城市排涝泵站深基坑支护施工技术与变形控制研究

1、引言

近年来，城市化进程加速且极端天气频发，使得城市排涝泵站在防洪减灾体系里很重要并且其建设需求大增。排涝泵站施工的关键环节是深基坑工程，但因为地质条件复杂、施工环境受限、周边建筑物密集等，深基坑支护和变形控制成为影响工程质量与安全的核心问题。在土木工程行业里，深基坑支护技术的研究与应用有着重要地位，像灌注桩加内支撑、地下连续墙加锚索这样的支护形式适应性强且稳定性能佳，所以被广泛应用，不过对于不同地质条件和施工环境的适用性分析还得深入探究。而且深基坑变形控制因有了信息化施工管理和智能监测技术的引进有了新想法，例如依据有限元法的数值模拟技术在好多大型工程项目上都得到了检验，能精准预测基坑变形趋向，给施工方案优化带来理论支撑，并且分层开挖、逆作法这些先进的施工技术一应用，基坑工程的安全性和经济性就明显提高了。

2、城市排涝泵站深基坑支护施工技术与变形控制研究

2.1 深基坑支护施工技术分析

近年来，城市化进程加快使城市排水系统建设需求大幅增加，近五年统计数据显示我国城市排涝泵站年均建设量增长超 8%，而深基坑工程是核心环节，其施工技术是否科学直接影响工程质量和安全性能。深基坑支护施工的关键在于合理选择支护形式，灌注桩 + 内支撑和地下连续墙 + 锚索是比较常见的两种方案，前者适合软土层厚的地质条件，后者适合地下水位高的复杂地层。这两种技术在实际应用时适应性强、经济性佳，但在设计和施工时要充分考虑地质条件、周边环境以及施工工序间的协调情况。例如，某沿海城市排涝泵站项目用上灌注桩 + 内支撑方案后，基坑整体稳定性提高了大概 15%。施工工艺的优化也不容小觑，分层开挖技术靠逐层卸载有效减少基坑侧壁应力集中现象，逆作法先施工顶板再一步步往下挖明显降低基坑变形风险，综合运用这些技术给深基坑支护施工带来多种选择且为后续变形控制打下基础。

深基坑支护施工技术的选择要结合工程实际动态调整，并且施工时逐渐普及的信息化管理技术能实时监测基坑变形数据，从而及时发现潜在风险并采取应对措施，像某个中部地区排涝泵站项目引进智能监测系统后就成功把基坑变形量控制在设计允许范围以内 [2]。另外，施工工序的精细化管理也很关键，合理组织施工既能缩短工期又能减少因工序不当产生的附加应力。而且深基坑支护结构设计得充分考虑周边建筑物影响，因为研究显示基坑与邻近建筑物距离小于基坑深度两倍时支护结构设计难度会大大增加，所以不同地质条件和周边环境下制定个性化支护方案是当下行业发展必然趋势。

2.2 深基坑变形机理及影响因素

在城市排涝泵站建设里，深基坑变形是个机理复杂且多种因素共同影响的重要问题，从力学角度说，基坑变形主要有侧壁水平位移、地表沉降、坑底隆起这三种表现形式，其中土体侧压力变化往往致使侧壁水平位移，而在开挖的时候尤其如此，因为土体卸载会使应力重新分布从而使侧壁变得不稳定，基坑周边土体的压缩性对地表沉降影响较大，并且地下水位下降或者土体被扰动会使地表沉降更厉害，软土地区多见坑底隆起的情况，这是因为在基坑底部土体承载力不够的情况下，外荷载一作用就容易使其向上隆起，这些变形形式不但危及基坑本身的稳定，还可能让周边建筑物和地下管线遭受严重破坏，就像东部某城市的某个排涝泵站项目，没充分考虑软土层特性，基坑变形使邻近的道路出现裂缝，直接经济损失超百万元。

