建筑工程中深基坑支護施工技術的應用

肖星建

中國電建集團江西省水電工程局有限公司 江西 南昌 330096

引言

深基坑支護施工是建筑工程中一項重要的環節，其質量直接關系到整個項目的安全、效率和質量。為了實現這一目標，工程團隊在施工前期必須充分掌握現場情況，深入剖析各種可能的影響因素，精心進行施工準備。這其中包括研讀圖紙、了解現場和地基情況，硬化地質、完善排水系統，并在此基礎上制定切實可行的施工方案，同時還需清理好施工現場，為后續工作打下堅實的基礎。在這一階段，選擇適宜的支護方案和施工方法，以及制定科學的施工組織設計，進行精確的調查測量和監測，是保證施工順利進行的關鍵所在。

1 深基坑支護施工技術概述

深基坑支護施工技術，集成了加固、支撐、排水等措施，維護了基坑的穩定性和安全性，從而保障了基坑施工的順利進行。這一技術的發展歷程，可大致劃分為傳統階段、新型階段和先進階段，彰顯了其在滿足施工需求、提升施工效率和保障經濟性方面的逐漸進步。在傳統階段，深基坑支護施工技術主要側重于提供穩定的支撐，以減少基坑變形和塌方的風險。然而，隨著技術的進步，新型階段的支護技術開始考慮更多的地質需求，根據基坑深度、地質情況和其他綜合因素，選擇最適當的支護方式[1]。

2 深基坑支護施工技術在建筑工程中的具體應用

2.1 錨桿支護與土層錨桿施工

在處理建筑工程中的深基坑支護問題時，錨桿支護與土層錨桿施工技術充分展示了其在復雜地質環境和高難度工程中的顯著優勢。錨桿支護技術作為一種獨特且有效的方法，已成為保障基坑穩定性的重要工具。該技術通過將鋼桿或鋼索設定為錨桿，嵌入土壤或巖石之中，借助預應力將錨桿與地基材料緊密結合，形成穩定的支撐力，從而有效地防止基坑的變形或塌方。這種技術的優勢不僅體現在其強大的支撐力上，還包括施工速度快、經濟性好以及對多種地質條件的適應能力，使其在各種不同環境下都能夠有效發揮作用。更重要的是，錨桿支護技術可以根據地質條件的具體情況進行調整，如鋼桿或鋼索的種類、長度、直徑等參數的選擇，以及預應力的設定，都需要基于對地質條件的深入理解和精確掌握，這使得錨桿支護技術具有很高的靈活性和適應性[2]。

而對于面對更為復雜地質條件的基坑支護工作，土層錨桿施工技術則表現出了無與倫比的優勢。此技術通過利用土層內部的鋼筋或鋼索作為錨桿，同樣是借助預應力將錨桿與土壤或巖石緊密結合，形成穩定的支撐力，從而在復雜地質條件下提供可靠的支護。然而，土層錨桿施工的技術難度較高，工程人員需要對地質條件有深入的理解和嚴密的控制，如地質層面的硬度、濕度、厚度等因素都需要考慮在內。在施工過程中，對材料的選擇和施工方法的優化也顯得至關重要，以確保施工的安全性和效率。例如，選擇適合土層硬度的鋼筋或鋼索，優化預應力的設定，以及合理的施工順序和步驟等，都是確保土層錨桿施工技術能夠充分發揮其優越性的關鍵。

2.2 灌注樁技術

深層灌注樁技術是一種通過特定的工程手段——成孔、灌注固化材料并進行加固措施來提升地基的承載能力和穩定性的方法。這種技術具體可細分為粉噴樁、深層夯擴樁和鉆孔灌注樁三種形式，每種形式都在特定的環境和條件下各顯其能。例如，粉噴樁主要用于飽和軟黏土的加固，它通過攪拌土層并添加固化劑來改善土的性質，進而提高地基的穩定性。另一種技術——深層夯擴樁，是通過使用夯擊全鋼套管在地基上進行擠壓成孔，然后灌注混凝土以形成擴大頭，從而提高地基的承載能力[3]。

