土木工程施工中深基坑支护施工技术

摘要：深基坑支护施工技术是土木工程施工中的关键技术之一，尤其在高层建筑、地铁、隧道等工程中应用广泛。本文首先概述了深基坑支护施工技术的重要性和应用背景，接着详细探讨了深基坑支护施工技术的常见类型及其特点，分析了深基坑支护施工技术的设计原则和施工流程，最后对深基坑支护施工中的常见问题及应对措施进行了深入剖析，并提出了相应的优化建议。

关键词：土木工程；深基坑支护；施工技术；设计原则；优化建议

一、深基坑支护施工技术的重要性及应用背景

（一）重要性

1. 保障施工安全：深基坑支护施工技术能够有效防止基坑坍塌、滑坡等安全事故的发生，保障施工人员的生命安全和施工机械的安全运行。

2. 保护周边环境：深基坑支护施工技术能够控制基坑变形，减少对周边建筑物、地下管线及道路的影响，保护周边环境的安全和稳定。

3. 提高工程质量：合理的深基坑支护施工技术能够确保基坑开挖的顺利进行，为后续的地下结构施工提供坚实的基础，从而提高整个工程的质量。

（二）应用背景

1. 高层建筑增多：随着城市化进程的加快，高层建筑日益增多。高层建筑的基础施工往往需要开挖较深的基坑，这就对深基坑支护施工技术提出了更高的要求。

2. 地下空间开发：城市地下空间的开发日益受到重视，如地铁、隧道、地下停车场等。这些工程的建设都需要进行深基坑开挖，并采取相应的支护措施。

3. 地质条件复杂：不同地区的地质条件差异较大，有的地区土层软弱、地下水丰富，给深基坑支护施工带来了很大的挑战。

二、深基坑支护施工技术的常见类型及其特点

（一）排桩支护

1. 定义：排桩支护是在基坑周边设置一排或多排混凝土灌注桩或钢板桩，通过桩与桩之间的土拱效应和桩身刚度来抵抗侧向土压力和水压力。

2. 特点：施工方便、安全度好、费用较低。适用于深度较大、地质条件较好的基坑。

（二）土钉墙支护

1. 定义：土钉墙支护是在基坑开挖过程中，通过钻孔、插筋、注浆等工序在土体内部形成土钉，并与喷射混凝土面板相结合，形成类似重力挡墙的支护结构。

2. 特点：结构轻型、柔性大、施工便捷、经济性好。适用于深度较浅、土质较好的基坑。

（三）锚杆支护

1. 定义：锚杆支护是在基坑开挖过程中，通过钻孔、安装锚杆、注浆等工序将锚杆锚固在稳定土层中，通过锚杆的抗拉作用来抵抗侧向土压力和水压力。

2. 特点：适用于较硬土层或破碎岩石中开挖较大较深基坑，邻近有建筑物须保证边坡稳定时采用。

（四）地下连续墙支护

1. 定义：地下连续墙是在基坑周边挖掘槽段，浇筑混凝土形成连续的地下墙体，作为基坑的支护结构。

2. 特点：刚度大、强度高、防渗效果好。适用于深度较大、地质条件复杂、周围环境敏感的基坑。

（五）钢板桩支护

1. 定义：钢板桩支护是利用钢板桩作为支护结构，通过打入或振动沉入基坑周边形成连续的支护墙体。

2. 特点：施工速度快、经济性好。适用于深度较浅、地质条件较好的基坑。

三、深基坑支护施工技术的施工流程

（一）施工准备

1. 现场勘查：对施工现场进行详细的勘查，了解地质条件、地下水情况、周边环境等信息。

2. 设计方案：根据现场勘查结果和设计原则，制定详细的深基坑支护设计方案。

3. 施工组织：组织施工队伍、准备施工机械和材料，制定详细的施工组织计划。

（二）基坑开挖

1. 分层开挖：根据设计要求，将基坑分层开挖，每层开挖深度不宜过大，以免对支护结构造成过大压力。

2. 支撑安装：在开挖过程中，及时安装支撑结构，确保基坑的稳定性。

（三）支护施工

1. 排桩施工：对于排桩支护类型，需按照设计要求进行钻孔、灌注混凝土等工序。

2. 土钉墙施工：对于土钉墙支护类型，需进行钻孔、插筋、注浆、喷射混凝土等工序。

