土木工程中深基坑支护技术的探讨

土木工程中深基坑支护技术的探讨

张攀

武汉市桥梁工程有限公司 湖北 武汉 430000

摘要：深基坑支护技术在土木工程中的应用至关重要。随着城市化进程加快和基础设施建设不断推进，深基坑工程在各个领域都得到了广泛应用。深基坑施工过程中的支护技术问题已成为制约其安全和经济效益的关键因素。通过对现有深基坑支护技术的研究与实践，本文主要探讨了土木工程中深基坑支护技术的应用与发展，述了深基坑工程的特点，详细介绍了型钢支护施工技术、混凝土灌注排桩支护技术和地下连续墙支护技术，对深基坑支护桩施工、土方工程开挖施工和基坑支护质量监测进行了探讨，旨在为土木工程中深基坑支护技术的应用提供参考。

关键词：土木工程；深基坑；支护技术

引言

深基坑工程是土木工程的一个重要组成部分，其在城市建设、交通基础设施、水利工程等领域具有广泛应用。深基坑施工中的支护技术问题一直是工程师面临的重大挑战，尤其是在复杂地质条件下，如何确保基坑的稳定和安全变得尤为关键。为了解决深基坑支护技术的问题，研究人员和工程师不断探索新的设计方法、施工技术和安全措施，这些技术的发展和应用有助于提高基坑工程的安全性能，降低施工风险，同时也有助于提高经济效益。

一、深基坑工程特点

（一）复杂性

深基坑开挖过程中可能会受到邻近建筑物和地下管线的影响，增加了工程的复杂性，在实际施工中，受限于地下空间的开发和利用需求，深基坑工程的规模和形状也变得越来越复杂，施工过程中需考虑施工条件的限制，如噪音、振动和粉尘等环境因素。随着地下工程的深度增加，地应力、渗透性能和岩土材料的非线性特性等因素对基坑稳定性的影响也变得愈发明显。在深基坑工程中，综合考虑各种因素并采用适当的支护技术至关重要。

（二）技术难度高

由于深基坑的开挖深度较大，施工过程中地下水对基坑的支护结构和稳定性有很大影响。深基坑工程需要掌握多种支护技术，型钢支护、混凝土排桩支护和地下连续墙支护等。这些技术在不同的地质条件下有着各自的优势和局限，根据实际情况选择合适的方法。在施工过程中，需要克服地下水与土体之间的复杂相互作用，渗透、弯曲和剪切等力学特性，这些问题往往难以直接观察和度量，通过理论计算、数值模拟和实验室试验等多种手段来研究和预测[1]。

（三）安全风险较大

深基坑工程的安全性至关重要，因为基坑开挖过程中可能会导致邻近建筑物的变形与破坏，甚至发生基坑坍塌、地面沉降等严重事故，为确保工程安全，需要对基坑支护结构进行严格的设计、施工和监测。

（四）环境影响

深基坑工程的开挖过程会对周边环境产生一定影响，如噪音、振动、土壤污染等，在施工过程中需要采取相应的措施，降低对周边环境的影响，在施工前应进行环境影响评估，了解工程对周边环境的潜在影响。要选择低噪音、低振动的施工设备和方法，减少施工过程中的噪声和振动对周边环境的干扰。在施工现场设置隔音屏、振动监测设备和土壤污染控制措施，以实时监测并降低环境影响，对于土壤污染，应制定相应的土壤管理计划，确保挖掘出的土壤得到妥善处理。

二、深基坑支护技术

（一）型钢支护施工技术

型钢支护施工技术在深基坑工程中扮演着关键角色，它通过使用型钢横梁、竖梁以及拉杆等构件组成稳定的支护结构，以抵御土壤侧压力和地下水压力，从而保障基坑的稳定性和安全性，这种技术具有施工快速、成本较低和适用性广泛的特点，因此在各种地质条件和基坑深度的工程项目中得到广泛应用。在设计阶段，要依据地质条件、基坑深度和周边环境等因素进行支护结构的设计，以确保型钢横梁、竖梁的规格和间距以及拉杆的布置等参数满足工程安全和稳定要求。在基坑周边按照设计要求布置型钢横梁、竖梁，并安装拉杆，构建起稳固的支护体系。在支护结构的保护下，按照设计要求逐层进行基坑开挖。在开挖过程中，随着深度的增加，应适时调整支护结构以确保其稳定性，基坑施工完成后，要逐层拆除型钢支护结构，同时确保整个拆除过程的安全性[2]。