這些技術中，鉆孔灌注樁的使用可謂是技術的核心。這是一種在成孔后灌注混凝土，并設置鋼筋籠的地基處理方法，它在深基坑支護中發揮了至關重要的作用。在施工過程中，必須嚴格遵循國家的規定流程，特別是在加固樁間土體時，以確保坑壁的穩定性。此外，鉆孔灌注樁技術還有一個重要的應用——結合預應力錨索使用，這種組合可以有效地降低基坑的坍塌風險，施工簡單、成本較低，為整個工程提供了安全保障。另一項需要特別注意的技術難點是鉆孔灌注樁加止水帷幕的施工，其關鍵在于止水帷幕的建立，通常采用旋噴樁形成。這需要精確控制地下水和支護結構的位置和豎直度，同時還要確保孔的深度和垂直度，以確保水帷幕的有效性。這種技術對于防止地下水滲透進基坑，保障基坑施工的安全性起到了關鍵作用。

2.3 土釘墻與樁墻的應用

在建筑工程中，深基坑支護技術的選擇是至關重要的。其中，土釘墻和樁墻作為兩種被廣泛應用的支護系統，各自在特定的地質環境和工程條件下表現出各自的優勢。土釘墻是一種適用于軟弱土層的支護系統，因其施工簡便和成本效益優良，在諸多工程項目中得到了廣泛采用。在施工過程中，正確的設計和安裝土釘以引導土體產生微小的變形，便是保證基坑穩定性的關鍵。這一過程中，土釘的長度、角度和分布等因素均需要通過精確計算才能得以確定，以使得土釘能在最佳的深度和方向工作，提升土體的穩定性。通過在土釘墻表面施加混凝土噴射層，不僅能增強土釘墻的穩定性，也能提升其耐久性。值得注意的是，盡管土釘墻在5～15m深的基坑中經濟效益最為顯著，它亦可與其他技術結合使用，以增強整個工程的安全性和效率。然而，需要強調的是，土釘墻在水分較多或特殊土層中的應用效果可能會受限。

另一方面，樁墻作為一種應對各種地質條件的深基坑支護技術，其施工流程涵蓋了鉆孔、設定鋼筋籠、灌注混凝土及固化等多個步驟，這些步驟都需要精確的操作和高精度的設備來完成。在選擇樁墻類型，如連續墻、充填墻或混凝土管樁墻時，工程師需根據地質條件、基坑深度和設計需求進行決策。這種技術主要依賴結構本身的承壓能力，因此在施工過程中，配備防水帷幕和實施化學減壓措施的重要性不容忽視。盡管樁墻技術的施工過程相對復雜，成本也相對較高，但其在維護基坑穩定和安全方面的重要性不容小覷。

2.4 深層攪拌樁技術

深層攪拌樁支護技術通過將特殊的固化劑與現有的土層進行混合，以達到提升土體強度，實現基坑穩定和防水的目標。其顯著的優勢在于適用范圍廣泛，可應用于地質條件較差的情況，同時工作過程中噪音低、震動幅度小，以及操作相對便捷。具體來說，這項技術的核心環節在于使用專門設計的攪拌設備，將固化劑強行攪入土層中，形成堅實的混合體，從而顯著增強土層的穩定性。對于軟弱的土層，深層攪拌樁技術的應用尤其有效，其施工過程既快速又無震動，幾乎無環境污染。

深層攪拌樁技術的施工流程涉及多個關鍵步驟，從測量定位到最后的移位，每一個環節都需要嚴格遵守操作規程。首先，精準的測量和定位是至關重要的，這決定了攪拌樁的位置和深度，這是后續施工的基礎。隨后，施工過程進入下沉攪拌階段，攪拌設備將固化劑注入土層，同時進行強制攪拌，使土體和固化劑混合成一個堅實的結構體。接下來是提升攪拌階段，攪拌設備在上升過程中繼續進行攪拌，確保固化劑在土層中的均勻分布。這個階段可能需要進行復攪，以進一步確保混合體的均勻性和強度。最后，將設備進行移位，開始對下一個位置的施工。整個流程的執行需要精確的控制和技術操作，同時，每個步驟之間的銜接也要盡可能流暢自然，以此確保深層攪拌樁技術能夠在各種地質條件下實現最佳的支護效果。

