建筑工程深基坑支护施工技术

建筑工程深基坑支护施工技术

刘晓薇

甘肃天水绿色装配式建筑产业发展有限公司

摘要：由于深基坑施工涉及土体的大面积开挖和支护，往往面临着土体失稳、坍塌、地下水涌入等问题，这些问题严重影响着工程的稳定。为解决这些问题，建筑工程领域逐渐形成了多种深基坑支护施工技术。 本文结合实际，在分析建筑工程深基坑工程特点的同时，对常见的深基坑支护施工技术进行分析，希望论述后，可以给类似工程提供参考。

关键词：建筑工程；深基坑；支护技术

引言

在建筑工程中，深基坑的施工常常涉及到土体的大面积开挖和支护，而这个过程涉及着复杂的土体力学和结构力学问题。为了确保基坑的稳定和安全，深基坑支护施工技术应运而生。不同于一般的基础工程，深基坑支护需要应对地下环境的多变性、土体的变形和失稳等问题，因此需要采用一系列的技术手段来保障工程的顺利进行。

1建筑工程深基坑工程特点

建筑工程中的深基坑工程是一项具有特殊性和挑战性的重要任务，它涉及到在建筑施工中开挖较深的基坑以容纳建筑物的地下部分，常见于高层建筑、地下车库、地铁站等项目。

1.1地下环境复杂

深基坑工程发生在地下，地下环境异常复杂多变。地下水位、土壤类型以及地下水质等诸多因素交织影响着施工的进行。地下水位的高低直接决定了基坑的排水难度和水压对工程结构的影响；不同土壤类型具有不同的稳定性和承载能力，因此需要针对性的支护方案；地下水质的酸碱度和含盐量可能腐蚀建筑材料，进而影响工程的使用寿命。在深基坑工程施工之前，必须通过充分的地质勘察和分析，对地下环境的特点进行详细了解，从而制定出相应的施工方案。只有在充分考虑这些地下环境因素的基础上，才能保障施工的安全、稳定和顺利进行，从而避免潜在的风险和问题。

1.2工程规模大

  深基坑工程通常涉及大量的土方开挖和支护工作，因此其工程规模非常庞大。挖掘的深度和体积常常超过一般基础工程的数量级，这也导致了施工的难度显著提升。土方开挖不仅需要考虑土壤的稳定性和支撑，还必须防止因土方坍塌导致的意外事故。而针对深基坑工程的支护工作，则需要采用更加复杂的技术方案，如钢支撑、混凝土垫层、防坍网等。这些支护措施不仅需要符合施工规范，还需要根据具体地质条件进行优化和调整，以确保基坑的稳定性和安全性。由于工程规模的庞大，深基坑工程还需要更多的人力、材料和设备。从土方开挖到支护施工，每个环节都需要充足的人手和资源，以保证工程进度和质量[1]。

1.3地下水问题

深基坑工程常常需要应对地下水的渗透和涌入问题，这是一个不可忽视的挑战。地下水的存在可能会对工程施工带来一系列问题，其中最为突出的就是土体的失稳和坍塌，甚至可能危及整个工程的施工和安全。地下水的渗透可能导致土壤流失，使土体失去原有的稳定性，增加了基坑侧壁塌方的风险。而地下水的涌入更会增加基坑内部的水压，可能导致坑底的液化和基坑的失稳。因此，深基坑工程在施工之前必须充分评估地下水位、水流方向和水质状况，以制定相应的排水和防水方案。

1.4支护措施复杂

由于深基坑工程涉及的深度和体积通常较大，土体的压力也会相应增加，这就需要采取复杂的支护措施来保障基坑的稳定性。常见的支护方法包括钢支撑、混凝土垫层、防坍网等。钢支撑能够承受土体的压力，防止基坑侧壁的坍塌，为施工提供稳定的工作环境。混凝土垫层能够分散土体的压力，减少地表沉降，同时还能提供坚实的基础支撑。防坍网则可以有效地防止土方在开挖过程中坍塌，保障施工安全。这些支护措施需要根据具体的地质条件和基坑深度进行合理的设计和布置。为了保障工程的顺利进行，支护措施的施工质量和监测也至关重要。

2建筑工程深基坑支护施工技术分析

3.1钢支撑体系

钢支撑体系支护技术是建筑工程深基坑工程中常用的一种支护方法，旨在确保基坑在开挖和施工过程中的稳定性和安全性。该技术通过安装和固定钢制构件，如钢板桩、钢梁、钢管等，形成一个稳定的框架结构，有效地抵御地下土壤的侧向压力，预防土体坍塌、失稳和基坑滑坡等问题。钢支撑体系支护技术具有多方面的优势。首先，钢材作为一种高强度材料，能够承受较大的压力和荷载，使得支护结构能够在复杂的地质环境下保持稳定。其次，钢支撑体系可以根据基坑的形状和尺寸进行灵活的调整和组合，适用于各种不同形状和尺寸的基坑工程。此外，钢支撑体系的安装和拆除相对较快，能够有效地提高工程进度，降低施工周期。在钢支撑体系支护技术的实际应用中，通常采取以下步骤：首先，根据基坑的设计要求和地下环境条件，选择适当的钢支撑构件。然后，在基坑周边逐步安装和固定钢支撑构件，形成一个稳定的支护框架[2-3]。在支撑框架建立后，可以开始进行土方开挖工作，此时支撑体系起到了稳定土壤和保护基坑壁的作用。在开挖过程中，根据土壤的变化情况，需要及时调整和加固支撑结构，以保持基坑的稳定性。钢支撑体系支护技术在不同的工程场景中具有广泛的应用。例如，在高层建筑的地下室施工中，常常需要挖掘较深的基坑，此时钢支撑体系能够有效地控制土体的变形，保证地下空间的稳定。在地铁、隧道和地下车库等工程中，也经常采用钢支撑体系支护技术，以保障地下结构的安全和可靠。

