探析市政施工中深基坑支護技術的運用

李茁

（太原市政建設集團有限公司，山西太原 030000）

0 引言

隨著新時期建筑業的發展，建筑工程的高度和復雜性逐漸增加，為保證工程項目的施工安全，人們對結構的基礎提出了很高的要求。深基坑支護技術是工程施工中保障基礎施工安全的重要措施，其主要目的是提高深基坑的邊坡穩定性，達到基礎加固的效果。由于工程的施工特點和工程地質的限制，不同的工程對深基坑支護技術的施工要求不同，很多樣式的深基坑支護技術都得到了創新，但是為了保證眾多因素的合理性，還是要保證深基坑支護技術的優化，并結合眾多因素進行分析。

1 深基坑支護施工技術概述

當前深基坑支護施工技術已經在建設工程中得到了廣泛的運用，能夠改善建筑物結構的安全性與穩定性。深基坑式支護施工技術具備3 個主要的特點，分別是深度較大、要求嚴格、容易受到環境影響。隨著不斷增加深基坑的建設深度，在施工期間根據項目的實際情況，對深基坑建設的深度做出明確的控制。同時，周圍的環境和自然地質條件等因素也會給深基坑支護施工技術帶來一定的影響，施工單位在采取技術措施前要做好對于施工地點和區域的調查，通過充分的勘察來正確選擇深基坑支護施工模式，促進施工質量得到有效的提高。最后，為了更好地保證建筑的施工質量，應制定有效的安全和預防措施，減少建筑施工的安全隱患，保證建筑物施工過程中的穩定和安全。

2 工程施工中深基坑支護技術的重要性

緊隨城市化建設不斷深入，建設用地數量隨之逐漸減少，高層建筑規劃建設和地下空間開發成為主流趨勢，深基坑模式因此得以全面應用。而通過應用深基坑支護技術能夠切實保障深基坑支護施工的安全性和穩定性。深基坑支護是指為保證深基坑空間結構與周邊環境的安全與穩定而采取的對深基坑側壁進行保護與加固的措施。在實際的深基坑支護工程施工中，存在諸多危險性因素，這些因素很容易導致安全事故產生，甚至引發人員傷亡。因此，深基坑支護技術的應用可以在深基坑工程中發揮安全保障作用，提供有效的安全防控[1]。此外，在巖土工程深基坑施工過程中，如果存在前期檢查工作不充分、現場平整條件不符合標準、臨時支架搭設不完善等問題，都將難以保障巖土工程施工的質量及安全性，因此，強化深基坑支護技術的應用研究非常重要。

3 深基坑支護技術在實際施工中的難點

3.1 土方開挖存在質量問題

土層挖掘工程對市政工程中深基坑的支撐結構有直接影響。基坑應分層開挖，根據工程要求和具體施工方案進行分級和平衡，當基坑的支撐結構達到設計強度時，才可開挖下一層。然而，許多施工單位并不重視開挖過程，這在實踐中造成了許多問題。挖掘團隊之間缺乏協調，往往會造成時間表的延誤，有時還會影響工作進度。特別是在雨季，由于沒有按計劃和規定進行開挖，存在很多安全和質量隱患，嚴重影響了深基坑支護結構的順利施工。

3.2 土層挖掘以及邊坡支護的協調性不夠

土層挖掘的技術要求相對較低，使施工管理相對簡單。因此，建設工作通常需要技術人員，挖掘工作不正常，建設工作不能按時進行。如果土層挖掘工程未考慮到降雨的影響，沒有為路肩施工預留有效的工作區域，施工場地受到限制，整個項目的施工管理就會出現嚴重漏洞。

4 市政施工中深基坑支護技術的運用

4.1 充分配備機械機具

在市政施工中，有效應用深基坑支護技術時，應當充分配備機械機具，以保證后續支護措施的落實。實際上，深基坑支護技術作為維護市政施工安全的重要途徑，能夠降低施工事故的發生率，并對周邊環境創造有利的保護條件。在一河兩岸施工過程中應用此項技術，應重視機械機具的配備環節，結合施工資料，整理出詳細的機械機具配備清單，在施工前準備好相關機械機具，并準備好相應的施工材料。因施工期間使用的機械機具以及材料規模較大，為了控制好施工進度，應安排好材料與設備的進場時間。同時，還要在施工現場準備干燥的倉庫，用于保管設備與材料。考慮到設備所需時間不同，還要圍繞施工方案，確定好設備進場的具體時間[2]。例如，用于深基坑支護技術實踐環節的鋼板樁打樁機、全站儀與水準儀、自卸汽車等機械設備，在300d的工期內，依據施工進度，將設備使用時間段分別設置在4—7 月、3—12 月。對于無須先期進場的設備，可以延后進場，以免施工現場遇到阻礙。順利配備各機械機具，有利于完善深基坑支護作業計劃。因此，施工人員應與技術人員密切溝通，保證施工人員在使用機械設備時能夠得到技術人員的正確指導，提高深基坑支護技術的施工效率。

