建筑土木工程施工中的基坑支护技术应用探讨

中图分类号： TU753 文献标识码：A

引言

基坑支护技术作为基坑开挖过程中防止土体坍塌、保证基坑稳定的重要措施，其应用水平直接影响到工程的质量与安全。结合实际工程条件，选择合理的支护形式并优化施工方法，是当前土木工程施工技术研究的重要方向。本文将从支护技术类型、施工工艺要点，探讨基坑支护技术在建筑土木工程施工中的应用。

1 基坑支护技术的分类与适用条件

1.1 放坡开挖

放坡开挖它的核心理念是通过改变边坡的几何形状，降低坡面土体受力，从而依靠土体自身的内摩擦力和黏聚力来保持稳定。这种方法通常在地质条件较好、土体稳定性强、地下水位较低的场地中使用，尤其适合浅基坑施工。例如，在乡村或郊区的工业厂房建设中，施工用地较为宽裕，放坡开挖不仅省去了大量支护结构施工成本，也减少了机械设备的投入。然而，其不足也很明显——为了达到安全稳定的边坡坡度，往往需要占用大量的施工场地，对于寸土寸金的城市中心区域几乎不可行。放坡开挖在遇到松散砂土或饱和软土时，边坡容易在雨水或地下水的作用下产生滑塌，需要额外设置排水沟、截水槽等配套措施。因此，这种方法虽简单，却对自然条件有较高依赖性，更多被用作低风险项目的首选方案。

1.2 土钉墙支护

土钉墙支护是一种在近几十年广泛应用的支护技术，其原理借鉴了加筋土的理念——在基坑开挖过程中，分层钻孔并插入钢筋（即“土钉”），配合喷射混凝土面层，共同形成整体受力结构。这种支护方法具有一定的主动性，因为土钉在土体中与周围土颗粒形成摩擦力与粘结力，增强了边坡的整体稳定性。它特别适合中等深度基坑施工，例如 5~15 米深度的地下车库工程。与传统刚性支护相比，土钉墙的优势在于结构相对柔性，能在一定范围内允许变形而不失稳，这有助于吸收外部扰动的能量，从而减少支护结构发生突然破坏的风险。施工上也较为灵活，可以边开挖边支护，有效节省工期。但与此同时，土钉墙对降水和排水要求较高，一旦地下水未得到有效控制，孔内作业难以进行，甚至会影响土钉与土体之间的粘结力。

1.3 排桩支护

排桩支护技术种类丰富，包括钻孔灌注桩、钢筋混凝土预制桩等形式。它通过一系列间距较小、成排布设的桩体，利用桩的弯曲刚度来抵抗侧向土压力，从而保持基坑稳定。这种支护方式的适应性极强，无论是深基坑、高地下水位，还是存在不均匀地质条件的地区，都能够灵活应对。在大型商业综合体、地铁车站等深基坑工程中，排桩支护几乎是“标配”方案。排桩支护的施工过程相对复杂，尤其是钻孔灌注桩，需要配合钢筋笼制作、混凝土灌注、泥浆护壁等工序，确保桩体成型质量。其优势在于桩体可与内支撑或锚杆体系结合使用，大大提高整体刚度和稳定性；同时，在高水位地区，还能结合止水帷幕减少渗水。但缺点也不能忽视——排桩施工往往周期长、成本高，对施工设备要求大；在狭窄施工场地内，机械作业空间不足时，施工难度会明显增加。因此，在方案设计阶段，需要在安全性、经济性与工期之间进行综合权衡。

1.4 地下连续墙

地下连续墙是一种兼具高刚度和优良防水性能的支护结构，通常由地下连续浇筑的钢筋混凝土墙体组成，其厚度一般在 600~1200 毫米之间，深度可达 50 米甚至更深。施工工艺复杂，需要采用抓斗或液压铣槽机分幅成槽，并在泥浆护壁的条件下浇筑混凝土。它不仅在深基坑工程中充当支护结构，还可兼作永久地下结构的一部分，具有一举多得的效果。这种方法特别适合超深基坑、高地下水位及软弱土层地区的施工，例如城市地铁区间、地下综合交通枢纽等。地下连续墙最大的优势在于支护性能优异、防渗能力强，能够有效阻止地下水渗入基坑内部。然而，施工设备投入巨大，技术门槛高，需要经验丰富的专业团队操作；一旦施工质量控制不当，可能出现接头不密实、混凝土离析等问题，影响结构整体性。虽然造价较高，但在需要长期、稳定、严密支护的工程中，地下连续墙仍然是不可替代的技术手段。

