深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析

引言

随着高层建筑与地下空间开发日益增多，深基坑工程面临变形控制难、地下水扰动大、邻近设施敏感等多重风险。传统经验式支护已难以满足现代工程对安全性与可持续性的要求。基于此，本文研究支护结构选型、施工工艺优化与全过程动态管控技术具有重要现实意义。

1 深基坑支护类型

土钉墙支护是一种适用于浅层基坑的主动加固支护结构，通过在土体内成孔并插入钢筋或钢管，注入水泥浆形成锚固段，与喷射混凝土面层共同作用，构成复合挡土体系。其利用土体自身强度与土钉之间的相互约束效应，提高边坡稳定性，适用于黏土、粉土等非饱和土层。钢板桩支护是一种通过打入型钢或钢板形成的连续挡土结构，适用于软土、砂层等透水性较强的地层。其依靠自身刚度与嵌入深度抵抗侧向土压力，形成封闭式围护体系，有效阻止地下水渗流和土体位移。施工时可采用振动锤或静压法沉桩，便于快速安装与回收利用，适合临时性基坑支护。钻孔灌注桩加内支撑支护是一种刚性支护体系，由钻孔灌注桩作为挡土结构，结合混凝土或钢制内支撑形成空间受力系统。桩体嵌入稳定土层，承担侧向土压力与水压力，内支撑则控制围护结构变形，提升整体稳定性。施工工艺成熟，可与地下连续墙组合使用，满足复杂地质与周边环境敏感区域的支护需求，具有承载力高、变形可控、安全性强等优点。地下连续墙是一种由钢筋混凝土构成的深埋式连续挡土结构，通过成槽机分段挖掘并浇筑混凝土形成墙体，具有良好的整体性和抗渗性能。其嵌入深度大，能有效抵抗侧向土压力和地下水压力，适用于超深基坑及邻近重要建构筑物的工程环境。施工过程中可与支撑体系协同作用，控制变形并保障周边安全，是复杂地质下高可靠性支护形式。

2 深基坑工程风险特点

深基坑工程风险具有显著的复杂性与动态性，其核心特点体现在变形控制难、地下水影响大及周边环境敏感三个方面。变形控制难主要源于土体应力重分布引发的支护结构位移与地表沉降，尤其在软黏土或砂层中易出现塑性流动和侧向挤出，导致围护墙倾斜、支撑失稳等结构性破坏。地下水影响大表现为降水不当易引起管涌、流砂或水压力突变，进而削弱土体强度，增加基坑失稳风险。周边环境敏感则指邻近建构筑物、地下管线或交通设施对微小沉降极为敏感，一旦超过限值，即可能引发结构开裂或功能失效。因此，需要通过精细化设计、实时监测与动态调整实现全过程风险管控。

3 深基坑支护施工技术在建筑工程中的关键要点

3.1 基坑降水技术

基坑降水技术是深基坑施工中控制地下水位、确保开挖面稳定的必要措施，常用于黏土、粉土及砂层等透水性较强的地层。井点降水适用于深度较浅如 ⩽6 米的基坑，通过设置多级轻型井点管如间距 1.2–2.0 米，形成真空负压区，将地下水引至坑外排水系统，使水位降至开挖面以下 米，防止流砂与坑底隆起；管井降水则适用于深度较大 ⩾8 米或渗透系数较高的场地，采用直径 300–600毫米的钢筋混凝土管井，沿基坑周边布设，间距 15–30 米，抽排深层承压水，保障基坑侧壁稳定与底板干燥。两类方法均需结合水文地质条件优化布置，并配备自动控制水泵与水位监测系统，实现精准控水与施工安全协同。

3.2 支护结构施工精度控制

支护结构施工精度控制是保障深基坑安全稳定的关键环节，尤其在桩墙类支护如钻孔灌注桩、钢板桩施工中必须严格遵循设计要求。桩位偏差应控制在 50mm 以内，确保支护体系与设计受力路径一致，避免因偏位导致应力集中或支撑失效；垂直度偏差须 ⩽0.5% ，即每 10 米高度允许最大倾斜不超过 50mm，防止桩体侧向变形过大引发围护结构失稳。该控制指标适用于基坑周边支护桩、地下连续墙及立柱桩等关键部位，需通过全站仪定位放线、导向架辅助成孔、实时测斜仪监测等手段实现全过程精度管理。与此同时，桩顶标高误差应控制在 ±30mm 内，确保后续冠梁或支撑系统安装顺利衔接，提升整体支护结构的承载性能与抗变形能力。

3.3 监测系统布设

监测系统布设是深基坑施工安全控制的核心手段，应覆盖支护结构、地表及周边环境关键部位。位移与沉降监测点沿基坑周边布设，间距 ⩽20m ，重点布置在角部、邻近建构筑物及地下水位变化区，采用全站仪或自动测斜仪获取水平位移与深层土体变形数据；应力监测点则设置于支撑梁、立柱桩及围护墙内力关键截面，使用钢筋计或应变片采集内力变化。每日监测频率为 1–2 次，遇异常情况如位移速率突增或降水扰动应加密至每小时 1 次，并同步记录气象与开挖进度信息。该布设策略确保数据连续性与代表性，为风险预警与动态调整提供科学依据，保障基坑工程全过程安全可控。

3.4 分层开挖与及时支护

分层开挖与及时支护是深基坑施工中控制变形、保障稳定的核心工艺，适用于基坑边坡及支护结构所在区域。每层开挖深度应控制在 3 米以内，严禁超挖，以减少土体应力释放速率，防止坑底隆起或侧壁失稳；开挖后须立即进行支护作业，如设置钢支撑、混凝土内支撑或喷锚支护，确保支护结构与土体协同受力。该措施尤其适用于砂性土、粉土或软黏土地层，避免因暴露时间过长导致边坡蠕变或局部坍塌。开挖与支护工序应形成流水作业，相邻层间间隔时间不宜超过 24 小时，同时结合监测数据动态调整开挖节奏，实现“随挖随支、控变形、保安全”的施工目标。

3.5 应急预案制定

应急预案制定是深基坑施工风险管理的重要环节，重点针对流砂、涌水及支撑失稳等突发险情建立快速响应机制。在基坑底部或支护结构薄弱部位如砂层交界面、围护墙接缝处设置应急监测点，一旦发现流砂速率 >0.5m³/h 、涌水量突增或支撑轴力下降超预警值如＞设计值的 80% ，立即启动预案：采用注浆封堵、临时回填反压或加设临时钢支撑等措施控制险情扩散；同时组织抢险队伍 2 小时内到场处置，并同步上报项目部与监理单位。预案应包含人员分工、物资储备如袋装砂、水泥、型钢、通信联络流程及演练计划，确保“早发现、快响应、控风险”，最大限度减少对周边环境和结构安全的影响。

结束语

总之，深基坑支护施工技术的应用效果直接关系到工程整体安全与进度。通过科学选型、精准施工、实时监测与快速响应机制的协同作用，能够有效应对变形、渗漏与失稳等风险，保障基坑稳定与周边环境安全。未来，应进一步融合 BIM 模拟、物联网传感与 AI 预警技术，实现支护全过程数字化管控。

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