深基坑支護技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用與創(chuàng)新探索

【摘要】文章深入探討了深基坑支護技術(shù)在建筑施工中工程勘察設(shè)計、施工準(zhǔn)備、施工過程以及監(jiān)測維護等方面的應(yīng)用，分析了其面臨的地質(zhì)復(fù)雜、周邊環(huán)境限制、施工技術(shù)要求高和環(huán)境保護要求高等挑戰(zhàn)，提出了組合支護技術(shù)、信息化施工方法、新型材料的創(chuàng)新應(yīng)用以及綠色施工理念等，豐富了深基坑支護技術(shù)領(lǐng)域的實踐經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】深基坑支護；地下連續(xù)墻；施工技術(shù)

【中圖分類號】TU753 【文獻標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-6028（2025）01-0159-03

0 引言

在現(xiàn)代建筑工程中，深基坑工程是一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。隨著城市化進程的加速，土地資源變得愈發(fā)緊張，為了滿足城市發(fā)展的需求，建筑不斷朝向地下空間深度拓展。此趨勢下，深基坑的開挖深度與規(guī)模持續(xù)增大。深基坑支護技術(shù)的科學(xué)合理應(yīng)用，成為確保建筑施工安全的關(guān)鍵所在。要求能夠有效保護周邊環(huán)境，避免因施工對周邊建筑物、道路及地下管線等造成損害。同時，對于提高工程質(zhì)量也具有重要意義。

1 深基坑支護技術(shù)的主要類型及特點

1.1 排樁支護技術(shù)

排樁支護技術(shù)是一種常見的深基坑支護方法，主要由混凝土灌注樁、鋼樁等組成，形成一道堅固的擋土結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)的優(yōu)點在于施工工藝非常成熟，應(yīng)用范圍廣泛，能夠適應(yīng)各種不同類型的土質(zhì)條件?；炷凉嘧恫粌H具有較高的強度和剛度，而且能夠有效抵抗土壓力和水壓力，確保基坑的穩(wěn)定性。此外，排樁支護技術(shù)還可以與止水帷幕相結(jié)合，從而有效防止地下水的滲透，確保基坑施工安全。

1.2 地下連續(xù)墻技術(shù)

地下連續(xù)墻技術(shù)是一種在地面以下構(gòu)筑的鋼筋混凝土墻體，具有連續(xù)性和整體剛度大的特點，能夠有效止水，對周邊環(huán)境的影響相對較小。這種技術(shù)在各種復(fù)雜的地質(zhì)條件下表現(xiàn)出色，尤其是在軟土地區(qū)和對變形要求嚴(yán)格的工程中得到了廣泛的應(yīng)用[1]。地下連續(xù)墻能夠有效承受土壓力和水壓力，從而確?；拥姆€(wěn)定性。與此同時，它還能顯著減少對周圍環(huán)境的干擾和影響，施工過程更加安全和高效。

1.3 土釘墻技術(shù)

土釘墻技術(shù)是一種由土釘、噴射混凝土面層和土體共同組成的支護結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)的優(yōu)點在于施工簡便、造價低廉，能夠充分利用土體的自承能力，從而提高基坑的穩(wěn)定性。土釘墻技術(shù)主要適用于土質(zhì)較好的地區(qū)，對于土質(zhì)較差或地下水位較高的地區(qū)，適用性會受到一定的限制。

1.4 錨桿支護技術(shù)

錨桿支護技術(shù)是通過在土體中打入錨桿，利用錨桿與土體之間的摩擦力來抵抗土壓力的一種支護方法。這種技術(shù)具有施工速度快、造價低等優(yōu)點，能夠有效提高支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。錨桿可以與其他支護形式組合使用，例如與排樁支護或地下連續(xù)墻技術(shù)相結(jié)合，從而進一步提高基坑的穩(wěn)定性和安全性。

