深基坑支護施工在建筑工程中的實踐分析

李永振

0 引言

在城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快的過程中，人們對建筑工程的質(zhì)量與安全性提出了更高的要求。為了進(jìn)一步提升建筑工程建設(shè)質(zhì)量、增強建筑工程施工的安全性，施工單位應(yīng)加大對深基坑支護施工技術(shù)的研究力度，充分發(fā)揮深基坑支護施工在建筑工程施工中的作用。

1 深基坑支護施工概述

1.1 深基坑支護的內(nèi)涵

深基坑指的是開挖深度大于5m 或地質(zhì)條件與地下管線較為復(fù)雜的基坑工程。深基坑施工主要包括基坑支護體系設(shè)計、基坑支護施工與土方開挖，具有較強的綜合性，對巖土工程人員與結(jié)構(gòu)工程人員有較高的要求。

深基坑支護施工指的是為了保障基坑周邊環(huán)境與地下結(jié)構(gòu)的安全性，在深基坑側(cè)壁及其周圍設(shè)置的加固設(shè)施、支擋設(shè)施以及保護設(shè)施。深基坑支護體系具有臨時性的特點，在完成地下工程施工后需要及時將其拆除。在進(jìn)行深基坑支護施工時，需要嚴(yán)格遵循相應(yīng)的要求。

（1）需要根據(jù)設(shè)計要求、基坑深度、地質(zhì)情況以及周圍環(huán)境制定深基坑支護施工方案，確保施工方案符合要求后才能夠進(jìn)行施工。

（2）在進(jìn)行深基坑施工時需要解決地下水位過高的問題。例如，施工單位可以利用輕型井點抽水的方式降低地下水位。如果利用明溝排水，需要增強排水工作的持續(xù)性，不能間斷排水。

（3）在進(jìn)行深基坑土方開挖時，應(yīng)按照自上而下的順序施工，避免出現(xiàn)安全事故。

（4）在深基坑施工過程中需要加大對支護體系的監(jiān)測力度、制定完善的應(yīng)急預(yù)案，避免出現(xiàn)安全事故。

1.2 深基坑支護在建筑工程中的作用

深基坑支護技術(shù)在建筑工程施工中發(fā)揮著重要作用，是不可省略的環(huán)節(jié)。首先，進(jìn)行深基坑支護施工可以有效穩(wěn)固深基坑的邊坡，避免基坑邊坡出現(xiàn)滑動、坍塌等情況。其次，進(jìn)行深基坑支護施工可以增強地基的強度，減少深基坑施工對地基土體的影響，降低土體變形的概率。此外，進(jìn)行深基坑支護施工可以增強地下水位的穩(wěn)定性，通過防滲、截水以及排水等方式減小地下水對深基坑施工的影響。

2 深基坑支護施工技術(shù)

2.1 土釘支護技術(shù)

土釘支護技術(shù)具有較強的邊坡鞏固作用，在深基坑施工中發(fā)揮著重要作用。進(jìn)行深基坑開挖會產(chǎn)生彎矩效應(yīng)，對土體造成影響，導(dǎo)致土體出現(xiàn)變形等情況。而應(yīng)用土釘支護施工技術(shù)可以增強土釘與土體之間的摩擦阻力，增強土體的穩(wěn)定性與抗拉能力，繼而降低基坑邊坡出現(xiàn)滑動、變形等情況的概率。應(yīng)用土釘支護施工技術(shù)前，需做好地質(zhì)勘測工作，根據(jù)地質(zhì)情況制定土釘施工方案。

（1）在施工之前，技術(shù)人員需進(jìn)行土釘拉拔試驗，詳細(xì)記錄試驗過程，并根據(jù)實際需求控制灌漿配比與灌漿量，從而增強試驗數(shù)據(jù)的客觀性與準(zhǔn)確性。

（2）技術(shù)人員需把控鉆孔深度。鉆孔深度會受到鉆桿長度等因素的影響，在施工過程中需詳細(xì)記錄鉆孔的深度與直徑，從而為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。

（3）應(yīng)提高灌漿質(zhì)量。技術(shù)人員需要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)配置漿液，靈活把控漿液的攪拌時長與攪拌速度，提高漿液的質(zhì)量。在灌漿時也需要控制好灌漿的速度與方式，觀察漿液的凝結(jié)狀態(tài)，增強漿液的密實性。

2.2 錨桿支護技術(shù)

錨桿支護技術(shù)即土層錨桿支護技術(shù)，指的是在深基坑當(dāng)中鉆孔，在孔內(nèi)放置鋼筋等材料并灌入適量的漿液，使其成為具有支護能力的錨桿。在錨桿支護技術(shù)當(dāng)中，錨桿頂端與護壁樁之間是相連的，可以降低土壁滑坡的概率，且土層錨桿支護的操作較為簡單，不需要單獨在深基坑中設(shè)置支撐。但是，在應(yīng)用錨桿支護施工技術(shù)時，施工人員也需要加大對施工圖紙的分析力度，評估鉆孔位置、深度的科學(xué)性，確保沒有問題后才能進(jìn)行施工。

