建筑土木工程施工中的基坑支护技术应用探讨

引言

基坑支护主要是为了防止基坑在开挖过程中发生坍塌或变形，确保施工的安全性与稳定性。基坑支护技术的发展经过了多个阶段，从最初的简单支护到现在的多种支护方式相结合，支护技术不断更新和完善，尤其在大规模工程中，基坑支护的应用更是变得复杂且具有挑战性。本文将结合当前基坑支护的研究现状，分析各类支护技术的特点及适用范围，并提出一些在实际应用中存在的问题和解决方案。

1 常见的基坑支护形式

1.1 钢支撑支护法

钢支撑支护法是一种通过在基坑四周设置钢管支撑、钢筋混凝土框架支撑等结构，利用钢材的高强度和优良的刚度提供支撑力，防止基坑发生位移或坍塌的支护方式。钢支撑结构通常通过焊接或螺栓连接成框架型支撑系统，通过设立钢管支撑、预埋钢筋等方式，确保基坑的稳定性和施工安全。钢支撑具有承载能力强、稳定性高的优点，适用于基坑深度较大或土质松软、地下水丰富的地区，尤其在大规模城市地下工程的施工中广泛应用。由于其结构刚度较大，钢支撑能够有效抵抗基坑开挖过程中可能产生的侧向力和沉降，确保基坑稳定。此外，钢支撑安装过程较为迅速，能够缩短施工周期。然而，钢支撑的缺点在于成本较高，且需要根据具体情况进行设计计算，尤其是在土壤条件复杂或地质条件变化较大的地方，可能需要加强支撑强度以确保基坑的长期安全性。在实际应用中，钢支撑常与其他支护方法（如喷锚支护或土钉墙）结合使用，以提高支护效果。

1.2 喷锚支护法

喷锚支护法是通过将钢筋锚杆垂直或倾斜打入基坑周围的土体中，并通过喷射混凝土将锚杆与周围土体牢固结合，从而提供额外的支撑力与稳定性。喷锚支护的优点在于施工简便、速度较快，且成本相对较低。特别是在地质条件不复杂的地区，喷锚支护能够有效减少施工难度，缩短工期。此法的适应性非常强，能够适应不同深度和不同土层类型的基坑支护。通过适当的设计，喷锚支护还能够提高基坑边坡的抗滑稳定性，降低滑坡风险。然而，喷锚支护也有一定的局限性，尤其是在土体松软或水位较高的情况下，支护效果可能受到影响。为了提高支护效果，施工中常常需要配合使用其他加固措施，如土钉墙或钢支撑。

1.3 预应力支护法

预应力支护法是一种通过在基坑周围安装预应力钢绞线或钢缆，给基坑边坡施加一定的预应力，从而增强其稳定性的支护方式。预应力技术通常应用于深基坑或地下水较多的环境，尤其适用于基坑周围土体较松软或地下水位较高的情况下。该技术通过给支护结构施加预拉力，使得基坑的土体在施工过程中能够承受更大的外部压力，避免因开挖深度过大而导致基坑壁土体失稳或坍塌。预应力支护法不仅能够提高基坑边坡的抗变形能力，还能够有效减少土体的不均匀沉降，保持基坑的整体稳定性。在一些特殊地质条件下，预应力支护能够弥补传统支护方法的不足，特别是在地下水位较高、土壤松散的区域，具有独特的优势。然而，预应力支护的施工复杂度较高，对施工技术要求较严格，且施工过程需要专门的设备和技术人员。此外，虽然该方法能够有效提升支护效果，但预应力钢绞线或钢缆的损耗问题在长期使用过程中也需要注意，定期检查和维护是保证支护效果的关键。

