市政工程施工中深基坑开挖支护关键技术研究

摘要：在市政工程施工中，深基坑的安全性、效率和稳定性至关重要。本文探讨了深基坑开挖支护技术，分析了地下连续墙、桩墙支护、土钉墙支护和钢支撑技术的应用与适应性。通过对这些技术的优缺点及适用条件分析，明确了各类技术在不同地质条件下的最佳应用。研究发现，在复杂地质环境中，选择最合适的支护技术是确保基坑安全和提高施工效率的关键。地下连续墙适用于高地下水位地区，桩墙支护在松软土壤中表现出色；土钉墙适合浅基坑，钢支撑能为深基坑提供强大承载能力。合理选择支护技术不仅降低工程风险，还能提升施工质量，推动市政工程的安全高效实施。

关键词：市政工程；深基坑；开挖支护；关键技术

引言

随着城市化进程的加快，市政工程中的深基坑开挖施工变得愈加复杂，尤其是在城市地下空间的开发与利用方面。深基坑开挖支护技术，作为确保工程安全和提升施工效率的核心手段，逐渐成为工程设计中的重中之重。伴随技术的不断进步与施工要求的提升，市政工程中的深基坑支护技术面临着更高的标准和挑战。在复杂多变的地质条件与施工环境下，如何精准选择合适的支护技术，已成为确保项目顺利实施的关键所在。因此，本文通过对各类支护技术的研究与分析，探讨其适用性及未来发展趋势，旨在为市政工程的安全施工提供坚实的理论依据和实践支持[1]。

1. 市政工程施工中深基坑开挖支护的基本要求

深基坑开挖支护的基本要求直接影响工程的安全性、进度与质量。设计与施工需考虑土质、地下水位、基坑深度及周围环境等因素，确保支护结构的稳定性与经济性。设计要求涵盖以下核心方面：（1）安全性。支护结构需具备足够的强度与刚度，抵抗土体压力，避免变形或坍塌。承载能力需应对土体自重、机械操作荷载及可能传递自周围建筑物的荷载，并考虑突发情况，如土体滑动或基坑积水，确保施工安全。（2）稳定性。深基坑开挖伴随大量土方作业，稳定性直接影响工程的长期安全。支护结构需满足临时支撑需求，并防止土体水土流失、沉降或侧向位移。设计时需考虑地基土的力学性质和地下水流动性，支护方案应具备较强的适应性，确保基坑长期稳定性。（3）施工效率。市政工程通常面临严格的工期，基坑开挖支护的施工周期直接影响整体进度。支护技术选择需兼顾施工速度与工艺优化，确保安全和质量的同时高效完成施工任务。设计应具备灵活性，适应不同施工现场，避免因设计不当导致的施工延误。（4）经济性。市政工程项目通常面临紧张预算，深基坑开挖支护设计需确保安全、稳定和施工效率，同时考虑成本控制。选择支护技术时需综合评估施工费用、材料消耗和设备投入，避免使用昂贵材料和复杂工艺，合理利用资源，提高资金使用效益，确保项目顺利推进。（5）环境适应性。随着环保要求提高，市政工程支护设计需与周围环境协调。在城市中心施工时，设计需考虑地下水位变化、地面沉降及周围建筑安全。支护结构需满足施工需求，减少对环境的负面影响，避免污染、噪音或振动，确保环境可持续性。

2. 市政工程施工中深基坑开挖支护关键技术

深基坑开挖支护的关键技术直接关系到施工安全、效率、成本及基坑稳定性。随着地下空间开发的增加，深基坑支护技术已成为市政工程的重要组成部分。合理选择支护技术将直接影响工程进度与质量[2]。

2.1 地下连续墙支护技术

地下连续墙支护技术在深基坑施工中应用广泛，尤其适用于地质条件复杂、地下水位较高的地区。这一技术通过连续打入钢筋混凝土墙，形成密闭的支护结构，有效防止地下水渗透，确保基坑开挖过程中的安全性。地下连续墙不仅能有效隔离基坑与外部环境的相互作用，还能显著减小对周围土壤和建筑物的影响。尤其在高地下水位区域，这项技术的优势尤为突出，它能有效阻止地下水的渗透，进一步提高支护系统的稳定性。地下连续墙具备较强的抗剪切能力，能够承受外部土壤的压力，确保基坑在深挖过程中保持稳定。在施工过程中，墙体的精准浇筑是确保支护结构质量的关键环节，必须避免出现裂缝或渗水现象。尤其在大型地下设施建设中，如交通枢纽和地下车库，地下连续墙支护技术以其高效性和可靠性，成为了许多复杂项目的理想选择。