4.2 選擇合適的支護土釘

在市政施工的過程中，利用土釘進行支護是一種常用的支護方案，這些支護土釘主要通過加固基體結構，并通過錨固原位土體等方式維持基體穩定，從而滿足后續的施工需要，在施工過程中通常需要根據施工需求以一定的傾斜角度鉆孔，然后將鋼筋放入孔內，再利用注漿的方式使其形成穩定結構，利用土釘進行連接，從而達到加固的效果。在整個深基坑支護過程中，除了鋼筋以外，支護土釘就是整個支護結構的關鍵，因此選擇合適的支護土釘同樣對施工結果有著重要影響。為了使支護土釘能夠滿足施工需要，首先要計算深基坑土壓力，并根據壓力的具體數值來選擇支護土釘。同時在選擇的過程中，除了要考慮基坑本身的土壓力以外，地基位置、地下水水位，土體種類等都是重要的衡量標準，只有全面考慮這些環境因素，支護土釘的實際效果才會更加理想。在開挖的過程中，施工人員還要實時對斷面進行測量并進行核驗，如果遇到斷面平面位置和坡面不滿足支護施工需要，還要對其進行修正，保持邊坡坡面的平整，坡度能夠符合設計要求。而在后續施工作業的過程中，還需要在土體上方進行鉆孔，并在開挖后8h 以內將土釘安放完畢，如果遇到特殊天氣條件等惡劣條件時，應在開挖后兩小時以內完成土釘的安放，以此提高穩定性，對于成孔過程中出現的碎屑，應使用氣洗等手段進行清理，在使用氣洗的過程中，還要控制壓力在適度的范圍之內，一般以0.3MPa左右為宜，這樣能夠避免因氣洗而導致的孔隙增大，而影響支護效果。而土釘的角度應控制在5°~35°，可這樣可以使土釘和周邊土體形成更為緊密的結構整體，從而提高結構強度，另外還應該適當增大土釘的孔徑，以此確保土釘對坑底土層具有較為優異的承載能力。在明確了土釘與深基坑土體之間作用力的情況下，就可以通過機械施工的形式，垂直打入支護土釘，來維持深基坑內部土體的結構穩定。將土釘外部與鋼筋相連接，以此來設置土釘的滑動面，從而在外部荷載的條件下，為深基坑內側提供拉力，保證穩定性[3]。在實際施工的過程中，施工人員還應該根據深基坑的具體深度，來調節土釘最大拉力的分布情況，結合深基坑內部的具體情況，控制土釘的水平作用力。

4.3 深基坑支護技術中鋼板支護結構

深基坑支護技術中的鋼板式支護結構相比基坑的深度與其變形要求相對較低，通常情況下深度控制在8m 以下，此類支護結構也可以說是最基本的支護結構。在實際的施工中可以重復地利用鋼板樁，鋼板樁本身具有較好的剛度和柔性，所以在實際的施工中應考慮使用錨拉桿來對鋼板樁進行保護。

4.4 內支撐支護技術

此支護結構非常有助增強基坑開挖的整體深度，充分實現支護結構的優化，相對實際來說，是運用排樁擋墻承受基坑側壁土體與水體壓力，形成反向支撐力而實現的。進行此技術的施工作業之時，需令施工人員安置人工挖孔樁，這一步驟的作用是控制周邊土壤可能對內部結構造成的壓力，依據土壤狀況與地下水狀況，使用科學合理的內支撐對策，令施工的整體穩定性得到充分提升。開展施工工作之時，若是發現地下水位高于坑底，一定要及時利用止水帷幕，保證水位保持在標注的水平之內，減少其對施工結構造成的不良影響，繼而令支護穩定性得到顯著提升，避免出現嚴重的滲透問題。從綜合角度保證這一技術使用技能的提升。

