建筑工程中深基坑支護施工技術的應用

肖星建

中國電建集團江西省水電工程局有限公司 江西 南昌 330096

引言

深基坑支護施工是建筑工程中一項重要的環(huán)節(jié)，其質量直接關系到整個項目的安全、效率和質量。為了實現(xiàn)這一目標，工程團隊在施工前期必須充分掌握現(xiàn)場情況，深入剖析各種可能的影響因素，精心進行施工準備。這其中包括研讀圖紙、了解現(xiàn)場和地基情況，硬化地質、完善排水系統(tǒng)，并在此基礎上制定切實可行的施工方案，同時還需清理好施工現(xiàn)場，為后續(xù)工作打下堅實的基礎。在這一階段，選擇適宜的支護方案和施工方法，以及制定科學的施工組織設計，進行精確的調查測量和監(jiān)測，是保證施工順利進行的關鍵所在。

1 深基坑支護施工技術概述

深基坑支護施工技術，集成了加固、支撐、排水等措施，維護了基坑的穩(wěn)定性和安全性，從而保障了基坑施工的順利進行。這一技術的發(fā)展歷程，可大致劃分為傳統(tǒng)階段、新型階段和先進階段，彰顯了其在滿足施工需求、提升施工效率和保障經(jīng)濟性方面的逐漸進步。在傳統(tǒng)階段，深基坑支護施工技術主要側重于提供穩(wěn)定的支撐，以減少基坑變形和塌方的風險。然而，隨著技術的進步，新型階段的支護技術開始考慮更多的地質需求，根據(jù)基坑深度、地質情況和其他綜合因素，選擇最適當?shù)闹ёo方式[1]。

2 深基坑支護施工技術在建筑工程中的具體應用

2.1 錨桿支護與土層錨桿施工

在處理建筑工程中的深基坑支護問題時，錨桿支護與土層錨桿施工技術充分展示了其在復雜地質環(huán)境和高難度工程中的顯著優(yōu)勢。錨桿支護技術作為一種獨特且有效的方法，已成為保障基坑穩(wěn)定性的重要工具。該技術通過將鋼桿或鋼索設定為錨桿，嵌入土壤或巖石之中，借助預應力將錨桿與地基材料緊密結合，形成穩(wěn)定的支撐力，從而有效地防止基坑的變形或塌方。這種技術的優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在其強大的支撐力上，還包括施工速度快、經(jīng)濟性好以及對多種地質條件的適應能力，使其在各種不同環(huán)境下都能夠有效發(fā)揮作用。更重要的是，錨桿支護技術可以根據(jù)地質條件的具體情況進行調整，如鋼桿或鋼索的種類、長度、直徑等參數(shù)的選擇，以及預應力的設定，都需要基于對地質條件的深入理解和精確掌握，這使得錨桿支護技術具有很高的靈活性和適應性[2]。

而對于面對更為復雜地質條件的基坑支護工作，土層錨桿施工技術則表現(xiàn)出了無與倫比的優(yōu)勢。此技術通過利用土層內部的鋼筋或鋼索作為錨桿，同樣是借助預應力將錨桿與土壤或巖石緊密結合，形成穩(wěn)定的支撐力，從而在復雜地質條件下提供可靠的支護。然而，土層錨桿施工的技術難度較高，工程人員需要對地質條件有深入的理解和嚴密的控制，如地質層面的硬度、濕度、厚度等因素都需要考慮在內。在施工過程中，對材料的選擇和施工方法的優(yōu)化也顯得至關重要，以確保施工的安全性和效率。例如，選擇適合土層硬度的鋼筋或鋼索，優(yōu)化預應力的設定，以及合理的施工順序和步驟等，都是確保土層錨桿施工技術能夠充分發(fā)揮其優(yōu)越性的關鍵。

2.2 灌注樁技術

深層灌注樁技術是一種通過特定的工程手段——成孔、灌注固化材料并進行加固措施來提升地基的承載能力和穩(wěn)定性的方法。這種技術具體可細分為粉噴樁、深層夯擴樁和鉆孔灌注樁三種形式，每種形式都在特定的環(huán)境和條件下各顯其能。例如，粉噴樁主要用于飽和軟黏土的加固，它通過攪拌土層并添加固化劑來改善土的性質，進而提高地基的穩(wěn)定性。另一種技術——深層夯擴樁，是通過使用夯擊全鋼套管在地基上進行擠壓成孔，然后灌注混凝土以形成擴大頭，從而提高地基的承載能力[3]。

