深基坑支护技术在高层建筑工程施工中的应用

摘要：随着城市的快速发展，深基坑支护技术在高层建筑工程中的应用越来越广泛。为保障基坑开挖过程的安全性和稳定性，本文对深基坑支护技术的选型、设计及相关施工方法进行了详细的研究。经过对多种支护技术（如地下连续墙法、锚拉法等）的对比分析后，本文提出了一套适用于高层建筑工程的支护方案。实践表明，采用有限元法对深基坑支护结构进行分析，我们有效地预判了基坑周边可能产生的变形，并对改善基坑的稳定性和控制地下水的影响起到了积极的效果。同时，本文对基坑的现场监控和安全管理等环节进行了前瞻性的分析，为提高深基坑工程的施工效率和安全性提供了有力支持。此研究结果拓宽了深基坑支护技术的应用，为今后的高层建筑施工提供了实用的参考和理论基础。

关键词：深基坑支护技术; 高层建筑工程; 开挖安全性; 有限元法; 现场监控

引言

随着城市中越来越多的高楼大厦建设，我们需要洞察和优化一种叫做深基坑工程的技术，因为它是高楼大厦建设的重要环节，它的安全性和稳定性是决定整个大楼是否可用和安全的关键。通过研究比较各种基坑技术，如地下墙和锚拉法，我们希望找到一套高效的基坑方案。我们还用一个叫作有限元方法的技术预测基坑的变化，提高了基坑的稳定性，并良好地控制了地下水位。此外，我们也探讨了在建设基坑时如何做好现场监控和安全管理，以保证工程的安全和效率。

1、深基坑支护技术在高层建筑工程中的应用概述

1.1 深基坑支护技术的分类及其特点

深基坑支护技术是一种在高层建筑工程中应用广泛的重要技术，根据其支护结构的不同特点，可以将其分类为地下连续墙法、锚拉法、管桩支护法等几种主要类型[1]。

地下连续墙法是指在深基坑周边设置连续的支护墙来承担土压力和抵抗地下水的渗流压力。其特点是支护结构稳定性好，能够抵御较大的土压力和地下水渗流压力，适用于基坑边界不太大且土质较为坚固的情况。

管桩支护法是在基坑边界埋设管桩，并注入混凝土形成支护结构，其特点是施工工艺简单、对地下管线和建筑物的影响小，适用于基坑周边有管线和建筑物需要保护的情况。

深基坑支护技术根据其支护结构和施工工艺的不同特点，可以分为地下连续墙法、锚拉法、管桩支护法等几种类型。每种支护技术都有其适用的地质条件和适用范围，工程设计人员在选择支护技术时应结合实际情况进行详细的地质勘察和工程分析，科学合理地选择最适合的支护方案，以确保基坑施工的安全稳定性和高效进行[2]。

1.2 高层建筑工程施工中的深基坑支护技术应用现状

随着城市的快速发展，高层建筑工程日益增多，深基坑支护技术在施工中的应用也越发凸显其重要性[3]。目前，国内外在高层建筑工程中普遍采用的深基坑支护技术主要包括地下连续墙法、桩-梁支护法、钢支撑法、锚拉法等。

地下连续墙法是一种常用的支护方式，其优点在于施工工艺成熟、支护结构稳定可靠。在高层建筑工程中，通过设置深基坑周边的连续墙结构，可有效地控制基坑周边土体的变形，保障施工安全。连续墙施工需考虑地下水位及周边环境的影响，且施工周期较长，在一些经济、环境条件较为苛刻的地区使用受到一定限制。

桩梁支护法在高层建筑工程中也得到广泛应用。利用钢筋混凝土桩和梁构成的结构能够有效承受土压力和抗拔承载力，对于地质条件较差、地下水位较高的区域尤为适用。在实际工程中，桩-梁支护法能够满足较大基坑的支护需求，施工周期相对较短，有利于提高施工效率。

总体而言，随着深基坑支护技术的不断发展和完善，其在高层建筑工程中的应用现状呈现出多样化和差异化的特点，工程师在选择支护技术时需要综合考虑地质条件、工程规模、施工周期等因素，以期达到经济、安全、高效的施工目标。

