建筑工程中深基坑支護施工關鍵技術分析

馬 馳，周曉益，孫 健，何叢飛

（中建七局第一建筑有限公司，北京 100000）

隨著城市化建設速度的不斷加快，城市土地資源供求矛盾日益突出，人們開始向空中和地下“索要”資源。這促進了我國建筑物向高層、復雜結構轉變，對施工質量提出了更高的要求，尤其是大型地下空間資源的利用，對深基坑支護技術的要求更高。深基坑支護技術是地下空間資源利用的基礎，也是“萬丈高樓”的基礎，因此加強深基坑支護技術的研究工作有助于提高建筑物整體施工質量的提高。基于此，文章以某深基坑支護施工為例，分析常見的深基坑支護技術，為提高建筑的施工質量提供參考。

1 常見的深基坑支護結構類型

（1）鋼板樁支護技術。鋼板樁支護是常見的深基坑支護技術之一，具有施工成本低、操作簡單的優勢，被廣泛應用于現代化建筑工程中。鋼板樁支護技術是以鋼板樁為主要材料，利用鋼板樁的柔性及錨桿系統的設計，采用多層錨桿及支撐，拔除地下室鋼板樁即可實現支護的目的。鋼板樁的使用條件較窄，即該技術方法對巖土工程地質條件要求較高，在軟土層支護中不宜使用該方法。

（2）地下連續墻支護技術。地下連續墻支護方法在泥漿護壁施工環境中的應用極為廣泛，尤其是在地下水水位較高的砂土層或者軟弱土層的深基坑支護中，支護過程一般采用分槽段方式進行，將鋼筋混凝土連續墻的性能充分發揮出來。隨著高層建筑物以及地下商城的建設，地下連續墻支護技術在大型建筑物深基坑支護中的應用越來越廣泛。在具體的施工過程中，將地下連續墻插入施工深度80m以上、厚度約在1.4m的深層軟土層中，使得地下連續墻形成擋墻維護結構，不僅能夠提高地下連續墻結構的整體剛度，而且能夠有效提高擋墻的防滲性能。此外，地下連續墻具有較高的剛度和承載力，適用于大型建筑的深基坑支護方法，但是該技術的支護成本較高，限制了該技術的推廣使用范圍。

（3）土釘墻支護技術。土釘墻支護技術在深基坑支護領域中應用范圍廣泛，具有效果好、成本低的優勢，在深基坑支護方面取得了良好的應用效果。土釘墻支護結構是由土體結構和土釘群組成，在支護過程中以密集的土釘群為主，使得土體結構加固效果良好。此外，土釘墻支護技術能夠構建復合型擋土穩定結構，確保深基坑工程安全進行。土釘墻支護施工過程中先將細長的桿插入深基坑內部結構中，并且插入密度較高，完成后在細長桿上方鋪設鋼筋網，再利用拋錨技術構建相應的保護層，目的在于有效的保護巖土層。土釘墻支護技術主要應用于深度為5～10m的深基坑中，多借助土釘墻與土體之間相互作用達到支護的目的。土釘墻支護技術一般與其他的支護技術配合使用，如排樁支護、鋼板樁支護等，能夠有效降低支護成本，而顯著提高支護效果。土釘墻支護技術對巖土體結構要求較高，一般不適用于飽和軟土、淤泥質土等巖土體結構中。

（4）錨桿支護技術。錨桿支護技術在深基坑支護中應用較為廣泛，該技術主要通過將錨桿打入巖土體或者巖石中，再借助其他加固方式進行加固邊坡。錨桿支護技術具有支護性能好，空間占用率小和成本低的優勢。錨桿支護一般包括開孔作業、安裝錨桿、穩固作業三個步驟。在使用錨桿支護過程中首先在支護土體結構中開一系列的孔，將錨桿緩慢的打入土體中。為了確保錨桿與土體緊密連接，一般在錨桿安裝完成后向孔內添加充料，將錨桿與土體之間的縫隙密封，提高錨桿的穩固效果。錨桿支護包括全長黏結型錨桿、摩擦型錨桿和預應力錨桿等，其中后者最為常見。

