果， 這也是本建筑工程選用此項(xiàng)支護(hù)技術(shù)的主要原因之一。 地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)的要點(diǎn)如下： 1） 導(dǎo)墻的制作。 在挖掘地下連續(xù)墻槽段時(shí)， 施工人員需要將導(dǎo)墻合理布設(shè)在地下連續(xù)墻軸線的兩側(cè)區(qū)域， 這樣不僅可以提高成槽精度， 還能有效避免地表土坍塌情況的發(fā)生； 2） 成槽施工作業(yè)。 開挖槽段時(shí)， 泥漿需要始終彌漫整個(gè)槽內(nèi)， 泥漿面的高度必須超出地下水位，超出高度控制在1m以上， 確保槽壁的穩(wěn)定性。 開挖過程中需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)槽段的穩(wěn)定性， 一旦發(fā)生槽壁出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象就需要及時(shí)采取有效的補(bǔ)救措施。 同時(shí)， 為了防止泥漿流失就需要定期進(jìn)行補(bǔ)漿作業(yè)，確保泥漿液面高度控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。 當(dāng)槽段開完完成后， 需要對(duì)槽段位置、 槽段深度、 槽段寬度、槽壁垂直度進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)量檢查， 各項(xiàng)檢查指標(biāo)參數(shù)達(dá)到規(guī)定要求后才能進(jìn)行清槽、 換漿作業(yè)； 3） 鋼筋籠吊放。 在鋼筋籠吊放前， 需要將槽段底部的沉渣及時(shí)清理干凈， 槽底的沉渣厚度控制在10cm以下， 這樣才能提升地下連續(xù)墻的承載能力， 增強(qiáng)截水防滲性能。 然后再將鋼筋籠和導(dǎo)管吊放進(jìn)槽段內(nèi)，確保槽段與鋼筋籠形成一個(gè)穩(wěn)固整體， 并采用焊接方式焊接處理鋼筋籠的所有鋼筋結(jié)合點(diǎn)， 確保焊接位置處的牢固性和穩(wěn)定性[5]； 4） 混凝土澆筑作業(yè)。進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)時(shí)， 要提前準(zhǔn)備充足的混凝土備用量， 確保每根導(dǎo)管外部混凝土覆蓋管口高度控制在2m左右， 這樣才能保證澆筑過程中整體性、 均勻性上升混凝土澆筑面， 降低夾泥情況的發(fā)生幾率[6]。

4 結(jié)語

綜上所述， 深基坑土方開挖及支護(hù)技術(shù)在建筑工程施工建設(shè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用， 能夠確?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性， 為后續(xù)施工的順利進(jìn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)， 從而有效提高施工效率、 施工安全性以及施工質(zhì)量， 保證施工人員的生命安全， 實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、 社會(huì)效益雙贏， 促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。 因此， 進(jìn)行建筑工程施工時(shí)， 施工企業(yè)需要提高深基坑土方開挖及支護(hù)技術(shù)重視度， 做好施工前期的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作， 要求施工人員嚴(yán)格按照各施工技術(shù)要點(diǎn)實(shí)施作業(yè)， 并加強(qiáng)控制施工各個(gè)階段的施工質(zhì)量和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)基坑變形情況， 全面提升深基坑施工作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性， 保證建筑工程整體建設(shè)質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求， 推動(dòng)建筑工程品質(zhì)提升，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。