市政工程深基坑支护设计与施工分析

引言

市政工程施工建设的全过程中，深基坑施工为关键环节。由于基坑深度较大，开挖过程中易出现坍塌问题，造成人员伤亡与经济损失。为保障深基坑施工的安全性，相关人员需围绕深基坑现场的土质、水位等特征，选择恰当的支护方式，构造稳定的支护体系。目前，虽深基坑支护技术越发多样，但每种技术都有各自的特点。为在市政工程中保障深基坑施工效果，相关人员需将支护施工放在关键位置，对比几种支护方式的经济性、技术性，选出最优方案，构建完善的施工技术体系、管理机制。

1 深基坑支护施工技术概述

深基坑支护施工技术是指在市政工程施工过程中，为确保基坑稳定而采取的一系列基坑加固技术。随着城镇化水平的不断提高，人们对地下空间的需求持续增加。这在一定程度上推动了深基坑支护施工技术在房建工程中的应用。该技术的主要目标是确保基坑安全，防止土方失稳，兼顾环境保护，避免对周边建筑物造成损害。

2 深基坑支护施工面临的难题

2.1 基坑深度不断加大

市政工程日渐增多的过程中，人们对基坑支护施工提出了一系列新要求。根据相应的施工调查，很多城市面临人地矛盾，为合理利用土地资源，出现了大量的高层建筑。与普通建筑不同，高层建筑的基坑深度较大，需要在施工前期做好充分的调研、分析与论证，选出最优的开挖与支护方案。正因基坑深度的增大，支护结构所承受的土压力、水压力、周边环境扰动越发明显。原先简易的支护形式无法满足实际要求，往往需要更为复杂的支护体系，以承担土压、水压等综合作用。

2.2 不确定因素较多

为保障深基坑支护施工水平，前期、中期和后期的各项工作都十分关键。只有做好各环节的技术管理、质量控制、安全监督，方可提高深基坑作业水平，发挥支护结构的作用。显然，深基坑支护施工期间面临诸多不可控因素，如前期调查不到位，支护施工时易出现地层变化、水位升高等难题，需进行紧急处理；或者施工过程中发生设备故障，影响了支护施工进度，应尽早处理设备故障，恢复正常后再继续支护。

2.3 施工条件比较复杂

为提高深基坑支护施工质量和安全，施工全过程中应关注环境条件。显然，一些建筑的环境条件复杂，增大了施工难度。例如，部分工程所在地周边的建筑密集、地下管线众多，甚至还包含地铁隧道等敏感构筑物；还有的工程面临软土、高水位、岩溶等不良地质。在深基坑开挖与支护施工过程中，应考虑周边环境，采取必要的控制措施，或者利用有限元模拟来预测变形，进行智能化监测。

3 几种常用的深基坑支护技术

3.1 高压旋喷桩

部分深基坑支护施工中可采用高压旋喷桩技术。其技术原理为：借助高压射流来切割和搅拌土体，并在此过程中注入提前配制好的水泥浆液，促进土体与浆液的充分混合与固化，在原有土体中形成高强的圆柱状固结体，即旋喷桩。以喷射方式来区分，高压旋喷桩有 3 种：单管法、双管法和三管法。在实际的施工中，若采用单管法，仅需喷射水泥浆，成桩直径相对较小，为 0.5\~0.8m ；双管法在喷射水泥浆液的同时压缩空气，加固范围增大；三管法为同时注入高压水、压缩空气、水泥浆的方法，桩体直径更大，达 1\~2.5m。在实际应用高压旋喷桩技术进行土体加固时，需注意以下关键要点：第一，前期准备。为保障高压旋喷桩施工作业的稳步推进，前期阶段相关人员应进入现场完成地质调研，获取土层分布、地下水位、障碍物等信息，在此条件下确定喷射的压力、提升速度等参数。当然，施工之前还需进行试桩，以确定最佳水灰比等工艺参数。第二，重要工序。施工开始后，有关人员应参考设计图纸，完成钻机就位，确保钻机保持最佳的运行状态。施工过程中应严格执行技术标准，尤其要控制各项施工参数，如浆液压力维持在 ，若为三管法，喷射压力更大，达50MPa ；提升速度为 ，若施工现场的土质坚硬，可适当减小提升速度。利用高压旋喷桩支护技术时，所用设备的占地面积小，灵活性高，施工过程中产生的噪声较小。但施工期间泥浆排出量较大，存在污染问题。

