市政工程深基坑支護施工關鍵技術研究

張輝灶

廣州盾建建設有限公司 廣東 廣州 510000

市政工程是城市建設的重要組成部分，包括城市交通、供水、排水、供電、通訊等公共設施的建設和維護。在市政工程建設中，基坑支護是一個重要的工程技術問題，其目的是在保證基坑周圍建筑物和地下設施安全的前提下，完成基坑的開挖和土方的運輸等施工作業。隨著城市化進程的加快，市政工程基坑的深度和規模越來越大，基坑支護技術也在不斷地發展和改進。本文旨在研究市政工程深基坑支護施工的關鍵技術，通過分析和比較各種支護技術的適用范圍、優缺點及施工注意事項，為市政工程深基坑支護施工提供技術參考，提高基坑支護施工的質量和效率，減少事故發生的可能性，保障城市建設的安全和穩定。

1 深基坑支護技術概述

基坑支護是指在建筑工程中，為了在開挖土方時保護周圍建筑物和地下設施安全而采取的一系列支護措施?；又ёo是建筑工程中的一項重要工作，其施工質量和安全性直接影響到工程的質量和安全性[1]。按照深度的不同，基坑支護可以分為淺基坑支護和深基坑支護。淺基坑支護是指基坑深度在3米以內的支護，通常采用簡單的支撐和擋土墻來實現。深基坑支護是指基坑深度在3米以上的支護，通常需要采用復雜的支護結構和施工工藝來實現。深基坑支護一般涉及到地下管線、地鐵等地下設施的保護，其施工難度和風險較大，需要精細的設計和施工組織。工程造價方面，深基坑支護施工的工程造價一般比較高，主要原因是需要采用復雜的支護結構和施工工藝來實現，同時還要考慮周圍地下設施的保護，施工難度和風險較大。因此，在深基坑支護施工中，需要采取相應的工程造價措施，合理控制工程造價。

2 基坑開挖前期準備

2.1 基坑周邊環境調查

基坑周邊環境調查目的是為了了解基坑周邊的地質、地貌、水文地質、地下水位等情況，為后續的基坑支撐體系設計提供基礎數據和依據。在進行基坑周邊環境調查時，需要綜合考慮地質、水文、氣象、地形、人文等因素，對基坑周邊進行詳細的調查和分析，以了解周邊環境對基坑支護工程的影響。在具體實施基坑周邊環境調查時，應遵循科學規范，采用現代化技術手段進行數據采集和分析，如地質勘探、遙感技術、GIS技術等。其中，地質勘探是基坑周邊環境調查中的重要方法，通過現場鉆探、巖芯分析等手段，獲取地質資料，了解巖土層厚度、性質、結構等情況，為支護體系設計提供參考。此外，遙感技術和GIS技術的應用可以更加全面、精確地了解基坑周邊的地貌、水文地質、地下水位等情況，從而為后續的基坑支護施工提供更為科學的基礎數據和依據。

2.2 地質勘探

地質勘探是指對基坑周邊區域的地質、地貌、巖土結構等進行實地勘探和分析，以獲取基坑開挖過程中所涉及到的地質信息和巖土工程特性數據[2]。在進行地質勘探時，通常需要采用多種勘探技術和方法，如巖芯鉆探、地質雷達探測、地震勘探、電法勘探等。其中，巖芯鉆探是比較常用的勘探技術之一，通過鉆探取樣，獲取地層厚度、性質、結構、應力等巖土工程參數，為基坑支撐體系設計提供基礎數據。同時，地質雷達探測、地震勘探、電法勘探等技術也可以在地質勘探中得到應用，以更好地了解地下情況。通過地質勘探，可以全面、準確地了解基坑周邊地質情況，預測可能存在的巖土工程問題，如土層變形、塌陷等。

2.3 活動影響評價

活動影響評價是指對基坑支護施工對周邊環境、人口、設施等方面可能產生的影響進行評估和預測，以便采取合適的措施來減輕和消除這些影響。在進行活動影響評價時，需要考慮到基坑支護施工可能引起的土體變形、地面沉降、建筑物損壞、噪聲、震動等問題，評估這些問題對周邊環境、人口、設施等的影響程度和范圍，以制定合適的管理和控制措施。進行活動影響評價采用多種技術和方法，如地質監測、工程監測、物理模擬等。其中，地質監測是比較常用的方法之一，通過對周邊環境進行連續、動態的監測和分析，及時掌握地下水位、土體變形、地面沉降等數據，為活動影響評價提供數據支撐。同時，工程監測和物理模擬等技術也可以在活動影響評價中得到應用，以更好地預測和評估基坑支護施工可能產生的影響。通過活動影響評價，可以全面、準確地了解基坑支護施工對周邊環境、人口、設施等方面可能產生的影響，采取合適的措施來減輕和消除這些影響，保證施工過程的安全和穩定。