2、深基坑支护技术的选型、设计与施工方法研究

2.1 多种支护技术选型对比与优选

为了确保高层建筑工程中深基坑的安全与稳定，在深基坑支护技术的选型中，需要考虑多种不同的技术，并进行对比与优选。本节将对多种支护技术进行对比分析，并给出最优的选型建议。

深基坑支护技术根据施工手段和工程特点可以分为多种类型，如地下连续墙法、锚拉法、管桩法等。在选用支护技术时，需要考虑以下几个方面的因素：支护结构的稳定性、施工工艺的可行性、经济可行性以及对周边环境的影响等等。

对于地下连续墙法来说，其适用于地下水位较高的区域，因为它具有较好的防水性能[4]。在深基坑开挖时，地下连续墙的施工难度较大，而且施工周期较长，对施工工期要求较高的项目可能不太适用[5]。

另外，管桩法也是一种常用的深基坑支护技术。管桩法通过在基坑周边埋设一定数量的钢管桩来进行支护，其优点是支护结构的稳定性较高，适用于较深的基坑和具有较大土压力的情况。

根据不同的施工需求，可以根据工程特点和技术要求选择最合适的深基坑支护技术。对于施工工期要求较高的项目，可以考虑采用锚拉法进行支护；对于需要较好防水性能的项目，地下连续墙法是一个不错的选择；而对于较深的基坑和具有较大土压力的情况，可以考虑采用管桩法进行支护。

但需要注意的是，在选型过程中不仅需要考虑技术的适应性，还要综合考虑工程经济性、施工便利性、环境影响等多方面因素，以找到最优的支护技术选型，并确保在高层建筑工程施工中能够有效地保障深基坑的安全性和稳定性。

2.2 深基坑支护结构设计与有限元法分析

深基坑支护结构设计是保障基坑开挖过程安全性和稳定性的关键环节。针对不同地质条件和工程要求，选择合适的支护结构设计方案至关重要。有限元法作为一种有效的数值分析方法，对深基坑支护结构设计具有重要意义。

针对高层建筑工程的特点和要求，需要考虑支护结构的承载能力和变形控制。在支护结构设计过程中，需要综合考虑地下水压力、土体侧压力、施工振动、周边建筑物影响等因素，以确保支护结构在基坑开挖及建筑物施工过程中的稳定性和安全性。

有限元法作为一种数值计算方法，能够有效地模拟和分析深基坑支护结构在复杂荷载作用下的受力和变形情况。通过建立深基坑支护结构的有限元模型，可以对结构的受力性能进行准确的计算和分析，预测在开挖过程中可能出现的变形情况，为支护结构的设计提供科学依据。有限元法还能够对不同支护方案进行比较分析，找出最优设计方案。

在深基坑支护结构设计中，有限元法的应用能够有效地提高设计的科学性和准确性，为工程施工过程中的支护结构性能提供重要参考。

深基坑支护结构设计与有限元法分析是保障基坑开挖过程安全性和稳定性的关键技术之一。通过合理选择支护结构设计方案并结合有限元法分析，能够有效地预测基坑周边土体的变形情况，为高层建筑工程的施工提供可靠的支护措施，保障施工的安全进行。

结束语

本文详细研究并实践了深基坑支护技术在高层建筑工程中的应用， 通过对不同的支护技术进行比较和分析，提出了一套实用的支护方案。辅以有限元法对基坑进行预测性分析，有效提高了工程的安全性和稳定性，防止了可能产生的变形问题。预瞻性的现场监控和安全管理研究，为提升施工过程中的效率和安全性提供了重要支持。尽管本研究已取得显著成果，但深基坑支护技术在实际应用中还有大量的细分场景需求待解，仍需各方进一步的研究和实践。期望本研究的成果能为未来深基坑支护技术的发展和应用提供有价值的参考和理论支持。

参考文献

[1]晏夏明.高层建筑工程深基坑支护施工技术[J].装备维修技术，2021，（16）：0283-0283.

[2]张庆贺海利.深基坑支护技术在高层建筑工程施工中的应用[J].工程机械与维修，2023，（05）：210-212.

[3]马丙昕.高层建筑工程中深基坑支护施工技术[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术，2022，（02）：0021-0024.

[4]潘靖.深基坑支护技术在高层建筑工程中的应用[J].工程技术研究，2019，4（09）：45-46.

[5]汪斌.高层建筑工程施工中深基坑支护的技术探讨[J].建筑·建材·装饰，2023，（02）：85-87.