2 深基坑支護技術(shù)在建筑施工中的作用

2.1 工程勘察與設(shè)計階段

在深基坑工程的勘察與設(shè)計階段，對工程場地的地質(zhì)條件、周邊環(huán)境等進行詳盡的勘察和分析至關(guān)重要。這一過程不僅需要對土壤類型、地下水位、周邊建筑物和地下管線等重要因素進行深入的了解和研究，還需要對可能存在的潛在風(fēng)險進行評估[2]。根據(jù)勘察結(jié)果，選擇合適的支護技術(shù)類型，并進行支護結(jié)構(gòu)設(shè)計。在設(shè)計過程中，必須充分考慮土壓力、水壓力、施工荷載等多種因素，以確保支護結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，從而為后續(xù)施工提供堅實的基礎(chǔ)。

2.2 施工準(zhǔn)備階段

在施工準(zhǔn)備階段，首先要做好場地平整工作，確保施工現(xiàn)場的整潔有序，為施工活動創(chuàng)造良好的條件。同時，要根據(jù)支護技術(shù)的要求，準(zhǔn)備好施工所需的材料和設(shè)備，包括但不限于各種施工機械、安全設(shè)施以及必要的監(jiān)測設(shè)備[3]。對于需要進行預(yù)制構(gòu)件加工的支護形式，如地下連續(xù)墻的鋼筋籠制作等，要提前進行加工，以確保施工進度不受影響，避免因材料供應(yīng)問題導(dǎo)致的工期延誤。此外，還要設(shè)置臨時排水設(shè)施，以防止雨水和地下水對施工場地造成影響，確保施工安全和工程質(zhì)量。通過這些措施，可以最大限度減少施工過程中可能出現(xiàn)的問題，為工程的順利進行提供保障。

2.3 施工階段

在深基坑支護施工階段，不同支護方式各有特點。排樁支護施工分為灌注樁施工和鋼樁施工。灌注樁施工常用鉆孔灌注樁或人工挖孔灌注樁，須嚴(yán)格控制樁的垂直度、樁徑和樁長，以保證質(zhì)量。鋼樁施工主要采用打入法或靜壓法，施工速度快但對周邊環(huán)境影響較大。地下連續(xù)墻施工涵蓋導(dǎo)墻施工、槽段開挖、鋼筋籠制作與吊裝及混凝土澆筑等環(huán)節(jié)[4]。導(dǎo)墻為槽段開挖提供導(dǎo)向并穩(wěn)定泥漿液面，槽段開挖可選用抓斗式或沖擊式成槽機等設(shè)備。鋼筋籠制作要嚴(yán)格依照設(shè)計，確保鋼筋規(guī)格、間距和焊接質(zhì)量。混凝土澆筑須連續(xù)進行，以保證墻體整體性。土釘墻施工先進行邊坡修整，再按設(shè)計要求打入土釘，隨后進行噴射混凝土面層施工，須控制好混凝土配合比和噴射壓力，以確保面層強度和厚度。錨桿支護施工包括錨桿鉆孔、制作與安裝、注漿等環(huán)節(jié)，鉆孔要控制好孔位、孔深和孔徑，錨桿制作須保證鋼筋規(guī)格和焊接質(zhì)量，注漿采用合適材料和壓力確保錨桿與土體黏結(jié)力。各種支護方式在施工中都須嚴(yán)格把控各個環(huán)節(jié)，以確保深基坑支護工程的質(zhì)量和安全。

2.4 監(jiān)測與維護階段

在進行深基坑施工過程中，實時監(jiān)測是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。包括對支護結(jié)構(gòu)的變形、位移、應(yīng)力等關(guān)鍵參數(shù)進行持續(xù)的監(jiān)測。同時，也要密切關(guān)注周邊建筑物、道路、地下管線等設(shè)施的沉降和位移情況。通過這些監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以實時掌握基坑及其周邊環(huán)境的動態(tài)變化情況?；诒O(jiān)測結(jié)果，施工團隊可以及時調(diào)整施工參數(shù)和方法，從而確保整個施工過程的安全性和可靠性。此外，在基坑的使用期間，定期對支護結(jié)構(gòu)進行維護和檢查也是不可或缺的。在檢查過程中，如發(fā)現(xiàn)任何問題或潛在隱患，必須立即采取相應(yīng)處理措施，有效防止問題進一步惡化，從而確保整個基坑工程的長期安全和穩(wěn)定。通過細致入微的監(jiān)測和維護工作，可以最大限度降低施工風(fēng)險，保障工程質(zhì)量和周邊環(huán)境的安全。

