基坑支護工程設計施工技術探析

王 剛 （寧國市建設監督管理站，安徽 宣城 242300）

基坑支護工程作為房屋建筑中常見的一種工程形式，主要是確保地下空間的穩定性，實現良好的施工質量。但是，在基坑支護工程施工的時候，經常會受到復雜地質條件的影響，增加了其施工難度。因此，在基坑支護工程施工的時候，一定要根據施工區域的實際情況，科學設計基坑支護工程方案，以及使用合適的施工技術，并且根據工程需求進行合理拆除，以此保證基坑支護工程的施工質量，提升房屋建筑工程地下空間的穩定性和安全性。

1 基坑支護工程的特點

基坑支護工程施工與其他施工有著很大的不同，了解基坑支護工程的特點，可以有針對性地開展基坑支護工程的設計、施工、拆除等作業，促使基坑支護工程實現高質的施工體系，減少工程施工問題的產生[1]。

①基坑支護工程所需要的施工成本相對較高，并且施工技術相對復雜，涉及的范圍也相對廣泛，導致在基坑支護工程施工期間存在很多的變化因素，如果不加以控制，很容易導致施工事故的產生。

②由于地質環境較為復雜，并且還存在多變性和不均勻性，這樣給前期的勘察工作帶來了較大的難度，如果精準度較低，也會影響基坑支護工程施工的展開。

③基坑支護工程存在很多的隱蔽施工項目，并且由于工程施工周期較長，很容易受到降雨的影響，再加上復雜地質條件的影響，存在較大的危險性，很容易發生突發性事故。因此，在基坑支護工程施工的時候，一定要做好安全防護，確保施工期間的安全性。

2 基坑支護工程設計

為確保基坑支護工程施工質量，做好基坑支護工程設計方案是非常必要的，高質量的基坑支護工程設計方案可以為后續施工提供準確的參考依據，減少施工問題的產生，確保基坑支護工程的施工質量。

2.1 基坑圍護結構設計

基坑圍護設計是基坑支護工程設計的一項重點，在設計的時候，一般是以鉆孔灌注樁的排樁為主，并且根據房屋建筑工程情況，將基坑鋼板樁、SMW樁以及土釘墻相結合，確保基坑圍護的穩定性。同時，在基坑圍護設計的時候，需要對房屋建筑工程施工現場進行全面的勘察，以此確定基坑結構類型，并且需要根據情況，決定是否將多種基坑圍護進行組合和優化，這樣才能確保基坑圍護的施工質量。常見的圍護組合：①鉆孔灌注樁+水泥土攪拌樁，這種組合對環境的要求較高，因此在設計的時候，需要注明一定做好泥漿處理，避免影響其施工質量；②地下連續墻，這種組合時候對周邊的影響與污染相對較小，在較小的地下空間較為常見；③土釘墻支護組合，主要是利用土體進行對鋼筋加固，其穩定性和安全性相對較強。

2.2 土體深度設計

為了確保基坑圍護的穩定性，就需要根據實際情況對入土深度進行合理的設計，以此防止土體受到外界壓力的影響產生土體下滲的問題。同時，一定要考慮基坑土體結構穩定性的要求，所以在設計的時候，應當基于“邊緣效應”的原理，并且結合施工現場土質的情況，利用有限元分析軟件，對基坑圍護結構的土體深度進行仿真模擬，根據可能發生的情況做出調整，以此確保基坑支護工程設計方案在施工中達到最佳的效果。

2.3 支撐設計

支撐設計主要是根據基坑支護工程的需求，以及房屋建筑工程周邊的土質情況進行設計，確保承載力滿足工程建設的需求，確保工程結構的穩定性，避免基坑產生位移的問題[2]。首先，如果基坑深度相同的話，其承載力是不同的，這時可以從受力位置從基坑支護結構向基坑中點分布設計，這樣可以有效地提升其承載力。利用有限元模擬軟件進行模擬設計，分析地基承載力的情況，根據情況適當作出調整，避免與施工情況產生較大的差異；其次，在支撐設計的時候，一定要注意木桿、鋼管、門架等方面，不能出現混搭的現象。另外，在設計的時候，需要根據基坑支護施工現場的實際情況，加設墊板，這樣可以起到很好的支撐作用；最后，在支撐設計的時候，需要考慮對房屋主體結構柱的影響，可以根據影響選取合適的施工方式，例如：豎向模板抗側移、抗浮和抗傾覆等方面，以此保證支撐設計方案的嚴謹性，確保后期的施工質量。