2.4 基坑支撐體系設計

基坑支撐體系是為了保證基坑的穩定性和安全性，通過對周圍土體進行支撐和加固，防止基坑變形、塌陷等問題。在進行基坑支撐體系設計時，需要綜合考慮地質、地形、水文地質、工程要求等因素，根據實際情況選擇合適的支撐結構和材料。常用的基坑支撐結構包括預應力錨桿支護技術、鋼板樁技術、土釘墻技術、深層攪拌樁支護技術、排樁支護技術等。在選擇支撐結構時，需要綜合考慮地質條件、基坑深度、承載能力、穩定性等因素，并進行相應的計算和分析。此外，支撐材料的選擇也非常重要，不同材料的強度、耐久性、施工難度等因素都需要考慮，以確保支撐體系的牢固和持久性。在進行基坑支撐體系設計時，需要采用現代化的設計手段和技術，如CAD、3D模型等，以方便對設計方案進行可視化、多角度分析和優化。同時，還需要對設計方案進行全面的安全性評估，對可能存在的風險和問題進行充分考慮和預防，以保障施工的安全和穩定。

3 深基坑支護施工技術

3.1 預應力錨桿支護技術

預應力錨桿支護通過預先在土體內埋設錨桿，并對錨桿進行張拉預應力，使錨桿與土體之間形成緊密的摩擦力，起到加固土體的作用，從而保證基坑的穩定性和安全性[3]。預應力錨桿支護在基坑周邊挖掘出錨孔，然后在錨孔內埋設錨桿，并固定錨桿的底部，隨后施加預應力，拉緊錨桿，使之與土體形成摩擦力，增加土體的承載力和穩定性。最后用注漿等方法對錨孔和周邊土體進行加固和加密，保證基坑的穩定性和安全性。預應力錨桿支護技術具有支撐力度大、施工周期短、耐久性好等優點，是深基坑支護中的一種重要技術。然而，該技術也存在一些缺點，如施工難度較大、對施工工人技術要求高等問題。

3.2 鋼板樁技術

鋼板樁技術基本原理是將鋼板樁釘入土體中，形成支撐結構，從而保證基坑的穩定性和安全性。鋼板樁技術要在基坑周邊挖掘出樁孔，并將鋼板樁釘入樁孔中，直至到達預定深度。隨后，通過連接器將鋼板樁連接成一個整體支撐結構，形成一個封閉的鋼板樁墻，以防止土體坍塌。最后用注漿等方法對樁孔和周邊土體進行加固和加密，保證基坑的穩定性和安全性。鋼板樁技術具有支撐力度大、施工周期短、適應性強等優點，是深基坑支護中的一種重要技術。然而，該技術也存在一些缺點，如支撐結構強度和穩定性難以保證、施工過程中易受現場環境和施工工藝等因素影響等問題。

3.3 土釘墻技術

土釘墻技術是通過在土體中釘入鋼筋或鋼索，并與土體形成摩擦力，從而形成一個具有一定抗拉能力的支撐結構，保證基坑的穩定性和安全性。土釘墻技術的具體施工步驟為：首先在基坑周邊鉆掘孔洞，然后將鋼筋或鋼索釘入孔洞中，并將其固定在土體中，隨后在鋼筋或鋼索上施加預應力，形成一定的抗拉能力。最后，將土壤用水泥漿等材料填充密實，使鋼筋或鋼索與土體之間形成緊密的結合，形成一個整體的支撐結構。土釘墻技術具有支撐力度大、施工周期短、適應性強等優點，是深基坑支護中的一種重要技術[4]。然而，該技術也存在一些缺點，如土釘長期受力易產生疲勞、對土壤的強度和穩定性要求高等問題。

3.4 深層攪拌樁支護技術

深層攪拌樁基本原理是通過將水泥和土壤混合后鉆入土體中，形成具有一定承載能力和穩定性的支撐結構，從而保證基坑的穩定性和安全性。在施工時，首先在基坑周邊鉆掘孔洞，然后將水泥和土壤混合并鉆入孔洞中，形成攪拌樁。隨后，通過鉆機將攪拌樁旋轉至設計深度，并逐層打入土壤中，形成一個整體的支撐結構。最后，對攪拌樁和周邊土體進行加固和加密，保證基坑的穩定性和安全性。深層攪拌樁支護技術具有支撐力度大、施工周期短、適應性強等優點，是深基坑支護中的一種重要技術。然而，該技術也存在一些缺點，如對施工人員技術要求高、土壤水分控制難度大等問題。

