高层建筑深基坑支护设计与施工技术研究

引言

近年来，我国城市化建设步伐不断加快，城市土地资源愈发紧张，高层建筑成为城市空间拓展的主要方向。深基坑工程作为高层建筑施工的基础环节，其支护设计与施工质量直接影响到高层建筑的整体稳定性和周边环境安全。深基坑支护工程具有复杂性、风险性高的特点，涉及岩土工程、结构工程、环境工程等多学科知识。在实际工程中，深基坑支护设计与施工若存在不合理之处，极易引发基坑坍塌、周边建筑物沉降、地下管线破坏等安全事故，造成巨大的经济损失和社会影响。因此，深入研究高层建筑深基坑支护设计与施工技术，探索科学合理的支护方案与施工工艺，对保障高层建筑工程安全、推动建筑行业可持续发展具有重要的现实意义。

一、高层建筑深基坑支护设计原则

1.1 安全性原则

安全性是深基坑支护设计的首要原则。在设计过程中，需充分考虑基坑开挖与支护过程中的各种荷载，如土压力、水压力、地面附加荷载等，通过合理的计算与分析，确保支护结构具有足够的强度、刚度和稳定性，防止支护结构发生破坏或失稳，保障施工人员安全和周边环境稳定。

1.2 经济性原则

在满足安全性要求的前提下，应结合工程实际情况，优化支护方案，合理选用支护材料和施工工艺，降低工程成本。避免过度设计造成资源浪费，同时也要防止因盲目追求经济利益而降低支护结构的安全标准。

1.3 适应性原则

深基坑工程地质条件和周边环境复杂多变，支护设计应充分考虑场地的工程地质与水文地质条件、周边建筑物及地下管线分布情况等因素，选择适合的支护形式和施工方法，确保支护结构能够适应工程实际需求。

二、常见高层建筑深基坑支护形式

2.1 排桩支护

排桩支护是将钢筋混凝土桩以某种排列方式（如间隔排列、连续排列等）设置在基坑周边，形成挡土结构。该支护形式具有施工方便、适应性强等特点，适用于多种地质条件和基坑深度。根据不同的工程需求，可在排桩顶部设置冠梁，以增强排桩的整体稳定性。

2.2 地下连续墙

地下连续墙是在地面上采用专用成槽设备，沿着基坑周边，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法浇筑水下混凝土，筑成一道连续的地下墙体。地下连续墙具有挡土、截水、承重等多种功能，整体性好、刚度大，适用于地质条件复杂、对基坑变形控制要求高的工程。

2.3 土钉墙支护

土钉墙支护是利用土钉加固土体，形成由被加固土体、土钉及喷射混凝土面层组成的复合土体，起到挡土作用。该支护形式施工简单、经济，适用于地下水位以上或经过降水处理后的较干燥的基坑，且基坑深度一般不宜过大。

三、高层建筑深基坑支护施工技术要点

3.1 施工准备

在深基坑支护施工前，需做好充分的准备工作。首先，要详细勘察施工现场的工程地质与水文地质条件，收集周边环境资料，为支护设计与施工提供准确依据。其次，根据设计方案，合理组织施工机械和材料进场，并对施工人员进行技术交底和安全培训，确保施工人员熟悉施工工艺和安全操作规程。

3.2 基坑开挖

基坑开挖应遵循“分层、分段、对称、均衡”的原则，严格控制开挖深度和速度。避免因开挖不当导致基坑土体失稳，引发支护结构变形。在开挖过程中，要加强对基坑边坡和支护结构的监测，及时发现问题并采取

相应措施进行处理。

3.3 支护结构施工

不同的支护形式施工工艺有所不同。以排桩支护为例，在桩基础施工过程中，要严格控制桩的成孔质量，确保桩身垂直度和孔径符合设计要求；钢筋笼的制作与安装要保证其位置准确、连接牢固；混凝土浇筑要连续、密实，防止出现断桩等质量问题。对于地下连续墙施工，成槽是关键环节，要控制好槽壁的垂直度和稳定性，防止槽壁坍塌；钢筋笼的吊放要精准定位，混凝土浇筑要保证墙体的连续性和完整性。

3.4 降水与排水

有效的降水与排水措施是保证深基坑施工安全的重要环节。根据工程地质与水文地质条件，选择合适的降水方法，如井点降水、集水明排等，降低地下水位，防止基坑底部出现涌水、流沙等现象。同时，要做好基坑周边的排水工作，防止地表水流入基坑，影响施工安全和支护结构稳定。

四、高层建筑深基坑支护设计与施工存在的问题及优化措施

4.1 存在的问题

设计方面，部分设计人员对工程地质条件和周边环境分析不够深入，导致支护方案不合理；计算模型与实际情况存在偏差，影响支护结构的安全性和可靠性。

施工方面，施工队伍技术水平参差不齐，施工过程中存在偷工减料、违规操作等现象；对施工监测重视不足，不能及时发现和处理潜在的安全隐患。

4.2 优化措施

加强设计管理，提高设计人员的专业素质和责任意识，在设计前进行详细的地质勘察和环境调查，采用先进的计算方法和软件，确保支护方案科学合理。

强化施工过程监管，严格审核施工单位资质，加强对施工人员的培训和管理；建立完善的施工监测体系，实时掌握基坑变形和周边环境变化情况，及时采取有效的处理措施。

五、结论

高层建筑深基坑支护设计与施工技术是一项复杂的系统工程，涉及多个学科和专业领域。合理的支护设计和科学的施工技术是保障深基坑工程安全、顺利进行的关键。通过对深基坑支护设计原则、常见支护形式和施工技术要点的研究，结合实际工程案例分析可知，在深基坑支护工程中，应充分考虑工程地质条件、周边环境等因素，选择合适的支护方案和施工工艺，并加强施工过程管理和监测。针对目前深基坑支护设计与施工中存在的问题，需采取有效的优化措施，不断提高深基坑支护的技术水平和工程质量，确保高层建筑工程的安全与稳定，为城市建设的可持续发展提供有力保障。未来，随着建筑技术的不断进步，深基坑支护设计与施工技术也将不断创新和发展，以适应更高标准的工程需求。

参考文献

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