4.5 土層錨桿施工

土層錨桿施工是指將土層錨桿施工作為深基坑內部土層支護的主要施工手段，在施工完成深基坑內部圍護結構的地下土層連續墻、灌注預埋樁、鋼筋混凝土灌注樁之后，與深基坑的開掘施工進程相互配合，挖至土層錨桿內部達到一定深度時，再向地下土層繼續挖掘開展土層錨桿的支護施工。土層錨桿施工的過程中，較為常見的探頭設備主要有各種螺旋式探頭鉆機、循環型探頭鉆機、沖擊式礦機鉆頭等，以期能夠達到有效促進各種土層專用錨桿迅速施工成孔的技術目標。當整個土層攪拌錨桿全部施工成型打孔后，便可根據實際情況再按需要在現場上安置一個土層拉桿，在安置土層拉桿之前，必須先對整個拉桿孔進行清洗除銹，并且要將土層攪拌器上的土層油脂殘渣徹底清除干凈。最后對各種水泥砂漿進行分層灌漿，由于現階段建筑工程中的地下水大多數都主要是水體呈現微弱酸性，為了能夠得到更好的水中和酸化作用，應綜合考慮選擇一些防酸防水性能較好的硅酸水泥、水泥砂漿。

4.6 鉆孔灌注樁支護施工

施工人員按照樁基的平面設計圖以及對應坐標點，確定測量放樣位置。在利用全站儀對控制點和樁位進行測放過程中，需要確保二者之間的誤差在允許范圍內。為了避免鉆孔灌注過程中孔壁發生坍塌，對護筒結構進行埋設。通過護筒結構的設置能夠減輕孔壁的壓力負擔。在埋設護筒時，針對黏性土層將護筒埋深設置在1m 以上，砂土層需要將護筒埋深設置為2m 以上。護筒頂端位置與樁位之間的偏差不得超過50mm，傾斜角度不得超過1%。在鉆孔作業前，需要完成對泥漿的配制，泥漿的性能需要結合鉆孔方式和施工現場的地質條件確定。在完成泥漿材料的制備后，針對其性能進行試驗，并在確保性能指標符合要求后，將其注入孔洞當中。利用經緯儀將鉆機設置在施工區域中間位置，其偏差不得超過50mm。再利用枕木將鉆機底座進行固定，若鉆機底座不穩，則會造成鉆孔傾斜問題產生。在利用鉆機完成鉆孔后，需要進行清孔操作，鉆頭與孔底之間的距離應當控制在50~80mm，且嚴格控制泥漿含砂率與返漿比例。完成清孔處理后，將鋼筋籠放置在孔洞當中，利用鋼筋籠為基坑提供支撐力，確保基坑結構在后續施工中能夠始終處于穩定狀態。針對混凝土的灌注可采用導管法進行施工，將混凝土材料持續灌注直到設計標高位置停止[4]。在灌注過程中，對混凝土澆筑時間進行嚴格控制，并盡可能降低鉆孔中的沉渣，實現對澆筑質量的強化，完成整個深基坑支護施工流程。

5 市政工程深基坑支護施工中的注意事項

（1）雖然深層地基具有臨時性特點，但技術安全問題必須得到解決。如果在施工過程中忽略了風險，那么施工的整體質量就無法得到保證。

（2）由于許多因素，特別是地質和環境對深基坑支護過程的設計有很大影響，在支護施工過程中應控制碎石和管波的流動，以防止凍結、開挖變形和地下水侵入。市政建設應更加環保，選擇能有效減少淤泥和噪聲等不良因素影響的配套系統，并提倡合理的建筑設計。

（3）在市中心的建筑中，深的開挖坑為復雜的下水道系統帶來了問題，所以整個街道都是垂直開挖的。深層開挖又有很大的工作面積，施工周期長，對外部環境影響大，所以要分段、分層以及分塊施工，使開挖和回填同步進行，減少表土的變化。

（4）地下水是影響深坑建設的一個重要因素。深溝主體部分的功能是解決排水和保水問題，具體方法由施工條件決定[5]。因此，應根據地質環境選擇合理的維護方法。不同的支護形式對建筑基坑項目的工期、造價投入、技術措施等都將造成不同程度的影響。因此，需要充分結合不同支護類型的優劣勢、適用條件等選擇科學合理的基坑支護方案。另外，所制訂的基坑支護方案應當堅持因地制宜的原則，要充分結合當地水文地質條件、基坑挖掘深度、周邊環境條件等一系列因素來進行，不可隨意選擇。此外，輔助工程的質量控制也不應被忽視。應充分檢查和確認水平位移和管道，并不斷監測開挖的實際情況和地面的裂縫。當出現異常情況時，應對地下水位、管線和支護柱進行整體檢查，找出具體原因，實施針對性的對策。

6 結語

深基坑支護的施工技術是建筑施工過程中的一個重要因素與組成部分，施工企業首先應勘察建筑工程項目的實際情況，才能夠正確地選擇恰當的深基坑支護施工技術，這樣可以在根本上保證和提高建筑物工程的設計與施工質量和效率。