高層建筑地下室基坑支護工程結構設計與施工問題研究

黃 維

八冶建設集團有限公司 甘肅金昌 737100

近年來我國高層建筑的數量與規模不斷增加，對地下室基坑工程的設計和施工提出了很高的要求。地下室基坑是高層建筑工程中的重要組成部分，而基坑工程的支護結構關系高層建筑整體結構的可靠性和穩定性。在地下室基坑支護結構設計中，設計人員要嚴格遵守高層建筑基坑支護結構設計規范和技術標準，結合高層建筑地下室工程的實際情況科學選擇基坑結構的支護方式，優化基坑支護結構設計方案，提高設計方案的經濟性。在高層建筑地下室基坑工程的施工過程中應確保施工操作規范準確，保證施工的質量安全。

1 問題分析

在設計高層建筑工程的基坑支護結構時，設計人員應嚴格遵守相關設計規范及技術標準的要求，確保基坑支護結構的承載能力能夠滿足高層建筑工程地下室基坑的實際需要[1]。設計人員應采用極限設計方法，對基坑支護結構在使用過程中的正常工況條件下以及極限破壞狀態下的承載力進行科學的計算分析，以防止基坑支護結構出現失穩變形等問題，從而為高層建筑基坑工程施工的質量安全提供可靠的保證。

同時，設計人員應結合高層建筑地下室工程的具體條件對設計方案進行優化選擇。例如，目前應用較為廣泛的土釘墻結構，這種自力式基坑支護結構形式具有較高的安全性，且成本相對較低，主要適用于對變形控制要求相對略低，且基坑深度不大的高層建筑地下室基坑工程。而灌注樁結構內支撐的基坑支護形式能夠有效控制基坑側壁位移，為基坑開挖施工創造便利條件，也是基坑支護工程中常用的支護方式，但該支護結構的成本和技術難度相對較高，設計人員需根據高層建筑工程的實際情況進行選擇。

基坑支護工程的結構設計應根據開挖深度、工程現場的土質和地層條件等合理確定方案，可以采用多種支護方式相結合的方式提高支護結構的強度和承載能力。設計人員應科學分析結構受力情況，準確計算各項設計參數，防止基坑支護結構出現變形等問題，從而威脅施工安全。

施工單位在高層建筑地下室工程的基坑支護結構施工中，應按照設計要求規范施工，并根據施工現場的實際情況合理制定施工方案，準確把握各施工環節的技術要點，支護結構的施作與基坑開挖應同步進行，以保證施工的安全。施工單位應加強對基坑邊坡的加固處理，在與基坑邊相距約0.5m 處設置圍護設施[2]。在基坑支護工程施工過程中，施工單位還應合理規劃施工道路以及土方堆放地點，避免基坑范圍荷載增加，威脅施工安全。同時，在基坑支護工程的施工中還應積極采用先進的信息技術對基坑支護結構的狀態進行動態觀測，以便對施工方案進行相應的調整，全面提高高層建筑地下室工程基坑支護施工的質量和效率。

2 實踐研究

某高層建筑共包括地上14 層，地下室1 層，工程區域面積15000m2。該工程區域范圍內分布淤泥及雜填土，且地下水水位較高。該高層建筑南側林間建筑物加大了基坑支護工程的設計施工難度。

2.1 地下室基坑支護設計分析

在該高層建筑工程的基坑工程中，工程區域有淤泥及雜填土分布，且地下水水位相對較高，屬于軟弱地基。同時工程區域周邊環境較為復雜，不僅與其他建筑距離較近，且工程區域面積相對有限，加大了基坑支護結構設計的難度。根據對該工程項目實際情況的綜合分析，在基坑支護結構設計中采用土釘墻結構，并結合內支撐結構的設計方式，同時在該工程的基礎結構設計中采用了噴粉樁、鉆孔樁以及鋼板樁等多種結構形式，以全面提高地下室基坑支護結構的穩定性和安全性。進一步提升該基坑支護工程的承載能力。

2.2 地下室基坑支護施工分析

在該高層建筑地下水基坑工程的支護結構施工中，由于工程區域周邊有鄰近建筑物存在，在施工中采用了素混凝土護坡方式提高基坑邊坡的穩定性。同時，應交叉進行土方開挖和土釘墻支護結構的施作，以保證施工安全。在該高層建筑地下室基礎施工中應先在靠近建筑物的一側施打鋼板樁，并在鋼板樁后設置排水溝[3]。而在鉆孔樁的施工過程中，應采取跳打方式，并應結合施工進度分階段插入噴粉樁的施工作業。在完成鉆孔樁施工后，應及時開展第一層內支撐結構的施工。施工單位應準確控制開挖深度，且應在鋼板樁位置結合不同的土質特點合理控制預留土臺的寬度。當開挖至預定深度后，應及時施作第二層內支撐結構，以確保施工的質量安全。鋼支撐的澆注應與基礎承臺同步進行，以提高施工的質量和效率。

在基坑支護結構的施工中還應做好降排水措施。施工單位應在基坑底部合理確定集水井的設置數量，并利用集水井、排水溝以及相關的抽排水設備構成完備的降排水體系。在基坑支護結構的施工過程中應科學設置監測點，并根據施工進度合理確定觀測頻率和次數，及時掌握基坑支護結構的位移變形情況等指標參數，以便對施工作業進行相應的指導。

3 結語

在設計高層建筑地下室基坑工程的支護結構時，設計人員應嚴格遵守相關設計規范，充分掌握工程區域巖土體特點以及周邊建筑物分布等情況，科學選擇基坑支護結構形式，并要準確確定各項設計參數，提高設計方案的合理性和可行性，避免基坑支護結構出現變形位移等問題。在基坑工程的施工過程中，應積極采用先進的施工監測技術，對基坑支護結構狀態進行動態觀測，以保證基坑支護結構的穩定性和安全性。