围护施工技术在岩土工程中的应用分析

引言

城市建设对地下空间的开发程度不断加深，带来大量深基坑工程，对岩土工程的稳定性和施工技术提出严峻挑战。基坑开挖过程中，必须通过科学合理的围护结构及其施工技术保障周边环境稳定、防止土体塌方和地表沉降，保护地下设施和地上结构的安全。

传统的围护结构多采用放坡或简易支护方式，已无法满足现代深基坑、复杂地质和高水位条件下的工程需求。新型围护施工技术应运而生，结合地质勘查、数值模拟、施工工艺改进和实时监测，逐步形成标准化与智能化并行的发展趋势。

本文通过对围护施工技术原理、应用范围及质量控制措施进行系统分析，并结合工程案例，探讨其在实际应用中的关键技术与发展方向。

围护施工技术概述

围护结构是指用于支护基坑侧壁、防止塌方、隔离地下水或保护周边建筑物的一种结构体系。其施工技术是基坑工程安全控制的重要手段，常见结构形式有地下连续墙、排桩支护、喷锚支护、SMW 工法桩、钢板桩等。其主要功能包括稳定基坑、控制地下水、减少对周边环境影响、保障施工安全。

1 围护施工技术概述

地下连续墙施工技术

1.1.1 适用范围

地下连续墙是一种通过分段成槽、浇筑混凝土形成连续地下挡土或承重结构的技术，广泛应用于深基坑支护、地下结构外墙、水利与防渗工程、特殊地质条件、逆作法施工等工程领域。地下连续墙常用于深基坑或高水位复杂地质环境。施工技术要求高，质量控制难度大。

1.1.2 施工工艺原理

地下连续墙的核心原理是“分段成槽、泥浆护壁、水下浇筑、连续成形”，首先在槽段两侧浇筑钢筋混凝土导墙，定位挖槽方向并防止地表坍塌，然后采用膨润土或聚合物泥浆填充槽孔，通过流体压力平衡土压力，防止槽壁塌方，挖槽时使用液压抓斗、铣槽机或冲击钻分段开挖，槽段长度通常 4~6m，深度可达 50m 以上。挖槽完成后清除槽底沉渣，采用接头管（锁口管）、工字钢或十字钢板形成防渗接头。之后就可以将分段预制钢筋笼，通过起重机整体吊放，确保垂直度与保护层厚度。 钢筋笼下方完成后采用导管法连续浇筑混凝土，置换泥浆，保证墙体连续性与强度。

1.1.3 施工工艺要点

（1）成槽工艺：

挖槽应使用液压抓斗或铣槽机进行机械成槽，在设置导墙时应确保槽段稳定与定位准确，成槽过程中需保持泥浆液位高于地下水位至少 1.5m，以防止塌孔；连续墙接头采用锁口管、钢板或插接型模板可以有效的控制渗水。

（2）泥浆质量控制：

挖槽完成后应使用膨润土泥浆护壁，控制其比重（1.03–1.12）、黏度（17–24s）、滤失量（<30ml）；需通过对膨润土掺量、CMC 掺量、纯碱掺量和水的科学配比，动态监测和高效精净化保证成槽稳定性和成强质量，并针对不同地层灵活调整泥浆参数。

（3）钢筋笼安装：

钢筋应分段加工拼接，拼缝错开，主筋采用机械连接（直螺纹套筒）或双面搭接焊（焊缝长度≥ 5d）确保整体刚度；在吊装时根据钢筋笼长度和重量选择履带吊，主吊点采用扁担梁或滑轮组，副吊点辅助平衡，采用全站仪或者超声波测斜仪监测钢筋笼的垂直度和位置精度，偏差大于1/200 时应及时纠偏。

