建筑工程施工中深基坑支护施工技术初探

引言

地下结构施工安全的核心环节，其技术选择与施工质量直接影响工程进度、成本及周边环境稳定性。随着城市高层建筑与地下空间开发规模扩大，深基坑工程呈现“深、大、近、复杂”等特点，对支护技术的适应性、安全性及经济性提出更高要求。本文从技术分类、施工流程、质量控制及创新应用四个维度展开分析，系统探讨深基坑支护施工技术的关键要点与实践路径。

一、深基坑支护技术分类与适用性

1.1 排桩支护体系

排桩支护通过混凝土灌注桩或预制桩形成连续挡土结构，适用于软土至硬土层。例如，某市地铁车站深基坑工程采用直径1.2m 的钻孔灌注桩，桩间距1.5m，桩顶设置冠梁形成整体受力体系。该技术施工便捷、成本可控，但需注意桩间土体稳定性，通常需配合截水帷幕（如三轴搅拌桩）防止渗流。

1.2 地下连续墙技术

地下连续墙兼具挡土与截水功能，适用于深厚软土、砂层及复杂地质条件。以某超高层建筑深基坑为例，采用厚度1.2m 的地下连续墙，深度达35m，墙间设置H 型钢接头增强整体性。该技术刚度大、变形小，但造价较高，需严格控制泥浆配比与成槽垂直度，避免槽壁坍塌。

1.3 土钉墙与复合土钉墙

土钉墙通过在土体中插入钢筋并喷射混凝土面层形成自稳结构，适用于非软土场地且开挖深度≤12m 的基坑。某住宅项目采用土钉墙支护，土钉长度 6--9m ，间距 1.2m×1.2m ，配合预应力锚杆控制变形。复合土钉墙则结合微型桩或水泥土桩，进一步增强抗滑能力，适用于回填土、淤泥质土等复杂地层。

1.4 内支撑与锚拉体系

内支撑通过钢支撑或混凝土支撑传递土压力，适用于开挖面积大、周边环境敏感的基坑。例如，某商业综合体深基坑采用Φ609×16mm 钢管对撑，间距6m，配合腰梁分散荷载。锚拉体系则通过预应力锚杆将土压力传递至深层稳定土层，适用于硬土或岩石地层，需严格控制锚杆张拉力与注浆质量。

1.5 组合支护技术

复杂工程常采用多种技术组合，如“排桩+内支撑+截水帷幕”“地下连续墙+逆作法”等。某综合管廊工程采用“SMW 工法桩+混凝土支撑”，其中SMW 工法桩（型钢水泥土搅拌墙）兼具挡土与截水功能，型钢可回收利用，降低造价20%以上。

二、深基坑支护施工流程与关键控制点

2.1 施工准备阶段

地质勘察与方案设计：通过钻探、原位测试获取土层参数，结合周边管线、建筑物分布制定支护方案。例如，某工程发现地下存在承压水层，调整方案增加降压井，避免突涌风险。

场地平整与设备选型：清除障碍物，规划材料堆放区与机械行进路线。根据土层强度选择成孔设备，如硬土层采用旋挖钻机，软土层采用长螺旋钻机。

材料检验与预加工：钢筋、水泥等材料需复验合格，锚杆、土钉等构件提前加工，确保尺寸精度。

2.2 支护结构施工

排桩施工：采用跳挖方式减少邻桩扰动，控制桩位偏差≤50mm，垂直度 ⩽0.5% 。混凝土浇筑需连续进行，避免断桩。

地下连续墙施工：成槽过程中监测泥浆液面，防止塌孔；钢筋笼吊装需校准垂直度，避免碰撞槽壁；混凝土浇筑采用导管法，确保充盈系数 ⩾1.1. 。

土钉墙施工：成孔后立即插入土钉并注浆，防止土体松弛；喷射混凝土面层分两次实施，首次厚度40—50mm，终凝后挂网喷射至设计厚度（通常 80-100mm) ）。

内支撑安装：钢支撑需预加轴力（通常为设计值的 50%-70%) ，混凝土支撑需养护至设计强度 80% 后方可开挖下层土方。

2.3 土方开挖与支撑拆除

分层开挖：每层开挖深度≤3m，软土地区需设置多级平台，每级宽度 ⩾1.5m 。采用盆式开挖时，中间土体预留宽度≥10m，减少围护墙侧压力。

支撑拆除：遵循“先换撑后拆除”原则，采用静态爆破或切割技术，避免振动对周边环境的影响。例如，某工程采用模块化钢支撑体系，通过液压千斤顶同步卸载，实现安全快速拆除。