3.2 钻孔灌注桩

当市政工程深基坑面临黏土、砂土、砾石层、软岩等地层条件时，钻孔灌注桩的支护作用明显。利用该技术进行深基坑支护时，应通过机械或人工方式成孔，在孔内放置钢筋笼并浇筑混凝土，形成具有一定强度和刚度的桩体。钻孔灌注桩的支护作用中应用了以下原理：抗侧向土压力，桩体嵌入稳定地层，与冠梁、内支撑或锚索形成支护体系，该结构能抵抗基层的侧向土压力；挡土止水，密排的灌注桩能构成连续支护墙，结合止水帷幕来挡土、防水；空间高度效应，桩体与支护结构相互配合，可控制基坑变形。钻孔灌注桩施工流程如下：测量放线、埋设护筒、钻孔、清孔、制作与安装钢筋笼、灌注混凝土、处理桩顶、验收。为保障钻孔灌注桩的施工效果，有关人员应参考地质调研结果，选定成孔方式。当为黏土、砂层、软岩条件时，适合采用旋挖钻工艺；硬岩、卵石层条件时，冲击钻工艺更为有效。钻孔结束后，有关人员应按要求进行泥浆护壁，并埋设钻孔。护壁用泥浆应根据配合比要求来设计，保障泥浆性能。埋设护筒时应结合地层条件选定护筒类型，并注意护筒的埋设深度。例如，松散地层或高水位区域，适宜使用钢护筒，埋设深度超 2m。上述工作结束后，施工人员可通过换浆法或抽渣筒来清孔，保障孔内的清洁度，确保孔底沉渣厚度不超 5cm，最后安装钢筋笼、灌注混凝土。

3.3 排桩挡土支护

排桩挡土支护是一种以时序进行的排桩浇筑和连接技术，利用一排或多排紧密排列的钢筋混凝土桩或预制桩，结合桩间土体的加固措施，共同形成一道稳固的支护体系。排桩挡土的优势在于其结构稳固，承载能力强。通过合理的桩身设计和桩间土体的加固，可以有效地抵抗基坑开挖过程中产生的土压力和水压力，防止基坑边坡的失稳和变形。排桩挡土具有良好的止水性能，可以通过在桩间设置止水帷幕，有效截断地下水，保护基坑内部环境。排桩挡土支护技术因其结构可靠、适应性强，在市政工程中尤其适用于开挖深度较大、地质条件复杂或周边环境敏感的基坑工程。如在紧邻城市道路的深基坑施工过程中，可采用排桩挡土支护技术能显著降低基坑开挖对周围环境的干扰，确保道路及周边建筑物的安全。

在实施排桩挡土支护技术时，首先需要对基坑的地质条件、周边环境以及开挖深度等因素进行全面勘察和分析，以确定合理的桩型、桩径、桩长和桩间距等设计参数，根据工程实际情况，选择合适的成桩工艺和加固措施，确保支护结构的安全性和经济性。在施工过程中，需要严格控制成桩质量，包括桩身的垂直度、桩径、桩长和强度等指标。并加强桩间土体的加固处理，如注浆加固、高压旋喷等，以提高整体支护结构的稳定性和承载能力。注意施工过程中的监测工作，包括基坑变形、地下水位变化以及支护结构应力状态等，及时发现并处理异常情况，确保施工安全。

总结

综上所述，市政工程中钻孔灌注桩与深基坑施工技术的合理运用，是确保工程质量与安全的重要保障。通过严格把控施工各个环节，科学制定施工方案和监测方案，加强与周边环境的协调，可以有效预防和控制施工风险，为市政工程的顺利进行提供有力支持。

参考文献：

[ 1 ]慕 雨 生 . 高 层 建 筑 深 基 坑 支 护 加 固 设 计 及 施 工 [J ] .江 西 建材 ,2024,(09):241-243.

[2] 曹宏 . 探讨市政工程深基坑支护的难点及解决措施 [J].建材发展导向 ,2024,22(17):113-116.[ 3 ]王志鹏 , 瞿松林 , 江劼 , 陈平平 . 市政工程深基坑支护的难点与解决措施 [J]. 工程机械与维修 ,2024,(02):141-143.