3. 锚杆施工：对于锚杆支护类型，需进行钻孔、安装锚杆、注浆等工序。

4. 地下连续墙施工：对于地下连续墙支护类型，需进行挖掘槽段、浇筑混凝土等工序。

5. 钢板桩施工：对于钢板桩支护类型，需进行打入或振动沉入钢板桩等工序。

（四）监测与调整

1. 变形监测：在基坑开挖和支护施工过程中，需对基坑变形进行实时监测，包括水平位移、垂直位移及沉降等。

2. 调整措施：根据监测结果，及时调整支护结构的设计和施工参数，确保基坑的稳定性。

四、深基坑支护施工中的常见问题及应对措施

（一）常见问题

1. 基坑坍塌：由于支护结构设计不合理、施工不当或地质条件复杂等原因，可能导致基坑坍塌事故的发生。

2. 基坑变形过大：由于支护结构刚度不足、施工顺序不当或地下水处理不当等原因，可能导致基坑变形过大，影响周边环境的安全。

3. 地下水渗漏：由于支护结构防渗效果不佳或地下水处理不当等原因，可能导致地下水渗漏现象的发生。

（二）应对措施

1. 加强设计审查：对深基坑支护设计方案进行严格审查，确保其合理性和可行性。必要时可邀请专家进行论证和评审。

2. 优化施工方案：根据现场实际情况和设计要求，优化施工方案和施工顺序，确保施工的顺利进行。

3. 加强施工管理：加强对深基坑支护施工过程的监督和管理，确保施工质量和安全。对关键工序和环节进行重点监控和检查。

4. 完善监测体系：建立完善的深基坑支护施工监测体系，对基坑变形、地下水渗漏等进行实时监测和预警。一旦发现异常情况，及时采取措施进行处理。

五、深基坑支护施工技术的优化建议

（一）推广新技术新材料

积极推广新技术新材料在深基坑支护施工中的应用，如高强度混凝土、新型支护结构、智能监测系统等。这些新技术新材料的应用可以提高深基坑支护的施工效率和质量。

（二）加强技术创新

鼓励科研机构和施工单位加强技术创新和研发工作，针对深基坑支护施工中的难点和热点问题开展深入研究和探讨。通过技术创新和研发工作，推动深基坑支护施工技术的进步和发展。

（三）完善标准规范

完善深基坑支护施工技术的相关标准规范体系，明确设计原则、施工要求和验收标准等内容。通过标准规范的制定和实施，规范深基坑支护施工市场行为和提高施工质量。

（四）加强人才培养

加强对深基坑支护施工领域的人才培养工作，提高从业人员的专业素质和技术水平。通过加强人才培养工作，为深基坑支护施工技术的发展提供有力的人才保障。

六、结论

深基坑支护施工技术是土木工程施工中的关键技术之一，其施工安全性和稳定性直接关系到周边建筑物、地下管线及道路的安全。本文全面探讨了深基坑支护施工技术的常见类型及其特点、设计原则和施工流程，并对深基坑支护施工中的常见问题及应对措施进行了深入剖析。最后提出了相应的优化建议，以期为相关工程实践提供参考和借鉴。未来随着城市化进程的加快和地下空间开发的深入发展，深基坑支护施工技术将发挥更加重要的作用。因此，我们应加强技术创新和研发工作，完善标准规范体系，加强人才培养工作等措施来推动深基坑支护施工技术的不断进步和发展。

参考文献

[1] 建筑施工手册（第五版）[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2] 基坑工程手册（第二版）[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2009.

[3] 深基坑支护设计与施工实例[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2011.

[4] 土木工程施工技术[M]. 北京：高等教育出版社，2016.