2.4 錨桿設計

錨桿主要是應用在基坑巷道圍巖中，這樣可以起到加固作用，以此提升基坑結構的穩定性。在錨桿設計的時候，需要根據基坑支護結構的抗彎截面模量以及抗彎剛度等，分析最大跨度錨桿所處的位置。同時，在錨桿設計的時候，需要根據情況設置多層錨桿，并且根據彎矩、反力布置等方面，確定上下錨桿之間的距離，以此確保基坑結構的穩定性；其次，在支護結構確定以后，需要根據控制錨桿之間的水平間距，其間距通常為2.0m～4.5m，以此保證良好的施工效果；最后，在錨桿設計的時候，可以利用現場試驗的方式，確定錨桿的承載力，并且根據基坑邊坡的情況，按照相關計算公式，計算錨桿的水平拉力。另外，由于錨桿與錨固材料之間的錨固力，通常高于錨固體與土層間的錨固力，因此在該方面設計的時候，需要根據土層與錨固體間的錨固力，以及錨桿的長度等方面，確定最終的錨桿承載力，以此滿足基坑支護施工的需求，優化其穩定性。

2.5 擋土墻設計

擋土墻設計是基坑支護工程設計的一項重要內容，主要是利用基坑填土等方面，避免基坑結構變形問題的產生。同時，在擋土墻設計的時候，如果施工區域缺乏石料支撐的話，可以采用懸臂式和扶壁式擋土墻，確保良好的施工效果。另外，在基坑支護設計的時候，如果存在大型填土施工作業，可以利用加筋土和錨定板等擋土墻方式。使用不同的擋土墻方式，可以針對不同基坑支護環境進行處理，為后期施工提供參考。

3 基坑支護工程施工

提升基坑支護工程施工質量，僅僅是依靠高質量基坑支護工程施工方案是不夠的，還需要施工技術的支撐，合理采用基坑支護工程施工技術是確保施工質量的關鍵。下面從混凝土灌注樁施工技術、連續支護墻施工技術、深層攪拌樁施工技術等方面展開。

3.1 混凝土灌注樁施工技術

混凝土作為房屋建筑工程中常見的一種施工材料，主要是因為其性能較好，成本也相對較低。因此，在基坑支護工程施工的時候，需要重點考慮混凝土灌注樁施工技術，利用該技術，提升基坑支護工程結構的穩定性。在混凝土灌注樁施工的時候，需要著重考慮以下幾個方面。

①在施工之前，需要根據基坑壁進行清理，并且根據其表面情況進行防護，其目的就是提升其強度，確保混凝土灌注樁施工的效果。同時，在施工的時候，由于是以混凝土材料為主，所以一定要根據相關標準以及設計方案，合理配置混凝土材料，確保混凝土材料的穩定性，減少基坑避免裂縫問題的產生。

②在基坑避免清理和防護完成以后，應當根據實際情況，設置排水溝和樁成孔，這樣一旦產生降雨，可以及時地排出，避免混凝土灌注內部產生積水問題。

③針對鉆孔施工方案，需要根據情況安裝適合樁的基架，并且安裝完成以后，進行泥漿灌注。但是，在泥漿灌注的時候，一定要保證泥漿高于地下水位，以此實現高質量施工體系。

④混凝土灌注樁作為基坑支護的重要支撐構件，為了確保其施工質量，一定要注重其養護時間，主要需要根據天氣的情況，確定澆筑面灑水的時間，以及時間間隔等。一般情況下，氣溫在25℃～30℃的話，需要2h進行一次灑水，其灑水時間應當在40秒左右。但是，如果溫度在30℃以上的話，就需要間隔1h灑水一次，其灑水時間依舊為40秒左右，這樣可以避免因為溫度因素所引發的質量問題。風力較大的話，這時就需要根據澆筑面水分蒸發的情況，適當調整灑水的次數，確保施工的質量。

