市政工程深基坑支护施工关键技术研究

引言

深基坑工程在市政建设中应用广泛，但因开挖深度大、环境复杂，易出现支护失稳、涌水和沉降等问题，风险显著高于一般工程。支护施工作为核心环节，直接关系工程质量和周边安全。当前，支护技术已由传统方法发展到地下连续墙、逆作法及复合体系，并融合信息化监测和智能化管理。本文结合市政工程实践，研究深基坑支护的关键技术与对策，以期为工程建设提供参考。

一、深基坑支护施工中的地质勘察与设计优化

地质勘察是深基坑支护施工的前提，设计优化是确保安全与经济性的关键。基坑稳定性依赖于对土层分布、地下水位、力学参数及周边环境的准确掌握，若勘察不足，容易导致设计失真，出现结构强度不足或超额设计的问题。在设计阶段，应结合地质条件与基坑规模选择合理支护形式，如放坡开挖、土钉墙、排桩、地下连续墙或逆作法。软土地区多采用地下连续墙配合内支撑以兼顾止水和稳定，硬质地层则可选用排桩与锚杆，兼顾安全与经济。设计优化还应通过有限元模拟与稳定性分析预测变形和受力，指导结构尺寸和工序安排，并综合考虑周边建筑与管线，避免因支护刚度不足或变形过大引发沉降和破坏。通过科学勘察与合理设计，可有效提升支护体系的可靠性，为施工提供保障。

二、深基坑施工中的降排水与地下水控制技术

地下水问题是深基坑施工中的突出难题，也是影响支护安全与施工质量的重要因素。高水位地区的深基坑若缺乏合理的降排水措施，极易发生涌水、管涌和流砂现象，严重威胁基坑安全。为此，施工中常采用井点降水、深井降水、帷幕止水以及坑内排水相结合的方式控制地下水。轻型井点适用于浅层基坑排水，深井降水则可用于较大深度和渗透系数较大的土层。对于止水要求较高的项目，则需通过地下连续墙、三轴搅拌桩或高压旋喷桩形成止水帷幕，阻止地下水渗流进入基坑内部。在施工过程中，降水与止水措施必须与支护结构紧密配合，既要保证地下水位有效控制，又不能因过度降水导致地面沉降过大，对周边环境造成不利影响。同时，施工中应设置完善的排水系统，确保基坑底部和坑内施工区域保持干燥，以利于后续施工和支护结构稳定。近年来，随着新技术的发展，真空预压、冻结法等特殊降水与止水方法也逐渐在复杂地质条件中得到应用，进一步提高了深基坑施工的安全性与适应性。通过科学合理的降排水与地下水控制措施，能够有效防止基坑渗水、变形与坍塌等事故，为安全施工创造有利条件。

三、深基坑支护结构施工技术与工艺控制

支护结构的施工技术与工艺控制是深基坑施工的核心内容，其质量直接关系到基坑的稳定性和工程的安全性。在具体施工中，不同支护形式对应不同的工艺流程与质量控制要点。地下连续墙施工需采用成槽机或液压抓斗配合稳定液成槽，并通过钢筋笼吊装与水下混凝土灌注形成高强度墙体，该方法止水与承载性能优良，适合深基坑和高水位地区。排桩与锚杆支护则要求在钻孔、成桩和张拉过程中严格把控工艺参数，确保桩体密实和锚固力可靠。土钉墙施工则需控制喷射混凝土厚度与土钉长度，以保证整体稳定性。在工艺控制方面，必须加强对施工设备与材料的管理，确保机械运转正常、材料性能符合设计要求。同时应注重施工顺序的科学安排，避免因开挖速度过快或对称性不足造成基坑变形失稳。近年来，逆作法施工在市政深基坑中应用广泛，其通过结构与支护同步施工，有效缩短工期并增强整体稳定性，尤其适用于市中心繁华区等对施工扰动要求较高的项目。通过严格的工艺控制和科学的施工组织，可以大大提升深基坑支护结构的安全性和耐久性。

四、深基坑施工监测与信息化管理

监测与信息化管理是深基坑施工安全控制的重要手段，也是现代市政工程管理发展的必然趋势。在深基坑施工过程中，必须建立完善的监测体系，对基坑内外的位移、沉降、支护结构受力、地下水位及周边建筑物变形等关键指标进行实时监测。常用的监测方法包括全站仪测量、倾斜仪观测、沉降点监测、孔隙水压力计和应力计布设等。这些监测数据能够反映基坑及周边环境的动态变化，为施工调整和风险预警提供科学依据。随着信息化技术的发展，基于物联网和大数据的智慧基坑管理平台逐渐推广应用，能够实现监测数据的自动采集、传输与分析，并通过三维可视化界面直观展示基坑状态，提升了管理的科学性与实时性。当监测数据超过预警值时，系统能够自动报警，指导施工单位采取加固、降水或减载等措施，从而防止事故发生。信息化管理不仅提高了基坑施工的安全水平，还提升了施工效率和管理精度，推动了深基坑施工由经验管理向科学决策转变。通过监测与信息化的结合，深基坑支护施工能够实现风险的动态管控和全过程优化管理。

五、深基坑施工风险防控与发展趋势

深基坑施工风险多样且复杂，涉及地质条件不确定性、施工扰动、环境约束及不可预见因素等，因此风险防控是保障施工顺利进行的重要环节。风险防控应遵循预防为主、动态管理的原则，从设计、施工到监测的全过程实施综合管理。在设计阶段，应进行多方案比选与风险评估，选择最优支护体系；在施工阶段，应落实安全技术交底和应急预案，强化对重点环节的巡查与管理；在监测阶段，应建立预警机制和信息反馈机制，确保风险能够及时发现和处置。

此外，随着科技进步，深基坑施工逐渐向智能化和绿色化发展。智能化方面，通过 BIM 技术、物联网传感器和人工智能算法，实现基坑施工的数字化管理与风险预测；绿色化方面，强调施工节能降耗、减少扰动和生态保护，实现工程建设与环境协调发展。未来，深基坑支护施工将更加注重全过程信息化管理和跨学科技术融合，通过新材料、新工艺的推广应用，不断提升工程的安全性、经济性和可持续性。

结论

市政工程深基坑支护施工是一项系统性极强的工程任务，其技术难点主要集中在地质勘察与设计优化、地下水控制、支护结构施工、监测管理以及风险防控等方面。通过科学合理的设计、精细化的施工工艺、完善的监测体系和动态风险管理，能够有效确保深基坑施工的安全与质量，并最大限度地降低对周边环境和市政设施的不利影响。本文研究表明，深基坑支护施工不仅需要传统技术的支撑，更需要信息化和智能化手段的融合，才能满足现代市政工程建设的需求。未来，随着数字化建造和绿色施工理念的深入发展，深基坑支护施工将向着更加安全、高效、环保和智能的方向发展，为城市建设提供更加有力的技术保障。

参考文献

[1] 曹宏 . 探讨市政工程深基坑支护的难点及解决措施 [J]. 建材发展导向 ,2024,22(17):113-116.

[2] 于庭富, 王子鸣. 粉土地层综合管廊深基坑钢板桩支护技术研究[J].四川建材 ,2024,50(08):91-92+112.

[3] 英 沃 田 . 市 政 施 工 深 基 坑 支 护 技 术 的 运 用 [J]. 新 城 建 科技 ,2024,33(06):122-124.