2.5 土方開挖支護方法

土方開挖支護技術在確保工程安全、質量、進度的同時，對環境影響的最小化是其核心目標。其適用策略需根據實際情況綜合考量，包括土質條件、開挖深度、周圍環境以及工程要求等因素。例如，面對穩定性較好的土層，放坡開挖是一種常見的選擇，通過微調坡度，確保在開挖過程中的穩定性，同時減少對周圍環境的沖擊。然而，在面對較為軟弱或松散的土層時，可能需要引入型鋼水泥土攪拌墻這一更為復雜的支護方式。這種方法要求在開挖邊緣設立一道由型鋼、水泥及土壤混合組成的墻壁，以此穩固基坑，保證整個開挖過程的安全性。

深基坑開挖過程中，對粉塵污染的控制尤為重要，施工方需采用一系列手段以減小其對環境的影響。如采取邊開挖邊堆運的方法，將土壤分層、分區堆放，避免因大量土壤松動而引起的粉塵飛揚。另外，噴灑水霧以固定空氣中的微粒，或在場地上鋪設覆蓋物以防止土壤直接暴露在空氣中，都是有效的粉塵控制手段。在重點項目中，開挖速度和支護作業的協調顯得尤為重要，開挖的進度直接影響后續的支護工作，以及整個工程的順利進行。因此，在保證工程質量的同時，如何科學合理地安排各個工作環節，特別是開挖和支護的配合，是對工程管理者的重要考驗。只有嚴格控制每個工序的質量，堅持精細化、規范化的施工，才能確保整個工程的質量和安全，從而實現工程目標的完滿達成。

2.6 利用地下連續樁進行支護

地下連續墻技術因其在處理復雜、較差地質條件方面的獨特優勢，被廣泛應用于眾多工程項目。由于其剛度大、防滲性強以及耐久性高等特點，使得該技術能有效地支撐基坑結構，承受大量的土壓力和水壓力，同時盡可能地減少水的滲透，為施工環境提供安全保障。在施工過程中，地下連續墻技術以其低要求的施工環境，能夠在密集建筑區進行施工，從而在城市建設中得到了廣泛的應用。

地下連續墻的建設過程中需要經歷多個階段，包括開挖槽段、加筋、澆筑混凝土以及設置支撐結構等步驟。在開挖槽段的過程中，施工人員需要根據設計圖紙和地質報告，精確地確定槽段的位置和深度。隨后的加筋過程則需要將鋼筋籠穩固地放入槽段中，以提供足夠的抗彎和抗拉強度。在槽段中澆筑混凝土，構建連續墻的過程是十分關鍵的，這一步驟需要精確地控制混凝土的質量和澆筑速度，以確保連續墻的均勻性和強度。最后，根據實際工程需要，施工人員可能需要在連續墻上安裝支撐結構，以進一步提高墻體的穩定性。在復雜施工條件下，地下連續墻技術能有效地截斷地下水和側壓力，消除施工中的不良因素，提高施工質量。

3 建筑工程深基坑支護技術施工關鍵要點

隨著施工的推進，人工和機械的優勢必須充分發揮，以實現最佳的施工效果。在處理各種地質條件和小型基坑時，人工操作的靈活性和精細性是無可替代的，盡管這需要相應的高專業水平；反之，對于大型基坑，機械的高效率和穩定性則是首選。此外，嚴格按照設計要求進行施工，精確控制各項參數，嚴格的質量檢驗，是保證施工質量的關鍵。在這一環節，對于土質較差或深基坑的噴錨支護，需要嚴格控制噴射壓力和厚度，以防止過挖或漏噴。在選擇施工方式和方法時，地質條件、基坑尺寸、施工周期、人員設備、技術要求和經濟效益等因素都需要加以綜合考慮。

作為施工過程中應對突發情況的保障，制定完善的應急預案也是至關重要的。預案中需包括預防和應對措施，同時還需要充分考慮到基坑的具體情況、可能的風險和危險，具有實用性、及時性、有效性和靈活性。預案應涵蓋風險分析與控制、應急組織與職責、應急資源與保障、應急響應與處置等內容，同時還應包括應急演練與培訓，為可能出現的突發情況提供及時、有效的應對措施。

4 結束語

總的來說，通過全面深入地研究深基坑支護施工技術，可以更好地理解和掌握這一技術，為建筑工程提供堅實的地基。展望未來，隨著科技的進步和建筑技術的發展，深基坑支護施工技術將會不斷優化和改進，以應對更復雜、更挑戰性的建筑需求。