3.2 連續支護墻施工技術

房屋建筑工程施工要求的不同，所采用的基坑支護工程施工技術也是不同的，那么從連續支護施工技術的角度來說，在施工期間，應當從以下幾點展開。

①連續支護墻施工技術在施工期間，主要是利用相應的施工設備，從開挖工程施工周軸線展開，進行泥漿處理，并且根據需求，將鋼筋籠放置到開挖的深槽中。

②在鋼筋籠放置以后，需要進行混凝土整體澆筑，以此形成連續墻，這樣可以實現良好的防水效果，減少基坑支護工程常見病害的產生。同時，連續支護墻施工技術與其他支護施工技術相比，對土方使用數量相對較少，可以有效降低其成本，并且其安全性也相對較高。

3.3 深層攪拌樁施工技術

深層攪拌樁施工技術是以固化劑為主，并且在施工的時候，以軟土和固化劑進行均勻攪拌，兩者完全融合在一起，以此形成一個完整的樁體。同時，在深層攪拌樁施工的時候，通過利用固化劑，可以有效提升樁體的強度，并且通過利用攪拌的方式，對土體進行一定改善，這樣可以使基坑更加穩定[3]。另外，在深層攪拌樁施工的時候，可以根據情況需求，將H型鋼、鋼管、鋼板樁等插入樁體內部，以此增強樁基內部的強度，并且提升其抗滲性能，實現良好的施工效果。

3.4 土方開挖

基坑支護施工的時候，經常會遇到較為復雜的地質，這時就需做地質條件勘察，根據勘察結果選擇合理的土方開挖方式，并且需要做地基的處理，避免影響房屋建筑工程結構的穩定性。同時，在土方開挖的時候，需要注意土層的留設，通常需要將其控制在300mm。從分層開挖的角度來說，在第一層開挖完成以后，需要將鋼筋放置在合適的位置，這樣可以起到很好的支撐作用，以此保證結構的穩定性。支撐處理完成，并且達到施工標準以后，才能展開第二層、第三層開挖施工，以此保證施工的效果。

3.5 基坑監測

需要根據基坑支護結構的情況，設置基坑監測點，這樣可以對基坑支護的地質條件，以及施工情況進行實時監測，并且根據監測情況作出適當的調整，為具體施工項目的展開，提供了重要的保障。同時，基坑監測的時候，需要判斷基坑圍巖是否產生水平位移，或者外側土體深層是否發生水平位移，如果產生位移，這時就需要采取合理的支護措施，進行加固處理。另外，還需要依靠基坑監測人員，對基坑支護結構的情況、周圍環境情況、監測設施等方面進行檢查，并且在監測完成以后，需要根據相關規定，做好監測報表，以及基坑支護結構穩定性評價，根據評價決定是否需要調整，進一步優化基坑支護結構的穩定性。

4 基坑支護工程拆除

由于房屋建筑工程的需求，所以在基坑支護工程施工完成以后，需要根據實際情況，對部分工程進行拆除。但是，由于基坑支護工程具有特殊性，所以如果拆除不當，很容易引發工程施工問題，或者引發施工安全事故的產生，嚴重影響基坑支護的施工質量。因此，在基坑支護拆除的時候，一定要合理選擇拆除方式，并且做好拆除后的處理工作，這樣才能保證基坑支護工程拆除的效果，使工程施工質量得到更好的提高。