（1）明確錨桿位置。在施工之前，施工人員需要按照施工圖紙的標(biāo)注內(nèi)容找到錨桿的具體位置，再進(jìn)行現(xiàn)場測量與記錄工作，確保實際數(shù)據(jù)符合設(shè)計圖紙的要求。

（2）鉆孔。施工人員需要利用相關(guān)設(shè)備進(jìn)行鉆孔工作。常用的鉆孔設(shè)備有旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆孔機、螺旋式鉆孔機等。在鉆孔過程中，可以利用壓水鉆進(jìn)法，但是如果鉆孔時感覺有阻礙就需要停止鉆孔并綜合分析這一位置的地質(zhì)情況，之后再根據(jù)實際情況調(diào)整鉆孔方式，從而提高鉆孔質(zhì)量。

（3）放置錨桿。鉆孔之后需做好鋼絞線與錨桿的處理工作，之后再放置錨桿。

（4）灌漿。灌漿是最后一步也是最重要的一步，只有提高灌漿質(zhì)量才能夠增強錨桿的穩(wěn)定性。施工人員應(yīng)利用配置好的漿液進(jìn)行灌漿，但需要科學(xué)把控灌漿速度，盡量實現(xiàn)一次性灌漿。

2.3 鉆孔灌注樁支護技術(shù)

鉆孔灌注樁是通過機械設(shè)備鉆孔、人力挖掘等手段在深基坑當(dāng)中形成樁孔，在其中放置鋼筋籠，并進(jìn)行混凝土灌注，從而形成灌注樁。在成孔方式等因素的影響下，灌注樁不僅包括鉆孔灌注樁，也包括挖孔灌注樁與沉管灌注樁等類型。而鉆孔灌注樁的施工方法又包括全套管施工法與泥漿護壁法，這兩種施工方法的操作流程有一定的差異。

（1）全套管施工法。全套管施工法較為簡單，即平整場地→搭建工作臺→安裝鉆孔機→進(jìn)行鉆孔→放置鋼筋籠→放置導(dǎo)管→進(jìn)行混凝土澆筑→拉拔套管→分析灌注樁的質(zhì)量。相比于泥漿護壁法，全套管施工法不需要進(jìn)行清孔，但是需要根據(jù)挖掘垂直度確定壓入套管的垂直度。

（2）泥漿護壁法。相比于全套管施工法，泥漿護壁法較為復(fù)雜，包括諸多環(huán)節(jié)，例如平整場地、制備泥漿等。首先，在施工之前需做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，例如根據(jù)地質(zhì)情況選擇鉆機等。其次，需要進(jìn)行鉆孔機的安裝與定位，避免鉆孔機出現(xiàn)傾斜等情況。同時，為了固定樁位，需明確中心位置并科學(xué)安裝鉆孔機。在明確中心位置后需制備泥漿，即利用水、添加劑以及粘土等材料配備泥漿，從而在孔壁形成保護層，避免鉆孔出現(xiàn)坍塌。之后，需要做好鉆孔與護筒埋設(shè)工作。最后，需要進(jìn)行清孔和混凝土灌注，避免出現(xiàn)斷樁清孔。

相比于其他深基坑支護施工技術(shù)，鉆孔灌注樁支護施工技術(shù)多被應(yīng)用在軟土地基施工中，因此施工單位需根據(jù)地質(zhì)情況選擇合適的支護方式。其次，鉆孔灌注樁支護施工技術(shù)不會產(chǎn)生較大的噪聲與較為強烈的振動，且可以有效增強支護體系的穩(wěn)定性。但是，鉆孔灌注樁施工也具有一定的劣勢，如會耗費大量的時間、成孔速度較慢。且在施工過程中可能會出現(xiàn)塌孔、縮徑、樁孔偏斜等問題，需要根據(jù)具體原因采取有效的預(yù)防措施。

2.4 旋噴樁支護技術(shù)