圖1 攪拌樁支護施工

3.5 排樁支護技術

排樁支護技術通過在土體中鉆孔并灌注混凝土，形成鋼筋混凝土排樁支撐結構，從而保證基坑的穩定性和安全性。排樁支護技術的具體施工步驟為：首先在基坑周邊鉆掘孔洞，并將鋼筋或鋼管安裝在孔洞中。隨后，將混凝土灌注至孔洞中，使其充實孔洞，并與鋼筋或鋼管形成一個整體的支撐結構。最后，對排樁和周邊土體進行加固和加密，保證基坑的穩定性和安全性。排樁支護技術具有支撐力度大、穩定性好等優點，是深基坑支護中的一種重要技術。然而，該技術也存在一些缺點，如施工難度較大、排樁長度受限制等問題。

3.6 地下連續樁支護技術分析

地下連續樁支護是在土體中鉆孔并灌注混凝土，形成鋼筋混凝土地下連續樁支撐結構，從而保證基坑的穩定性和安全性[5]。地下連續樁支護時，首先在基坑周邊鉆掘孔洞，并將鋼筋或鋼管安裝在孔洞中。隨后，將混凝土灌注至孔洞中，形成地下連續樁支撐結構。最后，對地下連續樁和周邊土體進行加固和加密，保證基坑的穩定性和安全性。地下連續樁支護技術具有支撐力度大、穩定性好等優點，是深基坑支護中的一種重要技術。然而，該技術也存在一些缺點，如施工難度較大、地下連續樁長度受限制等問題。

4 深基坑支護工程施工管理

4.1 施工組織設計

施工組織設計應包括工程目標、施工方案、施工組織機構、人員配置、施工設備配置、安全管理和質量控制等方面的內容。其中，施工方案是施工組織設計的核心，應結合具體工程的實際情況，對施工工藝、材料和設備進行綜合考慮和確定，保證施工過程中的安全性和質量。在深基坑支護工程的施工組織設計中，應根據工程的實際情況制定詳細的施工方案，并結合施工過程中的實際情況進行調整和完善。同時，應對施工人員進行培訓和管理，確保施工人員具備必要的專業技能和安全意識。此外，還應對施工設備進行合理配置和使用，保證施工過程的高效性和安全性。

4.2 施工進度管理

施工進度管理應包括施工計劃的制定和實施、進度監測和分析、進度調整和優化等方面的內容。其中，施工計劃的制定和實施是施工進度管理的核心，應根據工程的實際情況和需求制定詳細的施工計劃，并嚴格按照計劃進行施工。在深基坑支護工程的施工進度管理中，應根據施工計劃制定相應的進度監測和分析方案，及時掌握工程進度情況，分析進度偏差原因，并采取相應的措施進行調整和優化。同時，還應建立健全的進度管理制度和相應的考核機制，對工程進度進行有效監管和控制。

4.3 施工質量控制

施工質量控制應包括施工質量目標的確定、質量管理制度的建立、施工質量檢測和評估等方面的內容。其中，質量管理制度的建立是施工質量控制的核心，應根據工程的實際情況制定相應的質量管理制度，包括施工過程中的各項質量控制措施和評估標準[6]。在深基坑支護工程的施工質量控制中，應建立健全的質量檢測和評估機制，對施工過程中的各項質量進行檢測和評估，及時發現和解決問題。同時，還應加強施工人員的質量意識培養和管理，確保施工人員具備必要的專業技能和質量意識。

4.4 施工安全管理

施工安全管理應包括施工安全目標的確定、安全管理制度的建立、安全教育和培訓、安全檢查和評估等方面的內容。其中，安全管理制度的建立是施工安全管理的核心，應根據工程的實際情況制定相應的安全管理制度，包括施工過程中的各項安全控制措施和評估標準。在深基坑支護工程的施工安全管理中，應加強安全教育和培訓，確保施工人員具備必要的安全意識和技能。同時，還應定期進行安全檢查和評估，及時發現和解決安全隱患。對于施工過程中出現的安全事故和問題，應及時進行調查和處理，并采取相應的措施避免類似事故的再次發生。

5 結語

本文對市政工程深基坑支護施工中的關鍵技術進行了研究，包括預應力錨桿支護技術、鋼板樁技術、土釘墻技術、深層攪拌樁支護技術、排樁支護技術、地下連續樁支護技術等。通過對各種支護技術的原理、應用、優缺點分析以及改進措施的總結，本研究對市政工程深基坑支護施工提出了一些有價值的參考意見。在實際施工中，應根據具體工程情況選擇合適的支護技術，并針對各種技術存在的問題提出改進措施，如預應力錨桿應注意桿體抗拉強度的檢測、土釘墻應加強鋼絲繩的防腐措施、深層攪拌樁應注意拌合時間等。