建筑工程項目深基坑支護施工技術探討

包 森

（西北師范大學，甘肅 蘭州 730030）

通過應用深基坑支護施工技術，能夠提高工程基礎的穩定性和安全性，為建筑工程后續施工環節的順利進行打下堅實基礎，保證建筑工程建設品質。所以，施工單位需要嚴格按照深基坑支護施工技術要點開展施工作業，保證施工的規范性、標準化以及安排性，減少安全事故的發生，推動建筑工程可持續發展。

1 建筑工程項目概況

本基坑工程位于西北師范大學校本部西北角，北鄰安寧東路，西鄰水掛莊街道，東面是文科實訓樓，南側是學校的學生發展中心，東南側為學校的室外球場。基坑開挖深度為9～10 m，且周圍無重要保護對象，屬于二級基坑。結合現有基坑開挖邊線，本基坑工程開挖深度范圍內土層自上而下主要為：①雜填土，②粉土，③卵石。開挖深度以下部分為卵石及泥質砂巖，主要采取土釘墻支護方式。基坑支護結構安全等級為二級，重要性系數1.0，安全性系數1.35，支護結構設計使用年限為一年，超過一年需進行安全評估。

2 建筑工程項目深基坑施工特點

2.1 基坑深度大

近年來，建筑行業蓬勃發展，建筑工程持續擴大投資規模和建設規模，涌現了很多中高層建筑和超高層建筑，為了充分利用地上空間和地下空間，建筑工程深基坑施工隨之產生。地質條件、建筑物高度會對基坑深度產生直接影響，如果處于較差的地質條件，或者建筑物高度較高，就會加深基坑深度。目前，很多工建筑工程都是在2～3 層的基礎上進行，其開挖深度一般為6～20 m。就本基坑工程來說，基坑開挖深度達到了9～10 m。隨著基坑開挖深度的增加，施工面臨的危險系數更大，在實際施工過程中必須采取相應的保護措施和應急管理方案，有力保障施工人員的生命安全。

2.2 施工復雜性強

基坑支護施工具有較強的復雜性，主要表現在兩個方面：①地質地形環境復雜。施工區域不同，地形地貌、土質條件、水文條件、地下水文情況都會存在差異性，基坑支護施工前期必須開展實地勘察工作，掌握了解施工區域的實際情況，才能制定科學合理的施工方案，明確施工技術運用。就本基坑工程來說，周邊建筑較多，其中場地北側為安寧東路，基坑東面是文科實訓樓，基坑西側為水掛莊街，南側是學校的學生發展中心，東南側為學校的室外球場，這就加大了施工環境的復雜性。同時，本基坑工程場地的地質條件較為復雜，不僅含有雜填土和粉土，還含有卵石和泥質砂巖，這就給正常施工帶來極大的干擾，必須對其進行正確處理后才能開展后續施工。②施工工藝復雜，涉及的技術面較廣。基坑工程并不是一項簡單的工程，涉及到眾多的施工工藝、施工工序以及施工技術，由多個施工環節集合構成。比如，本基坑工程綜合運用了降水井施工工藝、樁間支護施工工藝、邊坡施工工藝以及土釘墻支護技術。

2.3 影響因素眾多

深基坑工程主要是在地下進行施工作業，極易受到多種因素的影響，無論是地質條件、周邊建筑物，還是地下水位、地下管道管線，都會給基坑施工安全帶來不同程度的影響。在本基坑工程中，施工區域周圍存在過多的建筑物，場地地質條件不佳，地下水水位達到7 m，在制定基坑支護施工方案時，施工單位綜合考慮了這些影響因素，采用了管井降水、土釘墻支護等一系列的優化措施，以最大限度降低不良影響。

