市政工程深基坑支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)研究

張輝灶

廣州盾建建設(shè)有限公司 廣東 廣州 510000

市政工程是城市建設(shè)的重要組成部分，包括城市交通、供水、排水、供電、通訊等公共設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)。在市政工程建設(shè)中，基坑支護(hù)是一個(gè)重要的工程技術(shù)問(wèn)題，其目的是在保證基坑周圍建筑物和地下設(shè)施安全的前提下，完成基坑的開挖和土方的運(yùn)輸?shù)仁┕ぷ鳂I(yè)。隨著城市化進(jìn)程的加快，市政工程基坑的深度和規(guī)模越來(lái)越大，基坑支護(hù)技術(shù)也在不斷地發(fā)展和改進(jìn)。本文旨在研究市政工程深基坑支護(hù)施工的關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)分析和比較各種支護(hù)技術(shù)的適用范圍、優(yōu)缺點(diǎn)及施工注意事項(xiàng)，為市政工程深基坑支護(hù)施工提供技術(shù)參考，提高基坑支護(hù)施工的質(zhì)量和效率，減少事故發(fā)生的可能性，保障城市建設(shè)的安全和穩(wěn)定。

1 深基坑支護(hù)技術(shù)概述

基坑支護(hù)是指在建筑工程中，為了在開挖土方時(shí)保護(hù)周圍建筑物和地下設(shè)施安全而采取的一系列支護(hù)措施?；又ёo(hù)是建筑工程中的一項(xiàng)重要工作，其施工質(zhì)量和安全性直接影響到工程的質(zhì)量和安全性[1]。按照深度的不同，基坑支護(hù)可以分為淺基坑支護(hù)和深基坑支護(hù)。淺基坑支護(hù)是指基坑深度在3米以內(nèi)的支護(hù)，通常采用簡(jiǎn)單的支撐和擋土墻來(lái)實(shí)現(xiàn)。深基坑支護(hù)是指基坑深度在3米以上的支護(hù)，通常需要采用復(fù)雜的支護(hù)結(jié)構(gòu)和施工工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。深基坑支護(hù)一般涉及到地下管線、地鐵等地下設(shè)施的保護(hù)，其施工難度和風(fēng)險(xiǎn)較大，需要精細(xì)的設(shè)計(jì)和施工組織。工程造價(jià)方面，深基坑支護(hù)施工的工程造價(jià)一般比較高，主要原因是需要采用復(fù)雜的支護(hù)結(jié)構(gòu)和施工工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還要考慮周圍地下設(shè)施的保護(hù)，施工難度和風(fēng)險(xiǎn)較大。因此，在深基坑支護(hù)施工中，需要采取相應(yīng)的工程造價(jià)措施，合理控制工程造價(jià)。

2 基坑開挖前期準(zhǔn)備

2.1 基坑周邊環(huán)境調(diào)查

基坑周邊環(huán)境調(diào)查目的是為了了解基坑周邊的地質(zhì)、地貌、水文地質(zhì)、地下水位等情況，為后續(xù)的基坑支撐體系設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和依據(jù)。在進(jìn)行基坑周邊環(huán)境調(diào)查時(shí)，需要綜合考慮地質(zhì)、水文、氣象、地形、人文等因素，對(duì)基坑周邊進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查和分析，以了解周邊環(huán)境對(duì)基坑支護(hù)工程的影響。在具體實(shí)施基坑周邊環(huán)境調(diào)查時(shí)，應(yīng)遵循科學(xué)規(guī)范，采用現(xiàn)代化技術(shù)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，如地質(zhì)勘探、遙感技術(shù)、GIS技術(shù)等。其中，地質(zhì)勘探是基坑周邊環(huán)境調(diào)查中的重要方法，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)鉆探、巖芯分析等手段，獲取地質(zhì)資料，了解巖土層厚度、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等情況，為支護(hù)體系設(shè)計(jì)提供參考。此外，遙感技術(shù)和GIS技術(shù)的應(yīng)用可以更加全面、精確地了解基坑周邊的地貌、水文地質(zhì)、地下水位等情況，從而為后續(xù)的基坑支護(hù)施工提供更為科學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和依據(jù)。