3.2混凝土支撑体系

混凝土支撑体系支护技术是建筑工程深基坑工程中常用的一种支护方法，旨在通过混凝土结构的构建和固化，形成一个稳定的支撑体系，以抵御地下土壤的侧向压力和水的渗透，确保基坑的稳定和施工安全。该技术是在基坑周边逐步浇筑混凝土，形成一道坚固的墙体，作为土体的支撑和保护。混凝土支撑体系能够适应不同地质环境和基坑形状，其灵活性和稳定性使其成为处理复杂地下条件的一种可靠方法。混凝土支撑体系通常包括钢筋混凝土桩、梁、板等构件，通过这些构件的组合形成整体结构，抵御土压力和坍塌。在混凝土支撑体系支护技术的应用中，一般步骤如下：首先，根据基坑的尺寸和深度，设计和布置适当的混凝土支撑结构。然后，进行基坑的开挖工作，随着土方的开挖，根据需要逐段浇筑混凝土，形成支撑结构。在浇筑混凝土时，需要注意混凝土的质量和施工工艺，确保支撑结构的稳定性和强度。在混凝土浇筑完成后，支撑体系能够有效地保护基坑的壁面，防止土壤坍塌和水的渗透。

混凝土支撑体系支护技术特别是在深基坑工程中，由于基坑的深度和规模较大，常常需要强大的支撑力来保障施工的安全。混凝土支撑体系能够提供稳定的支撑，保持土体的形状，同时还能够防止地下水的渗透，提供可靠的施工环境[4]。

3.3挡土墙支护技术

挡土墙支护技术是建筑工程深基坑支护中常用的一种方法，旨在通过构建坚固的挡土结构，抵抗土壤的侧向压力，保障基坑施工的稳定和安全。这种技术主要用于基坑边坡的支撑，尤其是在基坑深度较大、土壤较松散或存在水分渗透的情况下，以有效地防止土方坍塌和基坑变形，从而创造安全的施工环境。挡土墙支护技术的核心思想是在基坑周边筑起一道坚固的墙体，以对抗土壤的侧向压力。根据地质条件和施工需求，挡土墙可以采用不同的结构形式，如重力式挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、土工格栅挡土墙等。这些墙体结构能够有效地支撑土方，防止坍塌和滑动，并在一定程度上分担土压力，保障基坑的稳定。在挡土墙支护技术的应用中，通常的施工步骤如下：首先，根据基坑的形状和深度，设计和布置适当的挡土墙结构。然后，进行基坑的开挖工作，在土方开挖的同时，同时逐步构建挡土墙结构。挡土墙可以由不同的材料组成，如混凝土、钢筋、土工材料等。在施工过程中，需要保证挡土墙的结构牢固，能够承受土压力和外部荷载。最后，挡土墙的施工完成后，能够有效地保护基坑壁面，防止土方失稳，确保基坑的施工安全。挡土墙支护技术在实际工程中，挡土墙能够在土方开挖的同时，实现支护和保护，保障基坑的稳定性和安全性。在复杂的地质条件下，挡土墙支护技术能够应对各种土壤类型和水分渗透问题，创造出安全的施工环境。通过合理的设计和施工，挡土墙支护技术可以有效地减轻土压力，分担荷载，保障施工的顺利进行。

3.4钻孔桩支护技术

钻孔桩支护技术是一种在建筑工程深基坑支护中广泛应用的高效方法，旨在通过钻孔、灌注混凝土等步骤构建坚固的桩体，以抵抗土体侧向压力，确保基坑施工的稳定性和安全性。这一技术在处理深基坑工程中的土方开挖、土体支撑和保护等方面具有重要作用，尤其在城市密集区域和复杂地质条件下的基坑工程中，表现出了显著的优越性。钻孔桩支护技术的关键步骤包括：首先，根据基坑的形状和深度，确定适宜的钻孔位置和数量。然后，通过钻孔机进行钻孔，以形成孔洞。接下来，通过搅拌站将特定比例的混凝土灌注到孔洞中，从而构建起坚固的桩体。这些桩体将作为支撑结构，抵抗土壤的侧向压力，维持基坑的稳定性。钻孔桩的直径、间距和深度等参数通常根据工程的具体情况进行设计，以满足支护的要求。钻孔桩支护技术的优点在于其适用性广泛、施工快速、效率高。首先，钻孔桩可以根据基坑的形状和周边环境灵活调整，适应不同的工程要求。其次，钻孔桩的施工过程相对简便，能够在狭小的工地空间内进行，适用于城市密集区域的基坑工程。此外，由于桩体构建时使用的混凝土具有较高的强度和稳定性，因此可以有效地支撑土方，防止坍塌和滑动，保障基坑施工稳定[5]。