3 建筑工程項目深基坑支護施工技術要點

3.1 做好施工前期的各項準備工作

①材料、設備準備。本基坑工程施工前，施工單位精心組織、周密安排，根據工程規模制定材料和機械設備計劃表，合理安排材料、設備的入場時間，保證材料設備提前到位，避免出現施工待料情況。并且安排有經驗的機修人員對機械設備進行維修保養，保證施工設備的完好率，避免因機械設備原因造成窩工及工期延誤。用于本工程的原材料、半成品、成品等均需具備出廠合格證，尺寸、規格應符合設計要求，并按規范要求進行抽樣檢測，砼、砂漿等應進行抗壓強度試驗。②人員準備工作。根據施工方案和施工進度計劃合理安排各專業工種的施工人員有序進場，根據各個施工環節的施工特點和復雜程度合理確定人選和名額，確保后續施工作業井然有序、密切協作。針對所有的入場人員開展安全教育培訓和專業技能培訓，定期學習安全法規，確保所有施工人員嚴格執行各項管理制度和安全操作規程，嚴格按照技術規范實施作業。③技術準備。施工前期，認真審查施工圖紙和施工方案，確認無誤后組織全體施工人員開展施工技術交底，詳細闡述基坑支護施工方案的各項內容，包括施工流程、施工工藝、施工技術要點、安全注意事項、安全操作規程、質量標準等等。同時，根據建筑工程項目的施工工期合理編制施工進度計劃，明確各個施工環節的施工內容、完成時間以及責任人員，確保基坑支護工程在規定時間內完工。

3.2 選擇合適的深基坑支護施工技術

建筑工程項目施工過程中，常見的深基坑支護施工技術包括地下連續墻支護技術、土釘墻施工技術、混凝土灌注樁施工技術等，具體如下。①地下連續墻支護技術。地下連續墻支護技術主要是在深基坑內部，使用挖溝機械設備進行溝槽開挖工作，然后在溝槽中有序放入鋼筋，對其進行灌漿處理，從而在地表形成一條具有承重、擋土、防滲、截水作用的鋼筋混凝土墻。②土釘墻施工技術。土釘墻施工技術有機結合了土釘與噴射混凝土板，采用自然土壤構造與重力式圍護結構相似的支護結構，從而有效抵抗墻后土體的應力，保證開挖面安全穩定。③混凝土灌注樁施工技術。混凝土灌注樁施工技術主要是將混凝土灌注在鉆孔中，形成能夠承擔較大荷載的樁體。

由于基坑支護施工技術的適用條件不同，施工方式不同，施工技術運用以及技術標準也存在很大的差異性。所以，施工企業要綜合考慮施工現場的地質條件、水文條件、地下水等因素，選擇合適的深基坑支護技術，制定科學合理的深基坑支護施工方案，以保證基坑支護施工作業的順利進行。本建筑工程項目基坑開挖深度范圍內主要為雜填土、粉土及卵石，為了增強開挖面的穩定性，確保深基坑工程安全，因此主要采用土釘墻的方式進行支護施工，并根據場地條件采用二級放坡。具體支護施工操作如下，基坑開挖深度約為10 m，以場平標高向下開挖5.5 m，采用土釘墻支護，土釘墻坡比位1 ∶0.6，再向下開挖4.5 m，土釘墻坡比位1 ∶0.4。土釘桿體采用 HRB400 級鋼筋加工，采用直螺紋套筒連接、搭接焊、幫條焊連接等方式。

3.3 加強應用降水井施工工藝

本基坑工程最深部分基底標高約為1 524.3 m，地下水近距離坑底1.96～2.38 m，雖然水位較低，但是卵石滲透系數較大。因此，基坑開挖施工前，必須要使用管井降水施工工藝對場地進行降水處理。降水井施工工藝流程為井測量定位→挖井口、安裝護筒→鉆機就位→鉆井→吊放井筒→回填井管與孔壁之間的砂礫過濾層→井管內下設水泵、安裝抽水控制電路→實驗抽水→降水正常工作→降水完畢拔井管→封井。

應用降水井施工工藝時，需要注意以下要點：①在井口開挖作業中，當井口開挖完成后，必須立即安裝好護筒，避免井口周圍的雜填土掉落至井內影響下一道施工工序的順利進行。②鉆井時要連續均勻鉆進，根據不同地層控制好鉆進速度，確保孔徑大小均勻，并控制好井底標高。③鉆井完成后，必須馬上進行吊放井筒作業，吊裝井管時要控制好垂直度，且要保證各個井管緊密連接，使其自下而上成為一個整體。④對井管與孔壁之間的砂礫過濾層進行回填處理時，需要根據施工要求合理選擇砂石料等級，嚴格控制粒徑和含泥量。⑤抽水過程中，水泵是保證降水效果的關鍵，一定要確保所使用的水泵正常運作，不能存在任何故障問題。同時，要安排專人定時觀測水位情況，一旦發現問題就需要及時檢修。⑥當降水作業完成后，必須及時封堵停止抽水的井，這是不可忽視的作業要點，避免因小失大，影響整體的降水成效。

