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建筑施工中的深基坑支护技术研究

于晓飞
  
工程技术探索
2025年35期
鹤城建设集团股份公司 辽宁盘锦 124026

摘 要:本文结合建筑施工实际,系统分析深基坑支护技术的核心内涵与应用原则,梳理当前常用的深基坑支护类型及适用场景,提出针对性的优化措施与质量控制策略,为建筑施工中深基坑支护技术的合理应用、规范施工提供理论参考与实践借鉴,助力提升深基坑工程施工质量与安全水平。

关键词:建筑施工;深基坑;支护技术

引言

本文聚焦建筑施工中的深基坑支护技术,系统梳理常用支护类型的特点与适用场景,结合工程实践案例分析其施工要点与应用成效,剖析当前施工中的核心问题并提出优化策略,对于规范深基坑支护施工、提升施工安全与质量水平、推动建筑地下工程高质量发展具有重要的理论意义与现实价值。

一、深基坑支护技术的核心内涵与应用原则

(一)核心内涵

深基坑支护体系主要由支护结构、止水降水系统、监测系统三部分组成:支护结构是核心,主要承担土体侧压力,防止基坑侧壁坍塌,常见类型包括土钉墙、排桩、地下连续墙等;止水降水系统用于降低基坑地下水位,减少水压力对支护结构的影响,防止基坑涌水、管涌等现象发生。

(二)应用原则

一是适配性原则,结合工程地质条件、基坑深度、周边环境等因素,选择适配的支护类型与施工工艺;二是安全性原则,支护结构的设计需满足强度、刚度与稳定性要求,能够抵御土体侧压力、水压力及其他外力作用;三是经济性与可行性原则,在保证安全与质量的前提下,优化支护设计方案,合理选用材料与施工工艺,降低施工成本。

二、建筑施工中常用深基坑支护技术类型及应用场景

结合当前建筑施工实际,深基坑支护技术类型多样,不同类型的支护结构具有不同的特点与适用场景,需根据工程具体情况合理选用。以下梳理当前应用最广泛的4种深基坑支护技术,详细阐述其特点、施工工艺与适用场景。

(一)土钉墙支护技术

土钉墙支护施工工艺主要包括:基坑开挖→修坡→土钉钻孔 →土钉安装→注浆 → 挂网 → 喷射混凝土 → 养护。施工过程中,需控制基坑开挖坡度与分层开挖厚度,确保修坡平整,土钉钻孔位置、角度与深度符合设计要求,注浆饱满,喷射混凝土强度达标。

适用场景:主要适用于地下水位较低、土层稳定性较好的粘性土、粉土、砂土等地质条件,基坑深度一般不超过 12m ;不适用于地下水位较高、土层软弱或周边有重要建筑物、地下管线的深基坑工程。

(二)排桩支护技术

排桩支护施工工艺主要包括:桩位放线 → 钻孔(或沉桩) → 清孔 →钢筋笼安装 → 混凝土浇筑→ 桩头处理 →冠梁施工。根据桩型不同,可分为钻孔灌注桩排桩、预制桩排桩等,其中钻孔灌注桩排桩因施工灵活、适配性强,在深基坑工程中应用最广泛。

适用场景:适用于地下水位较高、土层稳定性较差的粘性土、粉土、砂土及软土等地质条件基坑深度可达15m 以上;可用于周边有建筑物、地下管线的深基坑工程,通过合理设置排桩间距与桩长,减少对周边环境的影响。

(三)地下连续墙支护技术

地下连续墙支护技术施工工艺主要包括:导墙施工→沟槽开挖→ 泥浆护壁→钢筋笼安装→混凝土浇筑→墙体接头处理。施工过程中,需控制沟槽开挖精度、泥浆比重与护壁效果,确保钢筋笼安装到位,混凝土浇筑连续,接头处理严密,防止墙体渗漏。

适用场景:适用于地下水位高、土层软弱、基坑深度大的复杂地质条件,尤其适用于周边有重要建筑物、地下管线密集或城市中心区域的深基坑工程;可用于超高层建筑、地下综合体等大型项目的深基坑支护。