2.4 监测与反馈

监测项目：包括围护墙位移、支撑轴力、地下水位及周边建筑物沉降，监测频率随开挖深度增加而提高（如开挖至基底时每日2 次）。

预警机制：设定位移预警值（通常为基坑深度的 0.5%-0.7%) ），超限时立即停止开挖并启动应急预案，如增设临时支撑或回填反压。

三、深基坑支护施工质量控制要点

3.1 原材料与构配件质量

钢筋需提供出厂合格证及复验报告，抗拉强度实测值与屈服强度实测值比值 ⩾1.25 ；水泥需检验安定性与强度，禁止使用过期或受潮水泥。

锚杆、土钉等构件需进行拉拔试验，抗拔力需满足设计要求（如土钉抗拔力 ∣⩾ 50kN）；型钢、钢管等支撑材料需校直并除锈，弯曲度≤1/1000。

混凝土配合比需根据土层特性调整，如高水位地区采用抗渗等级≥P8 的防水混凝土，掺加粉煤灰或矿渣粉改善和易性。

3.2 施工工艺控制

成孔质量：排桩、锚杆成孔直径偏差 ⩽20mm ，孔深偏差 ⩽50mm ，孔底沉渣厚度 ≤ssapprox 100mm；地下连续墙成槽宽度偏差≤20mm，垂直度偏差≤1/300。

注浆工艺：采用二次注浆技术提高锚固体强度，首次注浆压力 0.5—1.0MPa（水泥浆水灰比0.5—0.6），二次注浆压力2—3MPa（水灰比0.4—0.5），间隔时间 _2^-4 小时。

混凝土浇筑：排桩、地下连续墙混凝土坍落度控制在180—220mm，采用串筒或导管下料，确保充盈性与密实性；土钉墙喷射混凝土需添加速凝剂（掺量 3%-5%) ），缩短初凝时间至3—5 分钟。

3.3 成品保护与验收

支护结构施工完成后需进行隐蔽工程验收，重点检查钢筋连接（如焊接长度 ⩾ 10d）、焊缝质量（无气孔、夹渣）及注浆饱满度（通过声波检测或取芯验证）。

土方开挖过程中禁止机械碰撞支护结构，靠近围护墙3m 范围内需人工清土；支撑上方严禁堆载，避免超压导致变形或断裂。

工程验收需提供完整的技术资料，包括施工记录、监测数据、试验报告及质量评定表，确保可追溯性。

四、深基坑支护技术创新与应用

4.1 智能化监测技术

在大型建筑工程中，深基坑施工面临复杂地质条件与周边环境制约，传统监测方式难以满足需求。为此，该工程创新引入智能化监测技术，运用物 网传感器，实时、精准采集基坑位移、应力等关键数据。这些数据被迅速传输至云平台，借助先进算法进行 度分析， 测变形趋势。基于这一技术，系统提前 48 小时发出潜在风险预警，施工团队得以迅速采取应对措施，有效避免了基坑坍塌等重大事故，保障了施工安全与进度。

4.2 绿色施工技术

项目采用可回收装配式钢支撑，减少混凝土用量及建筑垃圾产生；截水帷幕施工采用环保型浆液（如膨润土-聚合物复合浆液），降低对地下水污染风险。此外，通过优化施工时序（如夜间降水、白天开挖），减少水资源浪费与噪音污染。

4.3 逆作法施工

超高层建筑深基坑采用“地下连续墙+逆作法”，地下结构施工与土方开挖同步进行：首先施工地下连续墙与顶板，随后逐层向下开挖并浇筑中板、底板，形成“自上而下”的逆作体系。该方法缩短工期6 个月，降低造价 15% ，同时减少对周边道路与管线的扰动。

五、结论

深基坑支护施工技术是一项复杂且关键的工程环节，施工时必须全面考量地质条件的复杂性、周边环境的约束性以及经济成本的合理性。通过科学合理地选型支护结构、精细严谨地开展施工操作，并实施动态监测，才能切实保障工程安全。展望未来，伴随智能化与绿色化技术的进步，深基坑支护将迈向更高效、环保的新阶段，助力城市地下空间开发。

参考文献

[1] 王醒宇.深基坑支护结构设计与施工关键技术分析[J].中国建筑金属结构,2025,24(17):111-113.

[2] 何国俊.建筑工程中深基坑支护施工关键性问题研究[J].科技创新与应用,2025,15(23):166-168+172.