4.1 動力破碎

在基坑支護工程拆除的時候，動力破碎較為常用，其效果也是相對較為顯著的，主要利用炮機設備，對基坑支護進行拆除作業。但是，在利用該方式的時候，需要將炮機提前移動到需要拆除的位置，這樣可以為后續拆除作業的展開提供相對便利的條件。另外，在動力破碎拆除的時候，經常會受到基坑支護內支撐的影響，所以其拆除的速度相對較慢，并且其噪音相對較大。動力破碎拆除完成以后，會掉落一些碎渣，這時就需要對支護結構板進行清理，避免對基坑支護工程施工造成嚴重的影響。

4.2 靜力爆破

靜力爆破與動力破碎相比，其優勢相對較為明顯，主要是根據基坑支護工程施工情況，在基坑支護工程結構設定鉆孔位置，并且利用鉆機進行鉆孔處理。同時，在鉆孔完成以后，需要對孔內進行清理，并且將膨脹劑灌注到孔內，這樣可以依靠膨脹劑的膨脹作用，使需要拆除的基坑支護結構產生膨脹裂縫。產生膨脹裂縫以后，應當利用風鎬進行拆除作業，徹底將其拆除。另外，靜力爆破拆除方式是不需要大型拆除設備的，但是所需要的成本相對較高，并且爆破所產生的碎渣，很難及時清理干凈，基坑支護工程的施工質量會受到不同程度上的影響。但是，在靜力爆破的時候，還需要根據爆破的情況，考慮是否進行構件換撐處理，主要是對錨桿等構件進行更換，這樣才能確保拆除以后的穩定性。

4.3 切割

①在基坑支護拆除的時候，主要是利用繩鋸對基坑支護結構拆除部分，直接進行切割處理，將混凝土鋼結構進行分離，并且切割完成以后，基坑支護工程依舊是一個完整的鋼筋混凝土結構，確保基坑支護結構的穩定性和安全性。但是，基坑支護在切割拆除的時候，需要根據起重機吊裝設備的性能，對拆除段的長度進行計算。

②切割完成以后，可以利用起重機直接將切割部分吊起轉移施工現場，避免對基坑支護工程結構造成影響。混凝土鋼結構分離以后，需要將鋼筋進行廢材回收處理，并且混凝土殘渣運輸到廢棄點，統一進行回收處理，避免對周圍環境造成影響。

4.4 土方回填

①需要對基坑表面進行清理，并且在清理完成以后，需要分層攤鋪回填土，其攤鋪厚度應當控制在200mm～250mm。同時，在攤鋪完成以后，需要進行耙平處理，這樣才能確保攤鋪施工的質量。

②在土方回填施工的時候，需要人工先對基坑兩側進行夯實處理，并且在夯實處理完成以后，再進行一下層的回填處理。另外，在土方回填完成以后，需要對其表面進行拉平找平，以此保證其表面的平整度。

5 工程質量控制措施

首先，不管是基坑支護工程施工、還是拆除方面，管理人員都需要在現場進行監督，并且在一項施工環節完成以后，需要與設計人員進行交流進行施工質量檢驗，檢驗合格以后，相關負責人員以及設計人員都需要簽字確認，才能展開下一項施工環節。

其次，需要根據房屋建筑工程的施工情況，以及周圍環境情況，設置專項基坑支護工程施工設計方案，并且嚴格按照施工設計方案進行[4]。同時，在設計完成以后，需要設計人員進行技術交底工作，確保基坑支護工程各項施工技術的順利落實。

最后，在施工現場設置監督管理人員，主要是對工程施工情況進行巡視，并且利用信息技術設置監督系統，這樣可以及時發現問題并解決問題，減少基坑支護工程施工中一些常見問題的產生。另外，在基坑支護工程施工、拆除期間，需要對其穩定性和安全性進行反復的測試，確保工程結構體系沒有任何問題。

6 結語

基坑支護工程作為房屋建筑建設的基礎，只有高性能的基坑支護結構，才能提升房屋建筑的質量，為人們在居住方面提供較強的安全性保障。但是，基坑支護工程施工屬于較為復雜的施工體系，所以在基坑支護工程施工期間，需要依據施工方案，合理地使用施工技術以及拆除技術，以此減少基坑支護工程問題的產生，實現優質的基坑支護工程。