高层建筑深基坑支护施工技术的研究与探讨

在当今城市建设中，高层建筑已成为城市发展的重要标志。随着建筑高度的不断增加，基础深度也随之加大，深基坑支护施工技术的重要性愈发突出。深基坑支护不仅关系到建筑物的稳定性和安全性，还对周边环境产生着重要影响。因此，深入研究高层建筑深基坑支护施工技术，对于保障施工安全、提高工程质量、推动建筑行业发展具有重要的现实意义。

一、深基坑支护施工的特征分析

（一）地质条件敏感性高

深基坑需深入地下，对周边地质条件具有较高的敏感度。在同一区域内，不同的地质条件可能需要采用差异化的开挖和支护策略。例如，在软土地基中，土体的强度较低，容易出现沉降和变形问题，需要采用更稳固的支护结构；而在岩石地基中，支护的重点则在于防止岩石的崩塌和滑落。因此，准确掌握施工区域的地质状况是深基坑支护施工的前提。

（二）施工环境复杂

大部分高层建筑位于市区中心地段，深基坑挖掘必然会对地表产生破坏。在施工过程中，需要全面考虑地面交通、地埋管道以及邻近建筑物的实际情况。例如，在交通繁忙的区域施工，需要合理安排施工时间，减少对交通的影响；对于地下管线密集的区域，要准确探测管线位置，避免施工过程中对其造成破坏。这就要求施工单位制定科学合理的施工方案，以应对复杂的施工环境。

（三）施工风险大

深基坑工程规模庞大且施工周期较长，即便在气候条件较为理想之际，也难以避免受到雨季的影响。雨水的渗透可能导致基坑边坡失稳，增加坍塌的风险。此外，施工过程中还可能遇到地下水位变化、土体滑移等突发情况，这些都给施工带来了较大的风险。因此，加强施工风险管理，制定应急预案，是确保深基坑支护施工安全的重要措施。

（四）技术要求高

深基坑支护施工涉及到多个学科的知识，如岩土工程、结构工程、水利工程等，对施工人员的专业技术能力要求较高。从支护结构的设计、选型到施工过程中的监测和控制，都需要专业的技术人员进行指导和操作。同时，随着建筑技术的不断发展，新的支护技术和材料不断涌现，施工人员需要不断学习和更新知识，以适应施工的需求。

二、支护施工技术方面的应用要点

（一）支护结构的施工实施要点

1. 科学选型

基坑支护的承重体系包括挡土墙、复合土钉墙等多种形式。设计部门必须根据具体地质状况以及周边环境特点，挑选出最适宜的岩土设计类型，并制定出相应的施工方案。例如，在地质条件较好、周边环境简单的区域，可以采用土钉墙支护；而在地质条件复杂、周边有重要建筑物的区域，则需要采用更稳固的地下连续墙或排桩支护。

2. 精准设计计算

参与施工的各方应对作业现场的地质特性以及水文情况有全面且细致的把握，以便在设计层面便对整个建筑项目进行科学合理的整体规划。以土钉墙或微型桩复合土钉墙为例，在设计计算环节务必精准到位，对基土参数进行合理选取，深入研究相关地质信息。同时，还需结合场地的地理位置进行区域类比分析，以保证设计方案的科学性和严谨性。

3. 严格施工把控

在施工阶段，土钉的锚固深度应位于滑动面以外稳固的土体内部，同时须按照规定连接，提升稳定性。坡度应完全遵循设计方案中的设定，保证微型桩桩体的结构强度满足标准，且微型桩所用钢管规格必须符合行业规范。尤其是其壁厚以及长度，要按照既定的比例进行恰当填充石头和水泥，并进行多次压浆操作来确保微型桩达到抗折性能标准。对于施工过程中的每一个环节都必须进行严格把关，根据各类土质条件变化和外界环境因素变化，实时调整方案。

（二）土体止水要点

1. 止水帷幕的选择

在深度较深的基坑挖掘过程中，防止地下水干扰是保障基坑工程作业进行的关键。常用的止水帷幕形式包括水泥土帷幕和钢筋混凝土墙体等。针对特定的水文地理条件和周边环境条件，需要挑选最适合的止水解决方案。例如，在地下水位较高、土质透水性较强的区域，可以采用钢筋混凝土墙体作为止水帷幕；而在地下水位较低、土质较好的区域，水泥土帷幕则更为适用。