1.4 锚杆支护法

锚杆支护法适用于土层松软或软岩层等不稳定地质条件的基坑。通过打入锚杆并施加拉力，能够有效地对基坑边坡进行加固，确保基坑在施工过程中不会发生坍塌或滑坡。锚杆支护法具有结构简单、施工周期短、成本相对较低等优点，且可以根据地质条件的变化灵活调整锚杆的设计和布置。它在一些施工条件较差、土地资源有限的地方，能够提供较为经济有效的支护方案。由于锚杆本身具有较强的抗拉能力，能够为基坑提供持久的稳定性。锚杆的长度、数量和布置方式需要根据基坑的实际情况来设计。锚杆支护法的施工过程较为灵活，但也存在一定的局限性。例如，在水位较高或土体非常松软的区域，锚杆的拉力效果可能受到影响，因此需要采取附加的支撑措施以增强支护效果。

2 基坑支护技术在实际工程中的应用案例

2.1 案例一：某市地下商业中心基坑支护设计

该项目位于市中心，是一座大型地下商业综合体的建设工程，基坑深度约为 20 米，周围有多座高层建筑。地质条件较为复杂，土壤松软且地下水丰富。项目初期，施工单位通过地质勘察发现，基坑边坡可能会因土质松软和地下水位较高而导致坍塌，且周围建筑物对支护要求较高。因此，设计团队决定采用钢支撑和喷锚支护相结合的方式进行基坑支护。

钢支撑提供了足够的抗压和抗拉能力，能够有效抵御基坑开挖过程中的水平土压力及外部荷载，避免基坑发生位移。喷锚支护则在提高基坑边坡稳定性的同时，能加固周围土层，减少土体沉降和变形的风险。通过这种联合支护方式，不仅提高了基坑的稳定性，还有效减少了施工中的安全隐患。

施工过程中，支护结构的可靠性得到了充分验证。在基坑开挖和支护施工的不同阶段，项目组通过不断监测基坑的变形情况，及时调整支护方案，确保了施工的安全和周围环境的稳定。该项目的成功实施，也为今后类似条件下的基坑支护提供了宝贵经验。

2.2 案例二：某地下车库基坑支护技术应用

该项目为一座住宅区的地下车库建设，基坑较为浅，约为 8 米深，周围环境较为简单，土质较为稳定，地下水位较低。在这种情况下，项目组选择了锚杆加喷锚支护的技术方案。该方案不仅能满足支护强度要求，还能有效降低施工成本和周期。锚杆支护通过将锚杆打入土体并施加拉力，形成对基坑边坡的约束力，防止边坡失稳。喷锚支护则通过喷射混凝土加固锚杆与土体的结合力，进一步增强支护结构的稳定性。由于地质条件较好且地下水位较低，施工团队采用了较为简单的支护方式，减少了对复杂设备和技术的依赖。

该项目的支护方案在施工过程中表现出色。由于基坑深度较浅，且施工环境较为简单，支护结构安装迅速且效果良好。整个施工过程中，未出现任何严重的安全问题，项目顺利完成，施工效率大幅提高。此外，由于采用了经济高效的支护方案，项目在成本控制方面也取得了良好的效果。

这两个案例展示了基坑支护技术在不同项目中的实际应用。在复杂的城市地下工程中，基坑支护不仅要保证安全，还要考虑施工周期和成本因素。钢支撑和喷锚支护相结合的方案适用于土质复杂、地下水丰富且周围环境较为复杂的项目，而锚杆加喷锚支护则更适用于地质较好、地下水位较低的基坑。通过合理选择和优化支护技术，可以最大程度地提高工程的施工安全性、经济性和施工效率。

结束语

基坑支护技术作为建筑土木工程施工中的关键技术之一，其发展与应用对于确保施工安全、提高工程质量具有重要意义。随着基坑支护技术的不断创新，越来越多的新型支护方式得到了广泛应用，有效地解决了不同地质条件下的支护难题。然而，基坑支护依然面临着一些挑战，如施工过程中可能遇到的技术难题、安全风险等。未来，随着科学技术的进步，基坑支护技术将继续向着更高效、更安全的方向发展，为地下工程的顺利施工提供更加坚实的保障。

参考文献

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