2.2 地質(zhì)勘探

地質(zhì)勘探是指對(duì)基坑周邊區(qū)域的地質(zhì)、地貌、巖土結(jié)構(gòu)等進(jìn)行實(shí)地勘探和分析，以獲取基坑開挖過(guò)程中所涉及到的地質(zhì)信息和巖土工程特性數(shù)據(jù)[2]。在進(jìn)行地質(zhì)勘探時(shí)，通常需要采用多種勘探技術(shù)和方法，如巖芯鉆探、地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)、地震勘探、電法勘探等。其中，巖芯鉆探是比較常用的勘探技術(shù)之一，通過(guò)鉆探取樣，獲取地層厚度、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、應(yīng)力等巖土工程參數(shù)，為基坑支撐體系設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時(shí)，地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)、地震勘探、電法勘探等技術(shù)也可以在地質(zhì)勘探中得到應(yīng)用，以更好地了解地下情況。通過(guò)地質(zhì)勘探，可以全面、準(zhǔn)確地了解基坑周邊地質(zhì)情況，預(yù)測(cè)可能存在的巖土工程問(wèn)題，如土層變形、塌陷等。

2.3 活動(dòng)影響評(píng)價(jià)

活動(dòng)影響評(píng)價(jià)是指對(duì)基坑支護(hù)施工對(duì)周邊環(huán)境、人口、設(shè)施等方面可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè)，以便采取合適的措施來(lái)減輕和消除這些影響。在進(jìn)行活動(dòng)影響評(píng)價(jià)時(shí)，需要考慮到基坑支護(hù)施工可能引起的土體變形、地面沉降、建筑物損壞、噪聲、震動(dòng)等問(wèn)題，評(píng)估這些問(wèn)題對(duì)周邊環(huán)境、人口、設(shè)施等的影響程度和范圍，以制定合適的管理和控制措施。進(jìn)行活動(dòng)影響評(píng)價(jià)采用多種技術(shù)和方法，如地質(zhì)監(jiān)測(cè)、工程監(jiān)測(cè)、物理模擬等。其中，地質(zhì)監(jiān)測(cè)是比較常用的方法之一，通過(guò)對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行連續(xù)、動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)和分析，及時(shí)掌握地下水位、土體變形、地面沉降等數(shù)據(jù)，為活動(dòng)影響評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)，工程監(jiān)測(cè)和物理模擬等技術(shù)也可以在活動(dòng)影響評(píng)價(jià)中得到應(yīng)用，以更好地預(yù)測(cè)和評(píng)估基坑支護(hù)施工可能產(chǎn)生的影響。通過(guò)活動(dòng)影響評(píng)價(jià)，可以全面、準(zhǔn)確地了解基坑支護(hù)施工對(duì)周邊環(huán)境、人口、設(shè)施等方面可能產(chǎn)生的影響，采取合適的措施來(lái)減輕和消除這些影響，保證施工過(guò)程的安全和穩(wěn)定。

2.4 基坑支撐體系設(shè)計(jì)