旋噴樁支護技術(shù)是由高壓噴射注漿法發(fā)展而來的，適用于粘性土、沙土、粉土、淤泥質(zhì)土等多種類型的地基。簡單來說，旋噴樁支護技術(shù)就是根據(jù)設(shè)計高程的要求利用鉆機將旋噴注漿管以及噴頭固定在樁底中，并利用注漿管噴射配制好的漿液，從而使?jié){液與土體混合在一起，形成柱狀固結(jié)體，增強地基的強度。在施工之前，施工人員應(yīng)及時處理場地并進(jìn)行成樁試驗性施工，從而明確水泥漿液的用量、濃度，為后續(xù)施工提供數(shù)據(jù)支持。在施工過程中，施工人員應(yīng)做好測量放線、明確孔位、鉆機造孔、明確鉆機口徑、進(jìn)行鉆孔、確保鉆孔深度符合設(shè)計要求、清孔、灌入泥漿等工作。此外，為了提高施工質(zhì)量，施工人員應(yīng)注意一些細(xì)節(jié)。例如，應(yīng)在原孔位進(jìn)行二次注漿或冒漿回灌，從而避免漿液凝固收縮。

2.5 地下連續(xù)墻支護技術(shù)

部分建筑工程的地基屬于軟土地基，施工難度相對較大。為了提升支護質(zhì)量，施工單位可以選擇地下連續(xù)墻支護技術(shù)。相比于其他深基坑支護施工技術(shù)，地下連續(xù)墻支護技術(shù)需要在地面進(jìn)行深槽的開挖，之后在深槽中放置鋼筋籠，通過混凝土澆筑使其成為連接在一起的混凝土墻壁。地下連續(xù)墻支護技術(shù)具有防止水滲漏、攔截地下水等作用，且具有較強的剛度與穩(wěn)定性。因此，很多施工單位在進(jìn)行地下停車場或地下室的施工時都會選擇地下連續(xù)墻支護技術(shù)。但是地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量會受到地質(zhì)強度等因素的影響，若地質(zhì)強度過高，施工難度就會比較大。同時，在施工過程中會產(chǎn)生一些廢棄水泥，若沒有科學(xué)處理可能會造成環(huán)境污染。因此，在施工過程中施工單位需根據(jù)地質(zhì)情況判斷是否適合使用地下連續(xù)墻支護技術(shù)，若應(yīng)用該技術(shù)需做好廢棄物的處理工作，避免產(chǎn)生環(huán)境污染。

2.6 深層攪拌樁支護技術(shù)

深層攪拌樁支護技術(shù)較為特殊，主要是利用深層攪拌機械對水泥與地基土進(jìn)行攪拌，從而增強地基的強度。一般情況下，施工單位都會將深層攪拌樁支護技術(shù)應(yīng)用在軟土地基的處理中。

（1）施工準(zhǔn)備。在施工前，施工人員需做好準(zhǔn)備工作。首先，需確保場地的道路、水、電都能夠正常使用，并做好場地的平整工作，確保施工現(xiàn)場沒有任何障礙物。其次，需要根據(jù)設(shè)計圖紙進(jìn)行放線，明確各個攪拌樁的具體位置，并利用竹片進(jìn)行攪拌樁樁位的定位。如果需要進(jìn)行設(shè)計變更，需提前與設(shè)計單位、監(jiān)理單位以及業(yè)主進(jìn)行溝通交流，在獲取同意后才可以更改。此外，需對施工材料進(jìn)行進(jìn)場前檢查，確保水泥等材料都具備出廠合格證。

（2）施工工藝。在明確攪拌樁的具體位置后，需將攪拌樁機移動到指定位置；利用經(jīng)緯儀等設(shè)備控制導(dǎo)向架的垂直度；在攪拌樁機下沉的過程中制備水泥漿液，將制備好的漿液倒入集料斗當(dāng)中，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)明確水泥用量；打開攪拌樁機的轉(zhuǎn)盤，使攪拌樁機在下沉的同時進(jìn)行攪拌；當(dāng)攪拌樁機下沉到指定深度之后，開啟灰漿泵進(jìn)行噴漿攪拌；重復(fù)進(jìn)行多次攪拌；在完成一根攪拌樁的施工后需將攪拌樁機移動至其他攪拌樁的位置進(jìn)行施工。

2.7 鋼板樁支護技術(shù)

深基坑支護施工技術(shù)有很多，不僅包括土釘支護技術(shù)、錨桿支護技術(shù)，也包括鋼板樁支護技術(shù)。鋼板樁支護技術(shù)的強度較高，靈活性也比較強，備受施工單位的青睞。常用的鋼板樁有U 型鋼板樁、Z 型鋼板樁等類型，不同類型鋼板樁的優(yōu)勢不同。其中，U 型鋼板樁具有斷面結(jié)構(gòu)合理、成形工藝先進(jìn)、規(guī)格型號豐富、可重復(fù)使用等優(yōu)勢；Z 型鋼板樁具有設(shè)計靈活、慣性矩高、寬度大、截面寬度大、耐腐蝕性能強等優(yōu)勢；L/S 鋼板樁具有斷面輕、施工便利等優(yōu)勢；直線型鋼板樁具有高度低、占地面積小等優(yōu)勢，可以形成穩(wěn)固的鋼板樁墻，有利于增強地基的穩(wěn)定性。在施工過程中應(yīng)用鋼板樁支護技術(shù)可以降低施工難度、縮短施工周期、降低對空間的要求、增強施工安全性、降低施工成本，因此施工單位可優(yōu)先考慮應(yīng)用鋼板樁支護技術(shù)。同時，為了優(yōu)化支護效果，進(jìn)一步增強地基的穩(wěn)定性，可以將鋼板樁施工與錨墊板施工結(jié)合起來，從而提高施工質(zhì)量。

