建筑工程深基坑支护技术研究
期刊: 中华建设 2026年第06期 DOI: 10.67328/FYW069 PDF下载
建筑工程深基坑支护技术研究
陈海峰
身份证号:430523198401204118
摘要:城市高层建筑与地下空间开发规模持续扩大,建筑基坑开挖深度、开挖范围不断提升,深基坑施工周边紧邻既有建筑、市政管线与道路,土体扰动、边坡滑移、周边沉降等施工风险显著提升。深基坑支护作为基坑开挖、地下结构施工的核心围护技术,能够阻隔边坡土体形变、管控地下水渗透、保护周边构筑物与地下管线安全,保障基坑内部施工安全。本文结合建筑工程基坑施工工况,梳理深基坑支护施工核心特点,剖析常用支护技术适用场景与施工原理,分析现阶段基坑支护施工现存通病与风险诱因,提出施工全过程技术管控、病害防治、工况适配优化策略。研究结果表明,因地制宜选型支护结构、落实全过程工况监测与工艺管控,可提升深基坑支护体系稳定性,规避基坑坍塌、土体滑移等安全隐患,适配城区复杂场地深基坑施工需求,为同类基坑工程施工提供技术参考。
关键词:建筑工程;深基坑;支护技术;
引言
城市土地资源集约化利用背景下,高层建筑、地下车库、地下综合配套工程持续增多,深基坑工程成为房建项目基础施工首要分项工程。城区施工场地空间局促,基坑周边土体结构复杂,地下水分布多变,且毗邻既有民居、市政管网、城市主干道,基坑开挖极易打破原有地层应力平衡,诱发边坡失稳、土体坍塌、周边地面不均匀沉降等问题,既威胁现场施工人员安全,也会损伤周边既有构筑物。支护结构依靠围护挡土、截水防渗、边坡加固多重作用,平衡基坑内外土体应力,是深基坑安全施工的核心保障。当前部分工程存在支护方案选型不合理、现场工艺管控粗放、水土协同治理缺失、动态监测滞后等问题,降低支护体系服役稳定性。基于复杂场地施工需求,优化支护技术选型、完善施工质控体系,成为深基坑工程提质避险的关键。
一、建筑工程深基坑工程施工特点
1.1 施工场地约束性强,周边环境复杂
城区建筑深基坑大多位于建成片区内部,施工场地狭小,基坑开挖边界与原有建筑、市政管线距离较近,施工机械布设、土方外运作业空间受限。地层土体经过长期人工扰动,土层结构分布不均,软弱土层、杂填土层交错分布,地下水径流走向复杂,支护结构需要兼顾挡土、控水、防护周边设施多重功能,施工约束条件远优于郊野基坑工程。
1.2 土体应力变化复杂,安全风险隐蔽性强
基坑逐层开挖过程中侧向土压力、水压力动态变化,地层原有应力持续重构,前期支护受力状态随开挖进度不断改变。基坑边坡滑移、支护结构形变、管涌渗漏等隐患具备潜伏期,表层施工无明显异常,隐患爆发速度快、处置难度大,属于典型隐蔽性工程风险,对支护结构承载力、变形适配性提出严苛要求。
1.3 工序交叉密集,施工协同要求较高
深基坑施工涵盖支护结构施工、降水排水、土方开挖、边坡加固、主体基础施工多项工序,工序衔接紧密、交叉作业较多。支护施工、降水作业与土方开挖时序直接影响整体结构稳定性,需要工艺、监测、施工多方协同统筹,统筹施工时序才能规避应力失衡引发的支护病害。
二、常用深基坑支护技术及适用工况分析
2.1 排桩支护技术
排桩支护属于常规刚性围护支护工艺,依托竖向排布桩体形成连续挡土围护结构,依托桩身抗弯承载力抵御侧向土体压力,适配中等开挖深度基坑。该技术施工噪音小、场地占用空间。
2.2 地下连续墙支护技术
地下连续墙整体刚度大、防渗性能优异、结构整体性强,能够抵御高强度侧向水土压力,适配深层开挖、软弱土层、地下水富集复杂基坑场地。墙体兼具基坑围护、地下室外墙双重功能,无需额外搭建止水结构,有效节约施工空间。
2.3 土钉墙支护技术