這些技術中，鉆孔灌注樁的使用可謂是技術的核心。這是一種在成孔后灌注混凝土，并設置鋼筋籠的地基處理方法，它在深基坑支護中發(fā)揮了至關重要的作用。在施工過程中，必須嚴格遵循國家的規(guī)定流程，特別是在加固樁間土體時，以確?？颖诘姆€(wěn)定性。此外，鉆孔灌注樁技術還有一個重要的應用——結合預應力錨索使用，這種組合可以有效地降低基坑的坍塌風險，施工簡單、成本較低，為整個工程提供了安全保障。另一項需要特別注意的技術難點是鉆孔灌注樁加止水帷幕的施工，其關鍵在于止水帷幕的建立，通常采用旋噴樁形成。這需要精確控制地下水和支護結構的位置和豎直度，同時還要確保孔的深度和垂直度，以確保水帷幕的有效性。這種技術對于防止地下水滲透進基坑，保障基坑施工的安全性起到了關鍵作用。

2.3 土釘墻與樁墻的應用

在建筑工程中，深基坑支護技術的選擇是至關重要的。其中，土釘墻和樁墻作為兩種被廣泛應用的支護系統(tǒng)，各自在特定的地質環(huán)境和工程條件下表現(xiàn)出各自的優(yōu)勢。土釘墻是一種適用于軟弱土層的支護系統(tǒng)，因其施工簡便和成本效益優(yōu)良，在諸多工程項目中得到了廣泛采用。在施工過程中，正確的設計和安裝土釘以引導土體產生微小的變形，便是保證基坑穩(wěn)定性的關鍵。這一過程中，土釘?shù)拈L度、角度和分布等因素均需要通過精確計算才能得以確定，以使得土釘能在最佳的深度和方向工作，提升土體的穩(wěn)定性。通過在土釘墻表面施加混凝土噴射層，不僅能增強土釘墻的穩(wěn)定性，也能提升其耐久性。值得注意的是，盡管土釘墻在5～15m深的基坑中經(jīng)濟效益最為顯著，它亦可與其他技術結合使用，以增強整個工程的安全性和效率。然而，需要強調的是，土釘墻在水分較多或特殊土層中的應用效果可能會受限。

另一方面，樁墻作為一種應對各種地質條件的深基坑支護技術，其施工流程涵蓋了鉆孔、設定鋼筋籠、灌注混凝土及固化等多個步驟，這些步驟都需要精確的操作和高精度的設備來完成。在選擇樁墻類型，如連續(xù)墻、充填墻或混凝土管樁墻時，工程師需根據(jù)地質條件、基坑深度和設計需求進行決策。這種技術主要依賴結構本身的承壓能力，因此在施工過程中，配備防水帷幕和實施化學減壓措施的重要性不容忽視。盡管樁墻技術的施工過程相對復雜，成本也相對較高，但其在維護基坑穩(wěn)定和安全方面的重要性不容小覷。

2.4 深層攪拌樁技術

深層攪拌樁支護技術通過將特殊的固化劑與現(xiàn)有的土層進行混合，以達到提升土體強度，實現(xiàn)基坑穩(wěn)定和防水的目標。其顯著的優(yōu)勢在于適用范圍廣泛，可應用于地質條件較差的情況，同時工作過程中噪音低、震動幅度小，以及操作相對便捷。具體來說，這項技術的核心環(huán)節(jié)在于使用專門設計的攪拌設備，將固化劑強行攪入土層中，形成堅實的混合體，從而顯著增強土層的穩(wěn)定性。對于軟弱的土層，深層攪拌樁技術的應用尤其有效，其施工過程既快速又無震動，幾乎無環(huán)境污染。

深層攪拌樁技術的施工流程涉及多個關鍵步驟，從測量定位到最后的移位，每一個環(huán)節(jié)都需要嚴格遵守操作規(guī)程。首先，精準的測量和定位是至關重要的，這決定了攪拌樁的位置和深度，這是后續(xù)施工的基礎。隨后，施工過程進入下沉攪拌階段，攪拌設備將固化劑注入土層，同時進行強制攪拌，使土體和固化劑混合成一個堅實的結構體。接下來是提升攪拌階段，攪拌設備在上升過程中繼續(xù)進行攪拌，確保固化劑在土層中的均勻分布。這個階段可能需要進行復攪，以進一步確?；旌象w的均勻性和強度。最后，將設備進行移位，開始對下一個位置的施工。整個流程的執(zhí)行需要精確的控制和技術操作，同時，每個步驟之間的銜接也要盡可能流暢自然，以此確保深層攪拌樁技術能夠在各種地質條件下實現(xiàn)最佳的支護效果。