基坑支撐體系是為了保證基坑的穩(wěn)定性和安全性，通過(guò)對(duì)周圍土體進(jìn)行支撐和加固，防止基坑變形、塌陷等問(wèn)題。在進(jìn)行基坑支撐體系設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮地質(zhì)、地形、水文地質(zhì)、工程要求等因素，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的支撐結(jié)構(gòu)和材料。常用的基坑支撐結(jié)構(gòu)包括預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)、鋼板樁技術(shù)、土釘墻技術(shù)、深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)、排樁支護(hù)技術(shù)等。在選擇支撐結(jié)構(gòu)時(shí)，需要綜合考慮地質(zhì)條件、基坑深度、承載能力、穩(wěn)定性等因素，并進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算和分析。此外，支撐材料的選擇也非常重要，不同材料的強(qiáng)度、耐久性、施工難度等因素都需要考慮，以確保支撐體系的牢固和持久性。在進(jìn)行基坑支撐體系設(shè)計(jì)時(shí)，需要采用現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)手段和技術(shù)，如CAD、3D模型等，以方便對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行可視化、多角度分析和優(yōu)化。同時(shí)，還需要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面的安全性評(píng)估，對(duì)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)和問(wèn)題進(jìn)行充分考慮和預(yù)防，以保障施工的安全和穩(wěn)定。

3 深基坑支護(hù)施工技術(shù)

3.1 預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)

預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)通過(guò)預(yù)先在土體內(nèi)埋設(shè)錨桿，并對(duì)錨桿進(jìn)行張拉預(yù)應(yīng)力，使錨桿與土體之間形成緊密的摩擦力，起到加固土體的作用，從而保證基坑的穩(wěn)定性和安全性[3]。預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)在基坑周邊挖掘出錨孔，然后在錨孔內(nèi)埋設(shè)錨桿，并固定錨桿的底部，隨后施加預(yù)應(yīng)力，拉緊錨桿，使之與土體形成摩擦力，增加土體的承載力和穩(wěn)定性。最后用注漿等方法對(duì)錨孔和周邊土體進(jìn)行加固和加密，保證基坑的穩(wěn)定性和安全性。預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)具有支撐力度大、施工周期短、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，是深基坑支護(hù)中的一種重要技術(shù)。然而，該技術(shù)也存在一些缺點(diǎn)，如施工難度較大、對(duì)施工工人技術(shù)要求高等問(wèn)題。

3.2 鋼板樁技術(shù)

鋼板樁技術(shù)基本原理是將鋼板樁釘入土體中，形成支撐結(jié)構(gòu)，從而保證基坑的穩(wěn)定性和安全性。鋼板樁技術(shù)要在基坑周邊挖掘出樁孔，并將鋼板樁釘入樁孔中，直至到達(dá)預(yù)定深度。隨后，通過(guò)連接器將鋼板樁連接成一個(gè)整體支撐結(jié)構(gòu)，形成一個(gè)封閉的鋼板樁墻，以防止土體坍塌。最后用注漿等方法對(duì)樁孔和周邊土體進(jìn)行加固和加密，保證基坑的穩(wěn)定性和安全性。鋼板樁技術(shù)具有支撐力度大、施工周期短、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是深基坑支護(hù)中的一種重要技術(shù)。然而，該技術(shù)也存在一些缺點(diǎn)，如支撐結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性難以保證、施工過(guò)程中易受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和施工工藝等因素影響等問(wèn)題。

3.3 土釘墻技術(shù)

土釘墻技術(shù)是通過(guò)在土體中釘入鋼筋或鋼索，并與土體形成摩擦力，從而形成一個(gè)具有一定抗拉能力的支撐結(jié)構(gòu)，保證基坑的穩(wěn)定性和安全性。土釘墻技術(shù)的具體施工步驟為：首先在基坑周邊鉆掘孔洞，然后將鋼筋或鋼索釘入孔洞中，并將其固定在土體中，隨后在鋼筋或鋼索上施加預(yù)應(yīng)力，形成一定的抗拉能力。最后，將土壤用水泥漿等材料填充密實(shí)，使鋼筋或鋼索與土體之間形成緊密的結(jié)合，形成一個(gè)整體的支撐結(jié)構(gòu)。土釘墻技術(shù)具有支撐力度大、施工周期短、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是深基坑支護(hù)中的一種重要技術(shù)[4]。然而，該技術(shù)也存在一些缺點(diǎn)，如土釘長(zhǎng)期受力易產(chǎn)生疲勞、對(duì)土壤的強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求高等問(wèn)題。