（5）混凝土灌注樁。混凝土灌注樁是利用水泥材料對深基坑進行加固處理，并鉆孔注入混凝土材料，達到支護基坑的目的。混凝土灌注樁的施工流程簡單，操作簡便，技術要求較低，在深基坑支護中應用較為廣泛。

2 建筑工程深基坑支護關鍵技術分析

（1）分層支護技術。在深基坑支護工程中，由于深基坑面積大、深度達，因此導致單體的支護范圍和效果十分有限，無法形成安全、穩定的支護效果，此時一般采用分層支護的方法。分層支護方法指的是將深基坑按照深度變化分解成若干個層次，在基坑開挖接近下一個層次時完成一次支護施工。分層支護技術有效規避了一次支護容易出現坍塌的弊端，并且在支護過程中形成了不同的分割板塊，提高了深基坑的整體支護性能（見圖1）。此外，采用分層支護方法有效減緩了不同層次邊坡坍塌的概率，具體的分層長度需結合建設區域的巖土工程條件、地層繞動力以及支護結構等因素計算得出。分層支護技術在高層建筑物或者大型地下商城建筑的深基坑支護方面的應用極為廣闊，通過分層支護有效提高了深基坑的穩定性能，為建筑物的整體施工質量提升奠定了基礎。

圖1 分層支護技術示意圖

（2）強夯法。強夯法是深基坑支護中最常用的技術之一，常用于鋼板樁支護、排樁支護等樁基支護結構中。強夯法是在深基坑周邊開挖人工淺層，再利用大型機械設備將鋼板樁等放入淺層基坑中，用夯擊錘等將鋼板樁打入土體內部，進而起到支護的作用（見圖2）。強夯法技術施工操作流程簡單，施工成本也較低，但是該技術是使用夯擊錘等將鋼板樁打入土體內部，對土體的擾動較大，并且在施工過程中伴隨著巨大的噪聲。此外，在施工強夯法時必須充分考慮樁基的強度，若樁基的強度不能夠承受夯擊錘等的擊打力度要求，則容易使得樁基開裂，無法獲得相應強度的支護效果。同時，在施工強夯法支護時必須時時查看樁基是否豎直水平，防止樁基打入過程中因受力不平衡等導致樁基傾斜。

圖2 強夯法示意圖

（3）擠密法。擠密法的施工范圍較小，主要應用于臨水環境的深基坑支護工程中。擠密法包括土體壓密和成樁兩個方面，多使用于灌注樁支護施工。擠密法主要用于臨水環境，該類深基坑中普遍具有較高的地下水水位，由于受地下水水位影響，巖土體不可避免的呈現出松軟現象。因此，不能直接對該類深基坑進行支護，此時需要采用擠密法將臨水環境的松軟巖土體壓密，進一步改善巖土體的強度，再在壓密后的巖土體中投入大型鋼管，進而形成支護孔。在支護孔中灌入灰土、砂石等填充料，反復壓實處理后澆入漿液，最終形成支護樁基（見圖3）。但是，擠密法對巖土體的支護深度一般小于15m，因此該技術主要用于逐步支護施工，常作為輔助的支護技術方法與其他支護技術配合使用。

圖3 擠密法示意圖

3 結束語

綜上所述，常見的深基坑支護結構包括鋼板樁、地下連續墻、錨桿、土釘墻和混凝土灌注樁等。常見的深基坑支護技術包括分層支護、強夯法和擠密法，其中前者主要應用于大型地下商城深基坑支護領域，后者主要用于臨水環境深基坑的支護中，且常與其他支護技術搭配使用。深基坑支護技術在建筑工程中極為重要，其直接影響建筑物的整體質量和安全性能，相關研究人員必須加強深基坑支護技術的研究工作