2.2 桩墙支护技术

桩墙支护技术是一种将桩基的承载力与墙体支撑稳定性结合的创新方法，适用于土质复杂、地下水位较高的地区。通过将桩基深埋地下并连接多个桩体，形成坚固的支护系统，有效应对基坑周围土体的巨大压力。桩墙支护技术的优势在于，能够分散开挖过程中产生的土压力，减少基坑变形的风险，在松软或流动性较强的土层中展现出无可比拟的稳定性，显著降低了土体沉降的发生概率，确保基坑安全。桩体的深度与分布密度是其稳定性的关键，精确的设计与施工方案确保支护结构的可靠性，这需要对土壤、压力和水位等因素的精准把控。桩墙支护还可增强防水功能，特别是在中小型基坑施工中，提高施工效率，并加强抗渗透能力，保持基坑长期稳定性。从技术角度来看，桩墙支护是一种突破性的解决方案，在复杂环境中展现出优异的稳定性，能通过灵活设计应对挑战，确保工程安全与高效实施[3]。

2.3 土钉墙支护技术

土钉墙支护技术凭借简便施工和经济高效的特点，广泛应用于较小型或中深度基坑施工。通过将钢钉或钢筋打入土体，并辅以土工织物、钢板等加固材料，增强支护结构的稳定性，抵御开挖过程中土体施加的侧向压力。土钉墙支护技术不仅低成本，还能缩短施工周期，适合施工空间受限或环境复杂的项目。土钉墙利用土钉与土体的锚固力，构建强大支撑系统，确保土体在开挖过程中不会发生过度位移或崩塌。在土层坚硬、地下水位较低的区域，效果尤为突出，是保障基坑稳定的理想选择。土钉墙的适用范围有限，在深基坑或土层复杂环境中，可能难以发挥预期效果。当土质松软或地下水位较高时，土钉墙的防水性能较弱，需引入其他支护手段来加强防护。土钉墙支护技术具有成本低、周期短的优点，但在复杂地下环境中，需要灵活调整以确保支护系统的有效性。它的广泛适用性和高效性，使其成为基坑支护中的重要技术。

2.4 钢支撑技术

钢支撑技术凭借卓越的承载能力和结构稳定性，广泛应用于深基坑或大规模基坑施工。通过精心设计的钢结构支撑系统，钢支撑有效支撑整个基坑，成为承受高负荷的重要解决方案。钢支撑技术需考虑基坑深度、土体类型及开挖环境，确保支撑系统的承载能力达到设计标准。钢支撑技术的最大优势是其出色的承载能力，使其成为深基坑施工中的重要方案。由于承载能力强，钢支撑常与其他支护方法结合，形成复合支护系统，提高稳定性和灵活性。施工中，钢支撑系统搭建简便，施工周期短，极大提高了施工效率。钢支撑的防水性能较弱，在地下水丰富或潮湿环境中，可能需要与地下连续墙或其他支护技术结合使用，以增强防水能力。通过合理设计与施工，钢支撑技术能提供可靠支撑力，尽管存在局限，但通过优化和调整，展现出更强的适应性和更高的工程效率，确保基坑施工的安全与稳定[4]。

3 结论

市政工程施工中的深基坑开挖支护技术各具优势，地下连续墙、桩墙、土钉墙和钢支撑技术在不同地质和施工环境中发挥了重要作用。地下连续墙适用于高地下水位和深基坑，桩墙在松软土壤中具有更强稳定性，土钉墙因施工简便且成本低，适合浅基坑，钢支撑提供强大承载力，保障深基坑稳定。合理选择支护技术，结合项目实际情况，不仅提高施工效率，还能确保安全并降低工程成本。

参考文献

[1]谢俊.建筑深基坑开挖支护施工要点探讨[J].建材发展导向，2023，21（12）：173-176.

[2]杨雷.管道工程深基坑支护设计与支护能力分析[J].江苏建材，2022，（05）：51-53.

[3]韩俊峰.市政工程中深基坑开挖过程水平位移影响数值[J].石材，2024，（03）：111-113.

[4]胡文迪.市政工程施工中深基坑开挖支护关键技术[J].城市建设理论研究（电子版），2024，（26）：103-105.

作者简介：

侯宗华（1997.09.14-）、男、山东德州人、汉族、助理工程师、从事建筑管理工作。