土钉墙依托土体、土钉、坡面喷锚面层形成复合加固体系,依托土钉锚固原生土体提升边坡整体性,施工成本偏低、施工速度快、工艺简洁。该技术适用于土质均匀、地下水含量低、周边防护要求宽松的开阔场地基坑,不适用于软土、流塑土层以及周边管线密集的高敏感施工区域,工况适配局限性较强。
2.4 锚杆联合支护技术
锚杆支护依托锚固构件将侧向土压力传递至深层稳定土层,搭配排桩、墙体共同受力,削弱支护结构侧向荷载,优化结构形变控制效果。多用于大跨度、深开挖基坑工程,能够缩减支护构件截面尺寸,优化整体受力体系,提升边坡抗滑移能力,复杂基坑中多与刚性围护结构组合应用。
三、深基坑支护施工现存常见问题
3.1 支护方案选型脱离场地实际
部分项目前期地质勘察流于形式,未结合土层性状、地下水条件、周边构筑物分布定制支护方案,照搬同类项目设计图纸。高敏感场地选用简易土钉支护、富水地层忽略止水结构布设,支护体系承载力、防渗能力与现场工况不匹配,从设计层面埋下边坡失稳隐患。
3.2 降水控水与支护施工协同不足
地下水是诱发支护渗漏、土体滑移的核心诱因,部分项目重支护结构施工、轻地下水治理,降水时序、降水范围规划不合理。基坑内外水位差失衡引发侧向渗透压力,出现坡面渗水、管涌、流沙病害,软化边坡土体,大幅降低支护结构整体稳定性。
3.3 现场施工工艺落实不规范
支护钻孔、注浆、面层喷射、构件锚固等关键工艺管控粗放,注浆饱满度不足、坡面修整不达标、锚固深度不满足设计要求。土方开挖与支护施工时序颠倒,超挖、快挖问题频发,加大支护瞬时荷载,诱发结构形变超标、边坡位移等质量缺陷。
3.4 全过程动态监测体系不完善
施工过程监测点位布设不合理,监测频次不足,侧重支护结构形变监测,忽略周边地面、管线沉降监测。监测数据复盘、预警处置机制缺失,微小形变隐患无法及时纠偏,隐患逐步累积后引发支护体系失效。
四、深基坑支护施工优化控制技术措施
4.1 贴合勘察成果优化支护方案选型
细化前期地质勘察工作,梳理土层分布、地下水径流、周边管线及建筑分布情况,遵循因地制宜原则匹配支护工艺。开阔低风险场地选用经济型土钉墙支护,城区密集建筑群、富水软弱地层选用地下连续墙或排桩加锚杆复合支护结构,同步配套止水帷幕,实现支护、止水一体化设计,贴合场地风险等级匹配支护体系。
4.2 水土协同治理,优化降水施工工艺
遵循降水超前施工、分层控水原则,根据含水层分布布设降水与截水结构,平稳调控基坑内外水位落差,避免土体泡水软化。把控降水速率,减缓地层固结沉降速率,降低地下水抽取对周边构筑物、管线的扰动,实现支护结构与地下水治理协同施工。
4.3 严控分项施工工艺,规范开挖时序
落实支护专项技术交底,严控钻孔定位、注浆配比、面层喷射、锚杆张拉核心工艺,保障支护构件施工质量。严格执行分层开挖、随挖随支施工原则,杜绝超深度开挖、跨区段开挖,开挖完成后及时闭合支护施工,缩短边坡裸漏时长,维持地层原始应力平衡。
4.4 搭建全域动态监测与应急防控体系
布设支护结构位移、边坡沉降、周边构筑物、地下管线全域监测点位,实现施工全过程不间断监测。建立分级预警机制,针对形变超标、渗水隐患第一时间停工处置,通过回填压重、补充锚固、封堵止水方式完成隐患整改。同步编制基坑失稳、水体渗漏专项应急预案,提升突发风险处置能力。
五、结论
深基坑支护技术选型、工艺管控、水土治理直接决定基坑施工安全与周边场地稳定性,城区复杂场地基坑兼具环境约束强、风险隐蔽、工况多变特点。依托场地勘察定制支护方案、优化水土协同施工、规范开挖支护时序、落实全域动态监测,能够解决方案错配、工艺粗放、监测滞后等行业通病,提升复合支护体系整体稳定性。
参考文献
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