2. 施工技术管理

在完成止水帷幕作业的全过程中，科学合理的施工技术管理措施是影响止水效果的重要因素。以水泥土帷幕为例，其搭接宽度应严格按照相关规范标准执行，其中包括搅拌和喷射注浆作业等环节。同时，为了确保止水帷幕上下两部分能够有效搭接，对垂直度也提出了更高要求。施工人员要确定拦截位置深度、正确布置桩位以及控制水泥添加量、防止止水帷幕被剪断破坏等，这些都是直接影响止水实际效果的关键因素。此外，为了进一步增强周围建筑稳定性，需实施科学有效的回灌策略，尽最大可能避免因降雨导致周边发生严重沉降现象。

（三）混凝土灌注工技术的要点及应用

1. 前期防护

在采用混凝土灌注桩作为基础支撑结构的施工过程中，应优先考虑提升混凝土管道桩的整体质量水平。在混凝土灌注桩作业开展之前，必须采取积极有效的防护措施，以确保地基基坑侧壁不会因为施工程序而发生明显变形或出现碎石脱落现象。例如，可以对基坑侧壁进行加固处理，采用钢板桩或土钉墙等进行支护，防止侧壁坍塌。

2. 清理工作

施工人员还需注意，当混凝土中掺入一定量的水后，其原本的粘结力和强度将会大幅度下降。因此，在进行混凝土灌注桩作业时，应对基坑内部的所有废弃物和污水进行细致的清理，避免残留杂物的存在引发不必要的安全隐患。同时，坑内的积水必须及时彻底进行清除，否则极易对混凝土管道桩的实体作业效果产生极大不利影响，进而直接导致整个项目的工程质量出现问题。

3. 施工操作

在进行混凝土灌注桩作业时，应充分考虑井下环境并合理调整钻孔桩架的位置。在钻孔环节，应根据实时情况，适当进行混凝土泥浆的灌入，避免出现地下水位偏高情况的出现，从而使得整个作业陷入困境，甚至导致资源浪费。同时，要严格控制混凝土的配比和浇筑速度，确保混凝土的质量和灌注效果。

（四）土钉支护施工

1. 技术原理

在高层建筑工程基坑支护施工作业中，土钉支护是一项关键环节。这项技术通过使附着于土钉表面的土壤与其相挤互压，在二者之间建立起摩擦力，从而显著增强整个工程建筑物的整体稳定性。由于土钉自身的摩擦系数较高，因此由此产生的摩擦力也相当大，这对于达成预期的施工效果无疑是非常有利的。

2. 施工要点

在执行土钉支护作业的全过程中，有必要对现场施工环境进行充分而精密的勘探，选用最适合的土钉规格型号。进行实地的土钉支护训练，随后对土钉的抗拔力度进行反复试验和数据对比，进而最终确定投放土钉的具体规格型号及其在作业区域中的位置分布。在土钉制作及成孔环节，需要保证土钉规格的标准性，在土钉打入过程中也需要注意角度；注浆时，土钉锚管注浆需要从其底端有序注入，注入与拔管操作同步进行，最终开展口部高压注浆，之后进行封孔操作。

三、结论

高层建筑深基坑支护施工技术是一项复杂而重要的工程，其施工特征决定了施工过程中的高风险性和高技术要求。通过科学选型、精准设计计算、严格施工把控等措施，可以确保支护结构的稳定性和安全性。同时，土体止水、混凝土灌注和土钉支护等关键技术的应用要点也需要施工人员严格掌握。实际案例表明，采用合适的支护技术和严格的施工管理，可以有效应对深基坑施工中的各种挑战，确保高层建筑施工的安全和质量。未来，随着建筑技术的不断发展，深基坑支护施工技术也将不断创新和完善，为建筑行业的可持续发展提供有力支持。

参考文献：

[1] 刘丽芳 . 探讨高层建筑工程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 , 2023(4):4.

[2] 高忠超 , 张敬东 . 关于高层建筑工程深基坑支护施工技术的探索 [J]. 中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2023.

作者简介

刘金帅，男，山东省烟台市人，工程师，现任主任工程师岗位，研究方向：建筑工程方向。