3.4 深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)

深層攪拌樁基本原理是通過(guò)將水泥和土壤混合后鉆入土體中，形成具有一定承載能力和穩(wěn)定性的支撐結(jié)構(gòu)，從而保證基坑的穩(wěn)定性和安全性。在施工時(shí)，首先在基坑周邊鉆掘孔洞，然后將水泥和土壤混合并鉆入孔洞中，形成攪拌樁。隨后，通過(guò)鉆機(jī)將攪拌樁旋轉(zhuǎn)至設(shè)計(jì)深度，并逐層打入土壤中，形成一個(gè)整體的支撐結(jié)構(gòu)。最后，對(duì)攪拌樁和周邊土體進(jìn)行加固和加密，保證基坑的穩(wěn)定性和安全性。深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)具有支撐力度大、施工周期短、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是深基坑支護(hù)中的一種重要技術(shù)。然而，該技術(shù)也存在一些缺點(diǎn)，如對(duì)施工人員技術(shù)要求高、土壤水分控制難度大等問(wèn)題。

圖1 攪拌樁支護(hù)施工

3.5 排樁支護(hù)技術(shù)

排樁支護(hù)技術(shù)通過(guò)在土體中鉆孔并灌注混凝土，形成鋼筋混凝土排樁支撐結(jié)構(gòu)，從而保證基坑的穩(wěn)定性和安全性。排樁支護(hù)技術(shù)的具體施工步驟為：首先在基坑周邊鉆掘孔洞，并將鋼筋或鋼管安裝在孔洞中。隨后，將混凝土灌注至孔洞中，使其充實(shí)孔洞，并與鋼筋或鋼管形成一個(gè)整體的支撐結(jié)構(gòu)。最后，對(duì)排樁和周邊土體進(jìn)行加固和加密，保證基坑的穩(wěn)定性和安全性。排樁支護(hù)技術(shù)具有支撐力度大、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，是深基坑支護(hù)中的一種重要技術(shù)。然而，該技術(shù)也存在一些缺點(diǎn)，如施工難度較大、排樁長(zhǎng)度受限制等問(wèn)題。

3.6 地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)分析

地下連續(xù)樁支護(hù)是在土體中鉆孔并灌注混凝土，形成鋼筋混凝土地下連續(xù)樁支撐結(jié)構(gòu)，從而保證基坑的穩(wěn)定性和安全性[5]。地下連續(xù)樁支護(hù)時(shí)，首先在基坑周邊鉆掘孔洞，并將鋼筋或鋼管安裝在孔洞中。隨后，將混凝土灌注至孔洞中，形成地下連續(xù)樁支撐結(jié)構(gòu)。最后，對(duì)地下連續(xù)樁和周邊土體進(jìn)行加固和加密，保證基坑的穩(wěn)定性和安全性。地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)具有支撐力度大、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，是深基坑支護(hù)中的一種重要技術(shù)。然而，該技術(shù)也存在一些缺點(diǎn)，如施工難度較大、地下連續(xù)樁長(zhǎng)度受限制等問(wèn)題。

4 深基坑支護(hù)工程施工管理

4.1 施工組織設(shè)計(jì)

施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)包括工程目標(biāo)、施工方案、施工組織機(jī)構(gòu)、人員配置、施工設(shè)備配置、安全管理和質(zhì)量控制等方面的內(nèi)容。其中，施工方案是施工組織設(shè)計(jì)的核心，應(yīng)結(jié)合具體工程的實(shí)際情況，對(duì)施工工藝、材料和設(shè)備進(jìn)行綜合考慮和確定，保證施工過(guò)程中的安全性和質(zhì)量。在深基坑支護(hù)工程的施工組織設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況制定詳細(xì)的施工方案，并結(jié)合施工過(guò)程中的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和完善。同時(shí)，應(yīng)對(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)和管理，確保施工人員具備必要的專業(yè)技能和安全意識(shí)。此外，還應(yīng)對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行合理配置和使用，保證施工過(guò)程的高效性和安全性。