2.5 土方開挖支護方法

土方開挖支護技術在確保工程安全、質量、進度的同時，對環(huán)境影響的最小化是其核心目標。其適用策略需根據(jù)實際情況綜合考量，包括土質條件、開挖深度、周圍環(huán)境以及工程要求等因素。例如，面對穩(wěn)定性較好的土層，放坡開挖是一種常見的選擇，通過微調坡度，確保在開挖過程中的穩(wěn)定性，同時減少對周圍環(huán)境的沖擊。然而，在面對較為軟弱或松散的土層時，可能需要引入型鋼水泥土攪拌墻這一更為復雜的支護方式。這種方法要求在開挖邊緣設立一道由型鋼、水泥及土壤混合組成的墻壁，以此穩(wěn)固基坑，保證整個開挖過程的安全性。

深基坑開挖過程中，對粉塵污染的控制尤為重要，施工方需采用一系列手段以減小其對環(huán)境的影響。如采取邊開挖邊堆運的方法，將土壤分層、分區(qū)堆放，避免因大量土壤松動而引起的粉塵飛揚。另外，噴灑水霧以固定空氣中的微粒，或在場地上鋪設覆蓋物以防止土壤直接暴露在空氣中，都是有效的粉塵控制手段。在重點項目中，開挖速度和支護作業(yè)的協(xié)調顯得尤為重要，開挖的進度直接影響后續(xù)的支護工作，以及整個工程的順利進行。因此，在保證工程質量的同時，如何科學合理地安排各個工作環(huán)節(jié)，特別是開挖和支護的配合，是對工程管理者的重要考驗。只有嚴格控制每個工序的質量，堅持精細化、規(guī)范化的施工，才能確保整個工程的質量和安全，從而實現(xiàn)工程目標的完滿達成。

2.6 利用地下連續(xù)樁進行支護

地下連續(xù)墻技術因其在處理復雜、較差地質條件方面的獨特優(yōu)勢，被廣泛應用于眾多工程項目。由于其剛度大、防滲性強以及耐久性高等特點，使得該技術能有效地支撐基坑結構，承受大量的土壓力和水壓力，同時盡可能地減少水的滲透，為施工環(huán)境提供安全保障。在施工過程中，地下連續(xù)墻技術以其低要求的施工環(huán)境，能夠在密集建筑區(qū)進行施工，從而在城市建設中得到了廣泛的應用。

地下連續(xù)墻的建設過程中需要經(jīng)歷多個階段，包括開挖槽段、加筋、澆筑混凝土以及設置支撐結構等步驟。在開挖槽段的過程中，施工人員需要根據(jù)設計圖紙和地質報告，精確地確定槽段的位置和深度。隨后的加筋過程則需要將鋼筋籠穩(wěn)固地放入槽段中，以提供足夠的抗彎和抗拉強度。在槽段中澆筑混凝土，構建連續(xù)墻的過程是十分關鍵的，這一步驟需要精確地控制混凝土的質量和澆筑速度，以確保連續(xù)墻的均勻性和強度。最后，根據(jù)實際工程需要，施工人員可能需要在連續(xù)墻上安裝支撐結構，以進一步提高墻體的穩(wěn)定性。在復雜施工條件下，地下連續(xù)墻技術能有效地截斷地下水和側壓力，消除施工中的不良因素，提高施工質量。

3 建筑工程深基坑支護技術施工關鍵要點

隨著施工的推進，人工和機械的優(yōu)勢必須充分發(fā)揮，以實現(xiàn)最佳的施工效果。在處理各種地質條件和小型基坑時，人工操作的靈活性和精細性是無可替代的，盡管這需要相應的高專業(yè)水平；反之，對于大型基坑，機械的高效率和穩(wěn)定性則是首選。此外，嚴格按照設計要求進行施工，精確控制各項參數(shù)，嚴格的質量檢驗，是保證施工質量的關鍵。在這一環(huán)節(jié)，對于土質較差或深基坑的噴錨支護，需要嚴格控制噴射壓力和厚度，以防止過挖或漏噴。在選擇施工方式和方法時，地質條件、基坑尺寸、施工周期、人員設備、技術要求和經(jīng)濟效益等因素都需要加以綜合考慮。

作為施工過程中應對突發(fā)情況的保障，制定完善的應急預案也是至關重要的。預案中需包括預防和應對措施，同時還需要充分考慮到基坑的具體情況、可能的風險和危險，具有實用性、及時性、有效性和靈活性。預案應涵蓋風險分析與控制、應急組織與職責、應急資源與保障、應急響應與處置等內容，同時還應包括應急演練與培訓，為可能出現(xiàn)的突發(fā)情況提供及時、有效的應對措施。

4 結束語

總的來說，通過全面深入地研究深基坑支護施工技術，可以更好地理解和掌握這一技術，為建筑工程提供堅實的地基。展望未來，隨著科技的進步和建筑技術的發(fā)展，深基坑支護施工技術將會不斷優(yōu)化和改進，以應對更復雜、更挑戰(zhàn)性的建筑需求。