建筑工程中深基坑支护施工关键性问题研究

1. 引言

随着城市化加快，高层建筑增多，深基坑工程日趋复杂，支护施工质量直接关系工程安全。数据显示，支护失效事故中约 70% 与土体稳定性相关，施工还可能引发地下水变化和地面沉降等问题。本研究针对深基坑支护施工中的结构选型、开挖支护协调及监测等关键问题，结合案例与数据分析原因，提出相应解决方案，以提升工程质量、效率和安全性，并为行业智能化与绿色转型提供支持。

2. 深基坑支护施工技术发展历程

2.2 现代支护技术的发展

随着建筑工程的发展，现代深基坑支护技术至关重要。土钉支护通过埋设钢筋土钉提供稳定性，灵活且成本低，适用于中小型基坑。地下连续墙技术则以其高强度和抗震性，广泛应用于抵抗土体侧向压力，并通过注浆或锚杆增强支撑。现代支护技术在安全、经济和适应性方面具备优势，能适应复杂地质条件，减少对周边环境的影响。

2.3 传统支护方式不足分析

传统支护方式在早期建筑工程中虽起到重要作用，但随着工程规模扩大和技术要求提高，其局限性逐渐显现。安全性上，传统方式如放坡开挖和简单挡土墙在深基坑工程中稳定性不足，易导致坍塌，特别是在软土地区或地下水位高时，抗渗性和抗侧压能力欠缺，增加风险。经济性方面，传统方式需大量人力和材料，且施工周期长，成本高。此外，其对地质条件适应性差，难以应对不同土质和基坑形状，限制应用。因此，发展现代支护技术成为必然[1]。

3. 深基坑支护施工关键性问题

3.1 支护结构选型问题

3.1.1 不同地质条件下的选型

在深基坑支护施工中，地质条件的差异性对支护结构的选择具有决定性影响。根据地质勘探数据，软土地区由于土质松散、承载力较低，通常需要采用搅拌桩墙或地下连续墙等支护形式，以提高土体的整体稳定性。而在硬土或岩石地层中，钢支撑结构因其较高的强度和刚性成为更为适宜的选择。此外，地下水位的高度及其变化规律也需纳入考虑范围，例如在高水位区域，应选择密闭性良好的支护结构以防止渗水引发的土体失稳。因此，合理分析地质特征与分布情况是确保支护结构选型科学性的基础。

3.1.3 工程需求决定的选型

除了地质条件外，工程规模、工期及成本等因素同样对支护结构的选择起到关键作用。对于大型深基坑工程，由于其施工范围广泛且深度较大，通常需要采用复合支护体系，如排桩结合内支撑系统，以满足整体稳定性和安全性的要求。而对于工期较短的项目，则需优先考虑施工效率较高的支护技术，如强夯法或土钉墙支护，这些方法不仅能够快速实施，还能有效降低施工成本。同时，工程造价的控制也要求在选型过程中进行多方案比选，以在保证工程质量的前提下实现经济效益最大化。

3.2 土方开挖与支护施工协调问题

3.2.1 开挖顺序对支护结构的影响

土方开挖顺序的合理性直接关系到支护结构的稳定性。例如，在某超深基坑工程中，因未严格按照“分层、分块、分区”的原则进行开挖，导致局部支护结构承受过大侧向压力，最终引发变形甚至破坏。类似地，在另一案例中，由于开挖顺序不当，基坑边缘出现了明显的沉降和裂缝，严重威胁周边建筑物的安全。这些实例表明，开挖顺序的设计必须充分考虑支护结构受力特点及其与土体相互作用的关系，避免因施工不当造成不可逆的损害[2]。

3.2.2 开挖速度与支护施工的配合

开挖速度过快或过慢均可能对支护施工产生不利影响。当开挖速度过快时，土体应力释放过于集中，易导致支护结构承受瞬间超载，从而引发变形或失效。相反，若开挖速度过慢，则可能延长支护结构的暴露时间，增加外部环境对其的侵蚀风险，尤其是在地下水丰富的地区，这种影响尤为显著。因此，合理的开挖速度应根据支护结构的施工进展和监测数据动态调整，确保两者之间的协调配合，从而保障施工的安全性和高效性。

3.3 支护结构监测问题

3.3.1 监测项目与指标

支护结构监测的核心在于对关键参数的实时监控，主要包括位移、应力、地下水位等项目。其中，位移监测是评估支护结构稳定性的重要指标，其合理范围通常根据工程规模和地质条件确定，一般控制在毫米级以内。应力监测则主要用于评估支护结构内部受力状态，及时发现潜在的安全隐患。此外，地下水位的变化对支护结构的影响不容忽视，特别是在高水位地区，需通过持续监测确保降水措施的有效性。明确这些监测项目及其指标范围，能够为施工提供科学依据。

3.3.2 监测数据对施工调整的作用

实时监测数据在深基坑支护施工中具有重要的指导意义。通过对位移、应力等数据的分析，可以及时发现异常情况并采取针对性措施，如调整开挖顺序、加强支护结构等，从而有效避免事故的发生。例如，在某复杂环境下的深基坑工程中，通过监测数据发现基坑边缘位移超出预警值，随即采取了增设临时支撑的措施，成功避免了进一步的变形和破坏。由此可见，科学利用监测数据不仅能够提升施工的安全性，还能优化施工方案，提高整体工程效率。

4. 关键性问题产生原因及解决策略

4.1 问题产生原因分析

深基坑支护施工中的关键性问题常源于多方面因素。首先，设计不合理是主要问题之一。勘测不全面或分析不准确，可能导致支护结构无法满足需求，如在软土地区未考虑土体流动性，可能致使结构变形或失稳。其次，施工不当也会引发问题。未按设计方案执行，如开挖顺序错误或速度过快，均会对支护结构产生不利影响。此外，管理不到位也是关键因素。施工现场缺乏有效监督与管理，安全制度执行不力，施工人员安全意识淡薄，会导致施工质量下降。

4.2 解决策略探讨

针对以上问题，可采取以下策略。设计方面，应详细勘测地质条件，利用先进技术获取准确数据，为支护结构选型提供依据，综合考虑多方面因素制定合理方案。施工过程中，严格按设计方案操作，合理安排开挖顺序与速度，确保协调进行。同时，加强现场管理，建立健全的安全管理体系，明确责任，加强施工人员的安全培训与教育，提高其安全意识与操作技能。通过实时监测关键指标，及时发现并处理问题，确保施工安全与质量[3]。

5. 结论

深基坑支护是建筑工程的关键技术，对提升工程安全与质量至关重要。本文分析了支护结构选型、开挖施工协调及监测技术等核心问题，指出合理选型可降低风险并提高经济性，优化开挖过程有助于控制变形，实时监测则增强了施工可控性。研究成果为深基坑工程提供了重要理论与实践参考。未来，该领域将向智能化、绿色化和高效化发展，依托智能监测、新型环保材料及自动化工艺，实现更安全、可持续的施工保障。

参考文献

[1]邓明静.建设工程中深基坑支护设计与施工关键技术研究[J].门窗，2024，（6）：40-42.

[2]李洁.建筑深基坑支护施工技术研究[J].工程技术研究，2023，8（24）：71-73.

[3]马驰;周晓益;孙健;何丛飞.建筑工程中深基坑支护施工关键技术分析[J].工程技术研究，2020，5（18）：55-56.