3.4 嚴格控制土方開挖施工

土方開挖是基坑支護施工中的關鍵性工序，會直接影響基坑支護施工質量和效果。進行建筑工程項目深基坑支護施工時，必須對土方開挖提高重視度，夯實安全保障，提升基坑穩定性。該基坑工程的土質條件不佳，而且基坑開挖施工要與基坑排水、基坑支護保持密切配合，必須要基于全局角度嚴密組織，制定安全可靠的基坑開挖措施。土方開挖施工要點如下：①土方開挖前，詳細勘查施工場地，確認施工場地內是否存在地下管線，如果無地下管線就可以直接按照施工方案進行。如果存在地下管線則需要謹慎開挖，不能盲目進行。同時，開展定位放線工作，精準確定基坑土方開挖界線，為了避免開挖界線模糊可以撒上石灰。此外，對施工場地的高程進行精準測量，根據測量數據繪制測量圖，以此為參考依據科學計算土方開挖深度。②實際開挖中采取分層開挖方式，使得土體向前的擠壓力大大降低。根據實際挖掘過程中的土質情況和周邊環境合理確定分層開挖深度，而且嚴格控制上一層與下一層間的開挖距離，一般保持在8～12 m。③土方開挖過程中密切關注天氣狀況，如果遇到暴雨天氣，降雨量過大，就需要停止施工，避免土體含水量增加發生倒塌事故，威脅施工人員的生命安全。④土方開挖完成后，立即進行上部基礎施工。一旦基坑長期暴露滲水，就會軟化土體，進而導致邊坡失穩、塌方事故的發生，給工程施工帶來巨大損失。

3.5 做好深基坑支護變形、位移監測工作

為了確保深基坑支護施工安全，減少事故的發生，還需要做好深基坑支護變形、位移監測工作。在此建筑工程項目中，由于基坑開挖深度范圍內的土質為雜填土、粉土、卵石以及泥質砂巖，對支護樁的危害因素相對增大，這就要求施工單位加強變形監測，實時掌握基坑支護發展動態。相關監測內容包括深基坑水平位移和豎向位移監測、地下水位監測、地表沉降監測、周邊建筑物變形監測等，實際監測工作開展采用儀器監測和巡視檢查相結合的方式。①基坑支護豎向和水平位移監測。沿著基坑周邊、陽角處、周邊中部合理布置豎向監測點，水平監測點和豎向位移監測點宜為共用點，而且監測點水平間距需控制在20 m 內，從而全面監測圍護樁或基坑邊坡頂部的豎向、水平位移情況。技術人員需使用精密水準儀開展實際監測工作，嚴格遵循國家一級水準要求，以附合或閉合路線在水準路線上聯測各監測點，以水準控制點為基準，科學測算出各監測點標高，同一測點相鄰兩次標高差即為該監測點的沉降量。②基坑外地下水位監測。監測前，需要按照監測要點合理埋設水位管，然后將水位儀探頭自上而下慢慢往下放入水位管內，當探頭接觸到水面，二次儀表上的蜂鳴器就會鳴叫，此時的深度即為水位值。③地表沉降監測。地表沉降檢測采用精密水準儀，按照國家一級水準要求開展監測工作。在水準路線上以附合或閉合路線有效聯測各個監測點，以水準控制點為基準，測算出各監測點的具體標高，同一測點相鄰兩次標高差即為該測點的沉降量。④周邊建筑物變形監測。在此建筑工程項目中，深基坑的東側、北側、西側分布布有建筑物，為了有效監測建筑物的變形情況，就可以在建筑物的四角及拐角處布置檢測點，獲取全面、真實、準確的監測數據。當然，在深基坑支護工程施工和使用期內，還需要加強巡視檢查，詳細記錄自然條件、支護結構、施工工況、周邊環境、監測設施等數據，進而為儀器監測數據分析提供有效參考。需要注意的是，基坑工程監測工作需貫穿于基坑工程和地下工程施工全過程，從基坑工程施工前開始，直至地下工程完成為止。

4 結語

綜上所述，在建筑工程項目中，深基坑支護作為不可或缺的基礎內容，它的施工質量會對整個建筑工程的建設質量、使用壽命、使用安全性產生嚴重影響。所以，進行建筑工程項目建設時，必須加強應用深基坑支護施工技術，深度剖析施工技術要點以及施工注意事項，嚴格管理施工技術運用，從而有效控制地面和地下土體的變形、位移情況，進一步夯實建筑工程建設基礎，打造高標準、高品質建筑工程。