(四)钢板桩支护技术

钢板桩支护技术是一种柔性刚性结合的支护方式,其核心特点是施工速度快、可重复利用、成本较低,止水效果较好。

施工工艺主要包括:桩位放线→钢板桩整理→钢板桩打入→钢板桩连接→支护加固→基坑开挖→钢板桩拔除。

适用场景:适用于地下水位较高、土层为粘性土、粉土、砂土的地质条件,基坑深度一般不超过 10m ;可用于临时支护工程及中小型深基坑工程,不适用于土层坚硬或有大块孤石的地质条件。

三、深基坑支护技术工程应用案例分析

为进一步明确深基坑支护技术的实际应用效果,结合某高层住宅项目深基坑工程案例,详细阐述排桩 + 止水帷幕支护技术的应用过程与成效,为同类工程提供实践参考。

(一)工程概况

沈阳合力供热管道项目位于沈阳市浑南区,其中金橙街线路穿越浑南大道及轻轨5号线,顶管采用泥水平衡盾构掘进法,顶进工作基坑开挖深度为 12m ,基坑周长约 120m 。

(二)支护方案选型

结合工程地质条件、基坑深度及周边环境,综合对比各类支护技术的适配性、安全性与经济性,最终选用“排桩 + 止水帷幕”复合支护体系:排桩采用钻孔灌注桩,桩径 1000mm ,桩长 18m ,桩间距 1.5m ,顶部设置冠梁;止水帷幕采用高压旋喷桩,桩径 800mm ,桩长 15m ,与排桩搭接 200mm ,形成连续的止水屏障。

(三)施工工艺与质量控制要点

(1)排桩施工:严格按照桩位放线进行钻孔,钻孔过程中控制钻孔速度与垂直度,垂直度偏差不超过 1% ;清孔后及时安装钢筋笼,钢筋笼安装到位后,采用导管法浇筑混凝土,确保混凝土浇筑连续、密实,桩头混凝土强度达标。

(2)止水帷幕施工:高压旋喷桩施工前,校准钻机位置与角度,确保桩位偏差不超过 50mm ;控制旋喷速度、压力与浆液比重,确保旋喷桩咬合紧密,止水效果良好;施工完成后,进行注水试验,检测止水帷幕的密封性,杜绝渗漏现象。

(3)监测控制:在基坑侧壁、周边建筑物及地下管线上设置监测点,监测项目包括基坑沉降、位移、支护结构受力、地下水位等,监测频率为每天2次,若监测数据超标,立即停止施工,采取加固措施(如增加锚杆、调整降水速度),确保施工安全。

(四)应用成效

该工程通过“排桩 + 止水帷幕”复合支护体系的应用,有效控制了基坑变形与地下水位,该案例表明,合理选型与规范施工是深基坑支护技术发挥作用的关键,“排桩 + 止水帷幕”复合支护体系适配地下水位高、周边环境复杂的深基坑工程,应用效果显著。

四、建筑施工中深基坑支护技术存在的问题与优化策略

(一)核心问题

一是支护选型不合理,部分施工单位未结合工程地质条件、周边环境及基坑深度进行科学选型,盲目选用支护类型,导致支护结构无法有效控制基坑变形,存在安全隐患;

二是监测体系不完善,部分工程未设置完善的监测系统,监测点布置不合理、监测频率不足,监测数据未及时分析与反馈,无法及时发现安全隐患,导致隐患扩大,引发安全事故。

(二)优化策略

一是科学选型,施工前组织专业技术人员深入现场勘察,全面掌握工程地质条件、地下水位、周边环境等情况,结合基坑深度与施工要求,对比各类支护技术的特点与适用场景,制定合理的支护方案。

二是完善监测体系,结合基坑规模、周边环境及支护类型,合理布置监测点,明确监测项目、监测频率与预警值;选用专业的监测设备与人员,确保监测数据的准确性与及时性。

五、结论与展望

未来,深基坑支护技术将朝着智能化、绿色化、一体化方向发展:一方面,将结合物联网、大数据、人工智能等新技术,实现支护结构受力、基坑变形、地下水位等参数的实时监测与智能预警,提升施工安全管控水平;另一方面,将研发新型支护材料与施工工艺,降低施工成本,减少对周边环境的影响,实现深基坑工程的绿色施工。

参考文献

[1]龚晓南.深基坑工程设计施工手册(第三版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2022.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ 120-2023建筑基坑支护技术规程.北京:中国建筑工业出版社,2023.

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