建筑施工中深基坑支护技术优化研究

引言

随着城市化加快，城市建筑向立体空间拓展，深基坑工程数量攀升。深基坑是建筑地下结构施工的根基，其支护技术好坏直接影响施工安全、周边环境与工程质量。深基坑支护需承受土压力、水压力及外部荷载，一旦技术应用不当或施工失误，易引发基坑坍塌、建筑沉降开裂等事故，造成经济损失与人员伤亡，还会破坏城市设施与生态环境。所以，深入研究深基坑支护技术优化，提升技术水平，对保障建筑工程、推动城市可持续发展意义重大。

一、建筑施工中深基坑支护技术应用现状

（一）常见深基坑支护技术类型

1. 排桩支护

排桩支护将钢筋混凝土桩沿基坑周边布设，构成桩排式挡土结构，分为柱列式与连续式。前者适用于土质良好区域，桩间用挡土板辅助；后者桩桩相连，挡土止水佳。该技术施工成熟、场地要求低，可按需调整桩参数，适配多种地质与基坑深度，但在富水区需搭配止水帷幕，以防地下水渗漏。

2. 地下连续墙

地下连续墙利用专用设备，在泥浆护壁下沿基坑成槽，吊放钢筋笼并浇筑水下混凝土成墙。其整体性强、挡土止水优，适用于复杂地质与超深基坑，还可兼作主体结构降本。不过，施工设备与工艺复杂，成本高，且泥浆处理不当易污染环境。

3. 土钉墙支护

土钉墙支护通过在土体植入土钉，与土形成复合体提升稳定性，土钉多由钢筋经钻孔、置入、注浆制成。它施工简便、成本低、速度快，适用于地下水位以上、土质较好基坑，对周边环境影响小。但不适用于淤泥、流沙等软土，且基坑深度超12 米或土质差时，需联合其他支护技术。

4. 内支撑与锚杆支护

内支撑在基坑内设置钢或混凝土结构，减小支护变形，依基坑形状合理布置可增稳；锚杆锚固于稳定岩土，以拉力平衡土侧压力，施工灵活、场地限制小。实际工程中，二者常与排桩、地下连续墙等联合，如排桩- 内支撑、地下连续墙-锚杆体系，优势互补满足工程需求。

（二）当前支护技术存在的问题

尽管深基坑支护技术在不断发展，但在实际应用中仍存在诸多问题。部分支护技术在复杂地质条件下的适应性不足，如在软土地层中，土钉墙支护易出现土体滑移、土钉失效等问题，导致基坑稳定性降低。同时，支护结构的变形控制难度较大，一些工程由于对土体性质、周边荷载等因素考虑不充分，支护结构在施工过程中产生过大变形，影响周边建筑物和地下管线的安全。此外，施工成本较高也是一个普遍问题，地下连续墙等技术设备和材料投入大，增加了工程成本。而且，深基坑支护施工过程中的安全隐患较多，如土方开挖顺序不当、支撑安装不及时等，都可能引发基坑坍塌等安全事故。

二、建筑施工中深基坑支护技术优化策略

（一）技术创新与联合支护

积极开展深基坑支护技术创新，研发适用于不同地质条件和工程需求的新型支护技术。例如，针对软土地层，可研究开发新型的加固材料和施工工艺，提高土体的强度和稳定性。同时，推广联合支护技术，根据基坑特点和地质条件，将多种支护技术有机结合，发挥各自优势。如在深基坑工程中，采用排桩-锚杆- 内支撑联合支护体系，排桩用于挡土，锚杆提供拉力，内支撑控制变形，通过合理设计和施工，可有效提高支护结构的整体性能，降低单一支护技术的局限性。

（二）施工工艺改进

优化深基坑支护施工工艺，提高施工质量和效率。在土方开挖方面，采用分层分段开挖、对称开挖等方式，严格控制开挖速度和深度，避免土体应力集中和支护结构受力不均。对于支护结构的施工，加强钢筋加工、混凝土浇筑等环节的质量控制，确保支护结构的强度和稳定性。同时，引入先进的施工设备和技术，如采用自动化成槽设备进行地下连续墙施工，提高成槽精度和施工效率；利用智能监测设备实时监测施工过程中的各项参数，及时调整施工工艺，保障施工安全。

（三）强化监测预警与信息化管理

建立完善的深基坑监测预警体系，对基坑支护结构的变形、内力、周边土体位移、地下水位变化等进行实时监测。采用高精度的监测仪器和先进的监测技术，如全站仪、测斜仪、应变计等，确保监测数据的准确性和可靠性。通过信息化管理平台，对监测数据进行实时分析和处理，当监测数据超过预警值时，及时发出预警信，并采取相应的应急措施。此外，利用BIM 技术等信息化手段，对深基坑工程进行三维建模和施工模拟，提前预测施工过程中可能出现的问题，优化施工方案，实现深基坑支护施工的智能化管理。

（四）成本控制优化

在保证支护结构安全和工程质量的前提下，优化深基坑支护方案，降低施工成本。通过对不同支护技术的经济分析和比较，选择性价比高的支护方案。合理确定支护结构的参数，如桩径、桩长、支撑间距等，避免过度设计造成成本浪费。同时，加强施工材料和设备的管理，优化采购渠道，降低材料和设备成本。在施工过程中，提高施工效率，缩短工期，减少人工和设备租赁等费用。

三、深基坑支护技术优化案例分析

（一）案例概况

某城市商业综合体项目，基坑开挖深度达 18 米，周边环境复杂，邻近既有建筑物和地下管线。该区域地质条件为上部杂填土、中部粉质黏土、下部砂卵石层，地下水位较高。

（二）优化前支护方案及问题

原设计采用单一的排桩支护方案，桩径 1.2 米，桩间距 2 米，桩长 22 米，并设置一道钢筋混凝土内支撑。在施工过程中，出现了桩顶位移过大、局部土体坍塌等问题，周边建筑物产生轻微沉降，对工程安全和周边环境造成威胁。经分析，主要原因是排桩刚度不足，无法有效抵抗土压力和水压力，且单一支护技术适应性有限，难以满足复杂地质条件和周边环境的要求。

（三）优化后支护方案及效果

针对原方案存在的问题，采用联合支护优化方案：上部 8 米采用土钉墙支护，充分利用土体自身强度，降低施工成本；下部10 米采用排桩- 锚杆- 内支撑联合支护体系，排桩桩径调整为 1.5 米，桩间距 1.8 米，设置 3 道锚杆和一道内支撑。同时，加强施工监测，实时调整施工参数。优化后的方案有效控制了基坑变形，周边建筑物沉降稳定，未出现安全事故，且通过合理设计和施工，相比原方案节约成本约 15% ，施工工期缩短 10 天，取得了良好的经济效益和社会效益。

结束语

综上所述，深基坑支护技术优化对保障工程安全、提升质量、控制成本意义重大。常见支护技术各有利弊，在实际应用中存在适应性不足、变形难控、成本高及安全隐患多等问题。对此，需从技术创新、工艺改进、监测强化、成本控制等方面入手，推广联合支护，引入先进设备与信息化管理。实践证明，科学优化方案可实现工程安全高效。未来，深基坑支护技术应持续创新，以契合城市建设需求，推动建筑行业可持续发展。

参考文献：

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