1.5 钢板桩支护

钢板桩支护通过将高强度型钢桩打入土中，形成连续墙体来抵抗土压力和水压力。这种方法施工速度快、装拆方便，钢板桩可多次重复使用，广泛应用于临时性基坑支护和应急工程，特别是在河道整治、码头建设、港口施工和沿海软土地区。施工工艺包括打桩、锁口连接、加设内支撑等，常用振动沉桩机或打桩锤。在软土地区，钢板桩的入土阻力较小，施工较为迅速；但在卵石层或坚硬地层中，打设难度较大，且桩体易损坏。钢板桩的刚度有限，难以单独支撑大深度基坑，通常需要与其他支撑体系配合使用。尽管钢板桩耐用、可回收，但运输与堆放成本较高。其高效率和灵活性在城市基础设施抢修或防汛应急中尤为突出。

2 基坑支护施工工艺要点

2.1 降水与排水

常见的降水方式包括轻型井点、喷射井点、管井降水和深井泵降水等，选择时需结合土层渗透系数、基坑深度及周边环境要求。降水系统应均匀覆盖整个基坑，并预留备用降水点，以应对异常渗水。排水方面，应在基坑底部设置集水坑，利用潜水泵及时排出渗水，防止基坑底部产生“管涌”或“隆起”。同时，还需评估降水对地面沉降的影响，并采取措施减少对周边建筑和道路的影响。部分工程还会将降水与地基加固同步进行，如注浆减少渗透通道，从而提高安全性并控制工期与成本。

2.2 变形监测与控制

基坑开挖过程中，支护结构和周边环境的变形监测是一项持续性的安全管理工作。监测内容包括支护结构的水平位移、桩顶沉降、锚杆拉力、地下水位变化以及周边建筑物的沉降和倾斜等。常用的监测手段有全站仪、水准仪、测斜仪、渗压计等，并可结合自动化数据采集系统实现实时传输与分析。当监测数据接近预警值时，应立即调整施工方案，如增加支撑、减缓开挖速度、优化降水措施等。监测点的布设要根据基坑形状、深度及周边环境的重要性进行分级布控，保证监测数据的代表性与完整性。科学的监测与及时的反馈，是防止基坑事故、保障工程安全的重要保证。

2.3 环境保护与安全管理

施工噪声需通过选择低噪声设备、安装隔音屏障等方式加以控制，粉尘可通过洒水、覆盖土方和使用雾炮机来减少。泥浆和废水必须经过沉淀池或污水处理装置处理后方可外排，以避免污染周边水体。安全管理方面，应建立完善的安全生产责任制，确保每个作业环节都有专人负责，并开展定期的安全培训与应急演练。在基坑周边设置坚固的围挡和警示标志，防止无关人员进入危险区域。夜间施工时，应提供充足的照明，确保操作视线清晰。只有在环境与安全得到双重保障的前提下，基坑施工才能顺利推进并赢得社会与业主的认可。

结束语

基坑支护技术作为建筑土木工程的重要组成部分，其科学选型与规范施工对于保障工程安全、控制造价和减少环境影响具有重要意义。在复杂多变的工程环境中，应综合考虑地质条件、地下水位、周边环境及经济因素，合理选择支护形式，并结合先进技术不断优化施工方案。未来，随着新材料、新工艺和智能化管理技术的应用，基坑支护将更加高效、安全、环保，为城市地下空间的可持续开发提供有力保障。

参考文献

[1]李花卉. 深基坑支护施工技术在房屋建筑工程施工中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),.202431039.

[2]张爱华. 基坑支护技术在建筑土木工程施工中的应用[J].价值工程,2024,43(26):119-122.