3 深基坑支護施工技術(shù)中的問題

3.1 安全事故頻發(fā)

深基坑支護施工屬于地下工程，所以施工難度相對較大，安全系數(shù)比較低。同時，地下結(jié)構(gòu)具有較大的不確定性，可能會產(chǎn)生土體變形等情況。因此，在進(jìn)行深基坑施工時可能會受到地下水、地質(zhì)構(gòu)造等因素的影響，可能會出現(xiàn)安全事故。同時，部分施工人員的安全意識較為淡薄，沒有意識到深基坑支護施工的危險性，沒有做好施工準(zhǔn)備工作與自我防護工作，導(dǎo)致安全事故頻發(fā)。

3.2 基坑深度不斷加大

近年來，城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，但是土地資源逐漸減少，所以很多施工單位都會不斷加大深基坑的開挖深度，這就對地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及施工技術(shù)水平提出了更高的要求。

3.3 施工環(huán)境惡劣

深基坑支護施工是建筑工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，且深基坑支護施工對周邊環(huán)境有較高的要求。從實際情況來看，深基坑支護施工的條件較差。例如，部分地區(qū)屬于軟土地基，加大了深基坑支護施工的難度。同時，深基坑支護施工也會對周邊環(huán)境造成一定的影響，例如造成土體沉降等。

4 提高深基坑支護施工質(zhì)量的策略

4.1 做好施工準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行深基坑支護施工之前，施工單位與施工人員需做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，增強施工安全性，減少安全事故的發(fā)生。首先，施工單位應(yīng)做好安全教育與宣傳工作，綜合分析深基坑支護施工的危險性，并通過VR 等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行安全演練，從而增強施工人員的安全意識。其次，施工人員在施工之前需與設(shè)計人員溝通交流，了解其設(shè)計意圖與思路，并根據(jù)實際情況判斷深基坑支護體系的合理性。若設(shè)計圖紙中存在不合理之處需及時提出并進(jìn)行更改，為支護施工提供保障。此外，在施工前也需要做好材料檢查工作、設(shè)備調(diào)試工作與自我防護工作，提升深基坑支護施工的安全性。在材料進(jìn)場前，施工人員應(yīng)檢查材料的合格證、規(guī)格型號、外觀質(zhì)量，并對水泥等材料進(jìn)行質(zhì)量檢測，避免劣質(zhì)材料進(jìn)入施工場地內(nèi)；需根據(jù)施工要求做好鉆孔設(shè)備、漿液攪拌設(shè)備等設(shè)備的調(diào)試工作，確保設(shè)備能夠正常使用；需佩戴好安全帽、安全手套等防護設(shè)施，做好自我防護工作。

4.2 構(gòu)建防水體系

由于深基坑開挖深度不斷加大，所以施工單位需要構(gòu)建完善的防水體系，從而應(yīng)對復(fù)雜的地下水系，降低施工難度。在深基坑支護施工過程中，施工單位可以在基坑周邊構(gòu)建防水墻等設(shè)施，降低地下水滲透的概率。同時，也需要科學(xué)選擇深基坑支護方式，通過優(yōu)質(zhì)材料提升支護體系的防水效果，增強支護體系的強度，保障施工質(zhì)量。

4.3 減小施工對周邊環(huán)境的影響

為了提升深基坑支護效果，施工單位應(yīng)通過有效措施增強支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與強度，并減小施工對周邊環(huán)境的影響。例如，施工單位可以利用BIM 技術(shù)進(jìn)行深基坑支護施工模擬與數(shù)據(jù)分析，明確支護結(jié)構(gòu)的各項參數(shù)，從而增強支護結(jié)構(gòu)的承載力，減小支護結(jié)構(gòu)對周邊土體的影響。

5 結(jié)語

在建筑工程施工中靈活應(yīng)用深基坑支護施工技術(shù)具有重要意義，可以優(yōu)化基坑施工效果，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。施工單位應(yīng)綜合分析建筑工程的施工條件與實際需求，靈活應(yīng)用土釘支護、錨桿支護、鉆孔灌注樁支護等支護技術(shù)，并通過做好施工準(zhǔn)備工作、完善施工管理制度等方式解決安全事故頻發(fā)、對周邊環(huán)境影響大等問題，增加施工效益。