4.2 施工進(jìn)度管理

施工進(jìn)度管理應(yīng)包括施工計(jì)劃的制定和實(shí)施、進(jìn)度監(jiān)測(cè)和分析、進(jìn)度調(diào)整和優(yōu)化等方面的內(nèi)容。其中，施工計(jì)劃的制定和實(shí)施是施工進(jìn)度管理的核心，應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況和需求制定詳細(xì)的施工計(jì)劃，并嚴(yán)格按照計(jì)劃進(jìn)行施工。在深基坑支護(hù)工程的施工進(jìn)度管理中，應(yīng)根據(jù)施工計(jì)劃制定相應(yīng)的進(jìn)度監(jiān)測(cè)和分析方案，及時(shí)掌握工程進(jìn)度情況，分析進(jìn)度偏差原因，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。同時(shí)，還應(yīng)建立健全的進(jìn)度管理制度和相應(yīng)的考核機(jī)制，對(duì)工程進(jìn)度進(jìn)行有效監(jiān)管和控制。

4.3 施工質(zhì)量控制

施工質(zhì)量控制應(yīng)包括施工質(zhì)量目標(biāo)的確定、質(zhì)量管理制度的建立、施工質(zhì)量檢測(cè)和評(píng)估等方面的內(nèi)容。其中，質(zhì)量管理制度的建立是施工質(zhì)量控制的核心，應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況制定相應(yīng)的質(zhì)量管理制度，包括施工過(guò)程中的各項(xiàng)質(zhì)量控制措施和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)[6]。在深基坑支護(hù)工程的施工質(zhì)量控制中，應(yīng)建立健全的質(zhì)量檢測(cè)和評(píng)估機(jī)制，對(duì)施工過(guò)程中的各項(xiàng)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)施工人員的質(zhì)量意識(shí)培養(yǎng)和管理，確保施工人員具備必要的專業(yè)技能和質(zhì)量意識(shí)。

4.4 施工安全管理

施工安全管理應(yīng)包括施工安全目標(biāo)的確定、安全管理制度的建立、安全教育和培訓(xùn)、安全檢查和評(píng)估等方面的內(nèi)容。其中，安全管理制度的建立是施工安全管理的核心，應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況制定相應(yīng)的安全管理制度，包括施工過(guò)程中的各項(xiàng)安全控制措施和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。在深基坑支護(hù)工程的施工安全管理中，應(yīng)加強(qiáng)安全教育和培訓(xùn)，確保施工人員具備必要的安全意識(shí)和技能。同時(shí)，還應(yīng)定期進(jìn)行安全檢查和評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決安全隱患。對(duì)于施工過(guò)程中出現(xiàn)的安全事故和問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)查和處理，并采取相應(yīng)的措施避免類似事故的再次發(fā)生。

5 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)市政工程深基坑支護(hù)施工中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，包括預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)、鋼板樁技術(shù)、土釘墻技術(shù)、深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)、排樁支護(hù)技術(shù)、地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)等。通過(guò)對(duì)各種支護(hù)技術(shù)的原理、應(yīng)用、優(yōu)缺點(diǎn)分析以及改進(jìn)措施的總結(jié)，本研究對(duì)市政工程深基坑支護(hù)施工提出了一些有價(jià)值的參考意見(jiàn)。在實(shí)際施工中，應(yīng)根據(jù)具體工程情況選擇合適的支護(hù)技術(shù)，并針對(duì)各種技術(shù)存在的問(wèn)題提出改進(jìn)措施，如預(yù)應(yīng)力錨桿應(yīng)注意桿體抗拉強(qiáng)度的檢測(cè)、土釘墻應(yīng)加強(qiáng)鋼絲繩的防腐措施、深層攪拌樁應(yīng)注意拌合時(shí)間等。