（4）混凝土灌注：

混凝土灌注时优先要选用 P⋅ 042.5 级普通硅酸盐水泥，必要时掺抗渗剂（P8 级以上），灌注应采用导管法水下浇筑，灌注前冲洗导管并进行清孔验收；初灌深度不小于 1.5m，确保混凝土不混入泥浆并连续浇筑避免断桩、夹泥、蜂窝麻面等质量问题，导管提升速度与混凝土面上升同步，严禁拔空，完成时应超灌0.5~1.0m，凿除浮浆至设计标高。

2.1 SMW 工法桩施工技术

2.1.1 适用范围

SMW 工法桩适用于软土至中等硬度地层的基坑支护、防渗及地基加固，尤其适合城市密集区和止水要求高的工程，例如医院、学校等对震动噪音比较敏感的区域。但需结合地质勘察与设计优化以确保效果

2.1.2 施工工艺原理

SMW 工法桩（Soil Mixing Wall，型钢水泥土搅拌墙）的施工工艺原理是通过深层搅拌机械将水泥浆（或水泥系固化剂）与原位土体强制搅拌混合，形成连续的水泥土搅拌桩墙，并在其中插入型钢（通常为H 型钢）作为加劲材料，最终形成兼具挡土、止水和承载功能的复合结构。

2.1.3 施工工艺要点施工机械：

使用三轴搅拌钻机，控制钻头垂直度与位移；搅拌浆液：

常用水泥 - 膨润土浆液，要求拌合均匀，稠度适中，水泥浆的配比通常需要根据土质调整水灰比（一般 ）和掺量（ 15%～25%) ）；

钢材插入：

采用振动锤或液压夹具将 H 型钢垂直插入未硬化的水泥土桩中，H 型钢插入必须在水泥土初凝前完成，防止偏位，并且控制偏差需要 ⩽1/300 桩长，防治偏心受力。；

接头处理：

相邻桩施工间隔 ⩽ 24H，避免冷缝渗漏，在转角处采用十字型钢或斜撑型钢，提高节点刚度，对大姐薄弱补位（如基坑阳角）可增设高压旋喷桩，形成局部加固。

3.1 排桩加内支撑施工技术

3.1.1 适用范围

排桩加内支撑适用于中深基坑（ 6^～15m) ），尤其适合软土地区、周边环境敏感、空间受限、高地下水等需严格控制变形的工程（例如周围临近建筑、地铁、管线）。选择时需综合考虑地质、深度、支撑类型和施工条件，确保安全与经济性。在极软淤泥或流塑状土和含大块孤石或障碍物底层不太适用本技术。

3.1.2 施工工艺原理

排桩加支撑的工艺原理是“挡土 + 传力”协同作用，通过排桩抵抗土压力，支撑平衡荷载，确保基坑稳定。施工时需严格控制桩体质量、支撑预应力、分层开挖顺序，并结合监测动态调整，以实现安全与经济性的平衡。

3.1.3 施工工艺要点

（1）排桩施工控制

在施工中桩的垂直度应控制偏差≤ =1/100 桩长（如钻孔灌注桩）。桩间止水应采用旋喷桩、搅拌桩或者注浆填充缝隙。

（2）支撑安装

钢支撑需施加预应力避免受载后变形过大，围檩与排桩接触面需垫钢板确保力的均匀传递。

（3）变形控制措施

开挖过程中应该严格遵循分层分段开挖，严谨超挖，减少一次性卸载对知乎结构的影响，并且在施工中要结合信息化技术，对桩顶的位移、支撑轴力、周边沉降进行监测，动态调整。

结语与展望

围护施工技术作为深基坑及地下结构施工中的核心技术，其科学应用不仅保障了工程的安全与质量，还有效减少了施工风险与环境扰动。当前，围护结构技术已从传统“支护 + 止水”功能逐渐向“多功能集成、高度信息化、绿色环保”方向发展。

未来，随着智慧建造理念的不断推进，围护施工将更多应用 BIM 建模、AI辅助设计、传感器自动监测等新技术。同时，对超深基坑、软弱土层及复杂地质条件下的围护体系还需进一步研究，完善标准规范，推动围护施工技术高质量发展。