建筑工程深基坑土方开挖与边坡支护施工技术应用

引言

随着我国建筑工程的不断发展，各种大规模的地下空间开发越来越多，为了可以达到建筑物的稳定性，对基坑工程的要求也越来越高边坡支护技术可以为其有效的提供地下施工空间与安全保证。从目前建筑工程实际来看，特别是在高层建筑中，深基坑支护施工技术得到了重要应用，不但满足了高层建筑的实际需求，也提高了建筑工程的整体稳定性。随着建筑向高层化、地下空间开发利用趋势的推进，深基坑工程日益增多，其施工环境复杂、技术要求高，风险防控难度大。土方开挖作为深基坑施工的先行工序，需兼顾开挖效率与边坡稳定；边坡支护则是保障开挖过程安全的核心手段，两者的技术协同对工程整体质量至关重要。当前，部分工程因开挖方案不合理、支护措施不到位，导致边坡失稳、周边沉降等问题，影响施工安全与周边环境。因此，研究深基坑土方开挖与边坡支护施工技术的应用路径，对提升深基坑工程施工水平具有重要意义。

一、深基坑土方开挖的核心要点与技术要求

（一）开挖方案的规划与设计

深基坑土方开挖方案需结合工程地质条件、周边环境及基坑深度综合制定。首先应明确开挖顺序与分层厚度，通常采用分层、分段、对称开挖方式，避免一次性开挖深度过大导致边坡应力集中。对于软土地区，需控制开挖速度，预留足够的时间让土体应力释放，减少对周边土体的扰动。开挖范围应根据支护结构类型确定，确保支护施工有足够的作业空间，同时避免超挖引发边坡变形。

（二）开挖过程的关键技术控制

开挖过程的技术控制重点在于平衡效率与安全。机械选型需根据基坑尺寸、土质情况确定，如在狭窄场地采用小型挖掘机配合人工开挖，在开阔区域使用大型挖土机提高效率。开挖过程中应严格控制分层厚度，每层开挖深度不宜超过支护结构的设计高度，且需待上层支护施工完成并达到强度后，再进行下层开挖。对开挖面的平整度需进行实时修整，避免出现陡坡或局部堆载，减少边坡附加应力。

（三）常见问题的预防与处理

深基坑开挖中易出现边坡坍塌、基底隆起、周边沉降等问题，需提前预防与及时处理。边坡坍塌多因开挖过陡、排水不畅或土体抗剪强度不足引起，预防措施包括放缓坡率、加强排水、对表层土体进行临时加固等；若发生局部坍塌，应立即停止开挖，清除坍塌土体后采用沙袋回填或土钉墙加固。基底隆起常见于软土地层，可通过设置降水井降低地下水位、增加垫层厚度等方式抑制；对于已出现的隆起，需分析原因并采取加深降水或加载反压等措施。周边沉降主要由土体扰动引起，需控制开挖速度，必要时对周边土体进行注浆加固，减少沉降影响。

二、深基坑边坡支护的主要类型与应用条件

（一）土钉墙与复合土钉墙支护

土钉墙支护通过将土钉植入边坡土体并喷射混凝土面层，形成复合土体结构，提高边坡稳定性。其适用于地下水位较低、土层较好的基坑，具有施工简便、成本较低的特点。复合土钉墙则结合了土钉与预应力锚杆、止水帷幕等元素，适用于软土、富水地层或周边环境复杂的基坑，能有效控制边坡变形与渗水。施工中需确保土钉钻孔角度、深度符合设计要求，注浆应饱满密实，喷射混凝土面层需与土钉紧密结合，形成整体受力体系。

（二）排桩与地下连续墙支护

排桩支护由钢筋混凝土灌注桩或预制桩排列而成，适用于中等深度基坑，能承受较大土压力。其施工时需控制桩位偏差与垂直度，确保桩体连接紧密，必要时在桩间设置止水帷幕防止渗水。地下连续墙支护则通过成槽浇筑混凝土形成连续墙体，适用于深基坑、高水位或周边环境保护要求高的工程，具有刚度大、止水效果好的优势。施工中需注重槽段接头处理，避免出现渗漏，同时控制墙体垂直度与混凝土浇筑质量，确保其承载与防渗性能。

（三）钢板桩与型钢水泥土搅拌墙支护

钢板桩支护采用拉森桩等型钢打入土体形成支护结构，适用于浅至中等深度基坑，具有施工速度快、可回收利用的特点，多用于临时支护。其施工需注意桩体拼接紧密，避免锁口漏水，对较硬地层可采用振动沉桩或静压沉桩方式减少对周边影响。型钢水泥土搅拌墙由水泥土搅拌桩中插入型钢形成，兼具挡土与止水功能，适用于软土地层基坑。施工中需保证水泥土搅拌均匀，型钢插入位置准确，确保两者协同受力。

三、土方开挖与边坡支护的协同施工及安全管控

（一）开挖与支护的工序协同

土方开挖与边坡支护的工序协同是确保施工安全的关键。应遵循“ 先支护后开挖、分层开挖分层支护” 的原则，合理安排两者的施工顺序与时间间隔。在土钉墙或排桩支护的基坑中，上层土方开挖后应及时施工土钉或锚杆，待其达到设计强度后再进行下层开挖，避免边坡长时间暴露。对于采用内支撑的基坑，需根据支撑设置位置分段开挖，完成一段支撑施工并验收合格后，再开挖相邻段，确保支撑体系及时发挥作用。同时，支护施工需为开挖作业预留足够空间，避免工序冲突影响施工效率。

（二）施工过程的监测与反馈

施工过程的监测是掌握基坑状态、指导施工的重要手段。应建立包含坡顶沉降、边坡位移、支护结构应力、地下水位等指标的监测体系，监测频率随开挖深度增加而提高，在关键工序阶段应加密监测。监测数据需及时分析处理，与设计预警值对比，若发现指标超限时，应立即停止施工，分析原因并采取加固措施，如增加锚杆数量、调整开挖顺序等。通过监测数据的动态反馈，可不断优化施工参数，确保基坑施工始终处于安全可控状态。

（三）安全管控措施的落实

安全管控需贯穿深基坑施工全过程。首先应编制专项施工方案并经专家论证，明确各岗位安全职责与操作规范。对施工人员进行安全教育培训，使其掌握边坡失稳、涌水等险情的应急处置方法。机械作业时需设置警示区域，避免人员进入危险范围，夜间施工需保证充足照明。雨季施工应加强排水与边坡巡查，防止雨水冲刷边坡；冬季施工需采取防冻措施，避免土体冻融影响边坡稳定。同时，应制定应急预案，储备应急物资，定期开展应急演练，确保突发险情能得到及时处置。

结语

建筑工程深基坑土方开挖与边坡支护施工技术的应用，需兼顾技术可行性与安全可靠性，通过科学规划开挖方案、合理选择支护类型、强化工序协同与安全管控，实现基坑施工的高效与安全。未来，随着新型支护材料与智能化监测技术的发展，深基坑施工将向更精准、更安全的方向发展，为建筑工程地下空间开发提供更坚实的技术支撑。

参考文献

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