3 深基坑支護技術(shù)在建筑施工中面臨的挑戰(zhàn)

3.1 復(fù)雜地質(zhì)條件

在一些地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，如軟土地區(qū)和巖溶地區(qū)，深基坑支護技術(shù)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。軟土地區(qū)的土體強度普遍偏低，壓縮性卻極大，這使得在該區(qū)域進行深基坑施工時，極易產(chǎn)生較大規(guī)模的變形和沉降現(xiàn)象[5]。由于軟土的特性，其承載能力有限，難以承受深基坑開挖所帶來的壓力，給支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工帶來了極大難度。而在巖溶地區(qū)，地下溶洞情況復(fù)雜，分布具有很大的不確定性，為深基坑支護帶來了極大的風(fēng)險，因為無法準(zhǔn)確預(yù)知溶洞的位置、大小和形狀，可能會導(dǎo)致施工過程中出現(xiàn)地面塌陷、支護結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等嚴(yán)重問題。

3.2 周邊環(huán)境限制

在城市中心區(qū)，深基坑周邊通常環(huán)繞著建筑物、道路以及地下管線等重要設(shè)施。這些設(shè)施對基坑支護的變形要求極為嚴(yán)格，即使是微小的變形都可能對其造成嚴(yán)重的破壞。如何在確保周邊環(huán)境安全的前提下，順利進行深基坑的開挖和支護，已然成為一個亟待解決的關(guān)鍵問題[6]。一方面，城市中心區(qū)的空間有限，施工場地狹窄，給大型施工設(shè)備的操作和材料堆放帶來了諸多不便。另一方面，周邊建筑物使得施工過程中必須嚴(yán)格控制土體的位移和沉降，以免對其結(jié)構(gòu)安全造成威脅。

3.3 施工技術(shù)要求高

深基坑支護工程的施工技術(shù)要求極高，在施工過程中，須對各環(huán)節(jié)的質(zhì)量進行嚴(yán)格把控。深基坑工程具有特殊性，其施工難度大、風(fēng)險高。例如，在施工過程中，可能會出現(xiàn)坍塌、涌水等嚴(yán)重事故。為避免事故的發(fā)生，必須采取有效的安全措施。這不僅需要施工人員具備豐富的經(jīng)驗和專業(yè)的技能，還需要先進的施工設(shè)備和科學(xué)的施工管理方法。同時，由于深基坑支護結(jié)構(gòu)的受力情況復(fù)雜，設(shè)計和施工過程中需要考慮多種因素，如土壓力、水壓力、施工荷載等，這增加了施工技術(shù)的難度。

3.4 環(huán)境保護要求高

隨著公眾對環(huán)境保護意識的日益增強，深基坑施工中對環(huán)境要求亦隨之提升。在施工期間，如何減輕對周圍環(huán)境的負面影響，例如噪聲、粉塵和地下水污染等問題，已經(jīng)成為深基坑支護技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題。噪聲污染可能會干擾周邊居民的日常生活，粉塵污染可能對大氣質(zhì)量產(chǎn)生負面影響，地下水污染可能對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康帶來嚴(yán)重威脅。因此，在深基坑施工過程中，采取有效的環(huán)境保護措施至關(guān)重要，使用低噪聲設(shè)備、安裝防塵網(wǎng)以及實施地下水回灌等方法，使施工活動對周圍環(huán)境的不良影響最小化。

4 深基坑支護技術(shù)在建筑施工中的創(chuàng)新應(yīng)用

4.1 組合支護技術(shù)