3.5锚杆支护技术

锚杆支护技术是在建筑工程深基坑支护领域中广泛应用的一种高效、灵活的方法，旨在通过安装预应力或无预应力的锚杆，将土体与锚杆相互连接，以达到抵抗侧向土压力和保持基坑稳定的目的。这一技术在处理深基坑工程中的土方开挖、土体支撑和保护等方面具有显著的作用，特别是在城市密集区域和复杂地质条件下的基坑工程中，展现出卓越的优势。锚杆支护技术的关键步骤包括：首先，根据基坑的深度、形状和土质特性，确定适宜的锚杆类型、直径和布置方案。然后，在基坑壁面钻孔，将锚杆插入孔洞中，并灌注灰浆使其固定。在锚杆的预应力或无预应力状态下，通过锚杆的拉力，将土体与锚杆紧密连接，形成一体化的支撑结构。锚杆支护的设计和施工需要根据具体工程的要求进行，确保支护的稳定性和安全性。

3.6防坍网支护技术

防坍网支护技术是一种在建筑工程深基坑支护领域中常用的有效方法，旨在通过设置防坍网来稳定基坑的边坡，防止土方失稳和坍塌。这一技术在处理基坑工程中的土方开挖、支护和保护等方面发挥重要作用，特别适用于需要保持边坡稳定性、减少土方运输的工程项目中，如地下车库、地铁站等。防坍网支护技术是通过在基坑边坡上布置网状结构，将土方牢固地固定在基坑内部，从而有效防止土方的失稳和坍塌。这种网状结构通常由高强度的金属丝组成，具有足够的刚度和强度来抵御土方的压力和剪切力。防坍网可以根据基坑的形状和深度进行定制，以确保对边坡的有效支护。防坍网支护技术的应用步骤通常包括：首先，根据基坑的设计和形状，确定合适的防坍网型号和规格。然后，在基坑边坡上安装支撑结构，将防坍网固定在位，确保其稳定性和牢固性。接下来，将防坍网张紧，使其能够承受土方的压力和水平力。最后，根据需要，可以在防坍网表面进行喷涂或覆盖，以增加其耐腐蚀性和耐久性。

3.7预应力锚杆支护技术

预应力锚杆支护技术是一种在建筑工程深基坑支护领域中广泛应用的高效方法，旨在通过预先施加的预应力力量，稳定和支撑基坑的周边土体，确保基坑的稳定性和安全性。这一技术常用于处理深基坑工程中的边坡稳定、地下水控制等问题，为工程施工提供了可靠的支护手段，特别适用于需要大面积土体支护的复杂工程项目。预应力锚杆支护技术的核心原理是通过将高强度的钢材锚杆埋入土体中，并通过预应力装置施加预先计算好的预应力力量，使锚杆与土体紧密结合，从而增加土体的抗拉强度和稳定性。这种锚杆支护体系可以通过连接构件将多根锚杆连接在一起，形成稳定的支撑结构。预应力锚杆支护技术的使用范围广泛，可以适用于各种土质和地质条件下的基坑工程。预应力锚杆支护技术的应用步骤通常包括：首先，根据基坑的设计和土体性质，确定合适的锚杆型号、规格和布置方式。然后，在基坑边坡内预先打孔，将锚杆埋入孔内，并通过预应力装置施加预应力力量。接下来，将锚杆与土体连接，形成稳定的支撑结构。

3结语

深基坑支护施工技术作为现代建筑工程的重要组成部分，在解决大型基坑工程中的土体支护问题方面发挥着不可替代的作用。无论是钢支撑体系、混凝土支撑体系、挡土墙支护技术、钻孔桩支护技术还是预应力锚杆支护技术，每一种都在特定情况下发挥其独特的优势，保障了基坑工程的稳定和安全。在选择合适的支护技术时，需要充分考虑工程的实际情况、土体性质、地下环境等因素，以便制定最佳的支护方案。随着建筑工程的不断发展和深化，深基坑支护施工技术也将不断创新和完善，为工程的顺利进行提供有力的保障。在今后的实践中，我们需要继续总结经验，不断优化施工流程，确保深基坑工程的顺利实施，为城市的发展做出更大的贡献。

参考文献：

[1]庞小龙.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用研究[J].中国新技术新产品,2020(11):75-76.

[2]赵建华.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用[J].工程技术研究,2020,5(07):56-57.

[3]刘亮.房屋建筑工程深基坑支护施工技术关键点分析[J].住宅与房地产,2020(09):183+219.

[4]江炜铃.建筑工程中深基坑支护施工技术的应用分析[J].四川水泥,2020(01):250.

[5]李玮.浅析建筑工程施工中深基坑支护的施工技术[J].建材与装饰,2020(04):22-23.