深基坑变形受地质条件、施工工艺和环境荷载这三个方面的主要影响，其中地质条件作为最基本影响因素，不同土层性质对基坑变形的敏感性差别很大，例如砂土层渗透性不错但开挖时易出现流砂情况，粘土层抗剪强度较强可在长期荷载下容易产生蠕变效应。施工工艺对变形控制也起着决定性作用，分层开挖技术靠减少单次开挖深度使土体应力释放速度降低，逆作法先施工顶板形成稳定支撑体系大大减少基坑变形可能。环境荷载像降雨、交通振动等对基坑变形也有显著影响，研究显示在降雨多的地方基坑侧壁水平位移平均增加 20% 还多，所以深基坑设计和施工时得综合考虑这些因素并建立科学的变形控制机制[3]

2.3 变形控制关键因素识别及优化方法

支护结构形式的选择对变形控制影响重大，因为钢筋混凝土地下连续墙这种主体结构刚度大能有效制约基坑侧向位移，并且内支撑与锚索配合使用可让整体稳定性进一步增强，所以施工工艺合理安排是控制变形的关键一环，由于分层开挖技术逐层卸载可防止土体应力集中，加上逆作法施工能使基坑周边地表沉降大幅减少，而且像交通振动、邻近建筑基础荷载这样的外部荷载会对基坑变形产生叠加效应，得靠精细的施工组织管理和实时监测来避开。某个排涝泵站深基坑工程综合运用上述技术手段后，成功把基坑最大水平位移控制在设计允许范围之内，给后续施工打下了坚实基础。

深基坑变形控制的关键是运用技术手段与管理措施全面提升基坑稳定性，基于有限元法的数值模拟技术给变形预测带来重要工具，能对基坑开挖全程模拟以精准预测各施工阶段变形趋向并为设计方案优化提供依据，例如南方某城市排涝泵站项目借助有限元模型算出基坑最大水平位移值，再调整支护结构参数就可把实际变形量控制在设计允许范围之内，而且信息化施工管理和智能监测技术的应用让变形控制精度和效率进一步提高，布设传感器网络采集基坑变形数据并借助大数据分析技术生成动态预警信息就能及时发现潜在风险并采取针对性举措，另外，施工工艺的优化也是变形控制的重要部分，合理安排开挖顺序、加大支护结构的刚度设计等都能有效降低变形风险，这些技术手段综合运用既提高了深基坑工程安全性也给城市排涝泵站建设提供了可靠保障。

3、结论

现代城市建设的重要理论和技术支撑被提供出来，并且近年来随着城市化进程加快，地下空间开发需求持续增长，使得深基坑工程在市政基础设施建设里的比重大大提高，统计显示 2018 到 2023 年全国深基坑工程数量每年平均增长率为 15% ，城市排涝泵站相关项目所占比例一年比一年多，对于不同的地质条件和施工环境，支护结构设计和施工工艺的优化是关键，研究发现把灌注桩+ 内支撑和地下连续墙 + 锚索这两种方案有效结合能大幅降低基坑变形风险并且分层开挖、逆作法这些技术一应用施工安全性就进一步提高，用有限元法做成的变形预测模型经现场监测数据一验证可靠性就比较高，再者信息化施工管理和智能监测技术被引进表明这个行业朝着智能化发展了，研究成果不但让工程质量与安全性提升了而且给未来类似工程的设计和实施提供了重要参考，这对推动城市防洪排涝设施建设意义深远。

参考文献

[1]曹晨曦 . 复杂地质条件下某泵站深基坑空间支护结构的数值模拟分析[J]. 广东水利水电 , 2025, (07): 64-69.

[2]严灏 . 房建施工中深基坑支护技术的优化策略研究 [A]. 广西大学广西县域经济发展研究院 , 2025 年第二届工程技术数智赋能县域经济城乡融合发展学术交流会论文集 [C]. 陕西黄陵发电有限公司 ;: 广西大学广西县域经济发展研究院 , 2025: 269-271

[3]周尧 . 厂房建设过程中深基坑支护施工技术应用研究 [J]. 中国建筑装饰装修 , 2025, (12): 173-175.