在面對不同的地質(zhì)條件和周邊環(huán)境時，組合支護技術(shù)展現(xiàn)出強大的適應(yīng)性和優(yōu)勢。采用多種支護技術(shù)相結(jié)合的支護方式，能夠充分發(fā)揮各種支護技術(shù)的獨特長處，極大提高了支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。例如，排樁與錨桿的組合，排樁能夠提供強大的擋土能力，而錨桿則可以通過錨固在土體深處，有效控制土體的變形，兩者相互配合，為深基坑工程提供了可靠的支護。地下連續(xù)墻與內(nèi)支撐的組合，地下連續(xù)墻具有出色的止水效果和整體剛度，內(nèi)支撐可以在內(nèi)部提供強大的支撐力，兩者共同抵御土壓力和水壓力，保障深基坑的穩(wěn)定。這種組合支護形式在實際工程中得到了廣泛的應(yīng)用，為復(fù)雜地質(zhì)條件和周邊環(huán)境受限的深基坑工程提供了有效的解決方案。

4.2 信息化施工技術(shù)

信息化施工技術(shù)在深基坑工程中起著至關(guān)重要的作用。通過先進的監(jiān)測設(shè)備和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對深基坑施工過程進行實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，可以及時掌握支護結(jié)構(gòu)的變形、土體的位移、地下水位的變化等關(guān)鍵信息。根據(jù)這些信息，能夠及時調(diào)整施工參數(shù)，如開挖速度、支護力度等，實現(xiàn)對深基坑工程的動態(tài)管理。信息化施工技術(shù)不僅可以有效提高施工的安全性和質(zhì)量，還能降低工程風(fēng)險。在施工中能夠提前預(yù)警潛在危險，為施工人員提供足夠時間采取相應(yīng)措施，避免事故的發(fā)生。同時，通過對施工過程的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，可以不斷優(yōu)化施工方案，提高施工效率，降低工程成本。

4.3 新型支護材料的應(yīng)用

隨著材料科學(xué)的不斷發(fā)展，一些新型支護材料逐漸在深基坑支護工程中嶄露頭角。高性能混凝土具有極高的強度和良好的耐久性，能夠承受更大的土壓力和水壓力，同時抵抗各種侵蝕因素影響，延長支護結(jié)構(gòu)的使用壽命。纖維增強復(fù)合材料以其重量輕、強度高、耐腐蝕等優(yōu)點，為深基坑支護提供了新的選擇。這種材料可以根據(jù)工程需要進行定制化設(shè)計和生產(chǎn)，滿足不同的支護要求。新型支護材料的應(yīng)用，不僅提高了支護結(jié)構(gòu)的性能和使用壽命，還為深基坑工程帶來了更多的創(chuàng)新性發(fā)展空間。例如，采用纖維增強復(fù)合材料制作的可裝配式支護結(jié)構(gòu)，具有安裝方便、施工速度快等優(yōu)點，能夠大幅縮短工期。

4.4 綠色施工技術(shù)

在深基坑施工過程中，綠色施工技術(shù)的應(yīng)用越來越受到重視。地下水回灌技術(shù)可以有效減少地下水位的下降，避免因地下水位變化而引起的地面沉降和周邊建筑物的損壞。同時，回灌的地下水還可以在一定程度上起到降低土體溫度、減少土體膨脹的作用，有利于支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。泥漿處理技術(shù)可以將施工過程中產(chǎn)生的泥漿進行處理和再利用，減少對環(huán)境的污染。此外，綠色施工技術(shù)還包括采用低噪聲設(shè)備、減少粉塵排放、優(yōu)化施工工藝等。這些技術(shù)的應(yīng)用不僅可以減少對環(huán)境的影響，還可以節(jié)約資源，降低工程成本。例如，通過優(yōu)化施工工藝，合理安排施工順序，可以減少土方開挖量和運輸量，降低能源消耗和碳排放。

5 結(jié)語

深基坑支護技術(shù)在建筑施工中具有重要的應(yīng)用價值。通過合理選擇支護技術(shù)類型、嚴(yán)格控制施工質(zhì)量、加強監(jiān)測與維護等措施，可以有效提高深基坑工程的安全性和穩(wěn)定性。隨著科技的不斷進步，深基坑支護技術(shù)也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展。組合支護技術(shù)、信息化施工技術(shù)、新型支護材料的應(yīng)用以及綠色施工技術(shù)等創(chuàng)新應(yīng)用，為深基坑工程的發(fā)展提供了新的思路和方法。

參考文獻

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[作者簡介]劉艷（1980—），女，山東濰坊人，本科，工程師，研究方向：建筑工程。