（二）混凝土排桩支护技术

混凝土排桩支护技术是深基坑工程中一种广泛应用的支护方法，主要利用预制混凝土桩或现场浇筑的混凝土桩来形成排桩墙，以抗衡土壤侧压力和地下水压力，确保基坑的稳定性和安全性。这种技术具有较强的适应性、较高的承载力和良好的防水性能等优点，在复杂地质条件和大深度基坑工程中尤为重要。在排桩施工中，要按照设计要求进行预制混凝土桩的安装或现场浇筑混凝土桩，预制桩施工需要使用起重设备将预制桩吊装并垂直安放到预定位置，而现场浇筑桩则需要通过钻孔机挖孔、钢筋笼安装和混凝土浇筑等步骤完成。基坑开挖中，要在排桩支护结构的保护下进行基坑开挖作业，开挖过程中应注意逐层进行，并根据开挖深度适时调整支护结构[3]。在混凝土桩之间要设置横向连接构件，如梁、板等，以增强排桩墙的整体稳定性。

（三）地下连续墙支护技术

地下连续墙支护技术是在深基坑工程中一种常用的支护方法，主要通过构建地下连续墙来抵御土壤侧压力和地下水压力，确保基坑的稳定性和安全性，与其他支护方法相比，地下连续墙技术具有较高的承载能力、良好的防水性能和较小的对周边环境影响等优点，尤其适用于复杂地质条件和大深度基坑工程。实际施工中，需要采用挖槽机进行槽孔的开挖，同使用泥浆对槽孔进行充填，维持槽孔的稳定性。根据设计要求制作钢筋笼，并将其安装到槽孔内，确保钢筋笼的位置和间距满足设计要求。在钢筋笼安装完成后，进行混凝土浇筑，通常采用泵送法将混凝土输送到槽孔内，同时将槽孔中的泥浆排出，在地下连续墙的保护下进行基坑开挖作业。开挖过程中应注意逐层进行，并根据开挖深度及时调整支护结构

[4]。

三、土木工程中深基坑支护技术实践应用

针对不同的地质条件、基坑深度和周边环境，选择合适的支护技术是实践应用的第一步，常见的支护技术包括混凝土排桩支护技术、地下连续墙支护技术、支护桩施工等，选择时需充分评估各种技术的优缺点，综合考虑工程的实际需求、施工条件和经济效益。深基坑支护技术的实施需要严格遵循设计方案，包括支护桩的类型、规格、间距、深度等参数，在施工过程中，应按照设计要求和规范进行操作，确保各项参数符合预定标准，降低安全隐患。在实践应用过程中，对深基坑支护结构进行定期检查和监测至关重要，包括对支护结构的位移、变形、应力等进行实时监测，确保支护结构的稳定性和安全性，发现异常情况，应及时采取调整措施，加强支护结构、修改开挖方案等。在实践应用中，深基坑支护技术可能会对周边环境产生影响，需要采取相应的环保措施，以降低对周边居民和环境的影响。

结束语：

通过对深基坑工程特点的概述以及深基坑支护技术的详细介绍，本文对土木工程中深基坑支护技术进行了全面探讨，在实际工程应用中，需要根据具体工程条件和需求选择合适的支护技术，加强基坑支护质量监测，确保工程安全。随着科技的进步，未来深基坑支护技术可能会出现新的发展和突破，为土木工程项目提供更安全、更高效的解决方案。

参考文献：

[1] 张钰伟. 深基坑支护技术在建筑土木工程施工中的实践探讨[J]. 建筑·建材·装饰,2023(9):124-126.

[2] 龚关. 土木工程房屋建设中深基坑支护技术的应用研究[J]. 建材发展导向,2023,21(9):117-120.

[3] 王向玉. 土木工程房屋建设中深基坑支护技术的应用探析[J]. 建筑·建材·装饰,2022(5):187-189,150.

[4] 沈华东,陈锋军. 土木工程施工中深基坑支护的施工技术分析[J]. 工程建设与设计,2022(11):218-220.