复杂环境下深基坑支护施工技术

张宇 邵立兴 鄢航

中国建筑第六工程局有限公司 天津滨海新区  300450

摘要：我国国土面积广阔，呈三级阶梯分布，因此，部分地区存在复杂地质环境，对于城市化建设工程作业影响极大，要求施工方具有良好技术水平和施工经验。，从地质环境出发研究深基坑建设工程挖掘和支护工作开展，确保建成满足国家标准质量建筑，保证房屋质量达标，为企业带来效益同时也切实提升人民生活质量。如果不能有效解决开发建设环节中深基坑的挖掘支护工作，必然会影响整个建筑工程质量，对企业带来负面影响。

关键词：复杂环境；深基坑支护桩；施工技术；

引言：在一些土质构造繁杂、土层地质复杂、土质特征多样，开挖深度大，施工范围狭小，临近周边建筑尤其是高层建筑较近，对变形反应敏感的区域的深基坑工程施工不断增多，这就导致了在支护过程中的复杂性较大，同时支护施工周期长、工序复杂，造价较高，为了避免可能出现的不确定性问题，就需要采用更高效、安全的施工设计方案，为顺利施工提供有效的保障。基坑支护破坏是造成基坑重大事故的主要原因，因此在施工中必须要针对地基基底隆起、管涌、流土、沉降、主体倾斜甚至是结构开裂等现象，合理设计参数，破除周围环境的限制，做好支护方案的设计和施工技法的优化。

一 深基坑支护施工的特点

1.1施工条件的困难性

改革开放以我国东部沿海地区为先，对外贸易使城区经济飞速发展，建筑业发展有着极大前景，但由于东部沿海地区地质条件制约，地下结构疏松，深基坑挖掘工作和后续支护施工提升难度。地下条件难以探测清楚，给施工建筑深基坑开发带来重大挑战，深基坑建设质量不达标会直接影响建筑质量和使用寿命，不能保障住户安全性，在城区人口密集地区还会威胁周边建筑安全和人民生命安全，城市地下存在电网、燃气管网、供水网等多种网状基础工程，如果在未勘探清楚情况下贸然施工，很可能会破坏城区基础建筑，影响城市人民日常生活，还会影响施工进程和企业名誉。

1.2施工过程具有安全风险

任何建筑企业在工程施工环节都具有一定安全风险，施工事故会发生于施工过程中各个环节，在进行深基坑挖掘支护工程时，由于属于短期性工程且施工条件艰巨，同时还需重视地下复杂多样的环境和考虑地质结构是否能支撑住工程建设，在施工过程中为提升建设效率从而加大施工人员的安全风险。对于很多企业来说，廉价劳动力仍然是主要员工群体，这些员工普遍素质不高自身安全意识比较薄弱，有部分员工甚至不知道什么是安全管理，由于员工没有接受过系统、科学化的安全管理教育，在工作过程中会不重视甚至无视企业安全管理工作，对企业和员工自身都有极大风险。

二 深基坑工程基坑支护结构选择

2.1支护结构的选型依据

人们通过对实践的总结，形成了适合于不同地质条件和不同深度的支护结构体系，支护结构选型主要包括围护结构选型和支撑体系的选择。围护结构的功能是承受土压力、地面荷载等侧向压力、止水，选择支护结构时主要考虑基坑周边环境、基坑深度、工程地质条件与水文地质条件等。

2.2支护结构的选型

基坑深度小于10m时，水泥土搅拌桩和土钉墙是支护的主要形式。基坑深度大，周围环境保护要求高的基坑，可选择地下连续墙、SMW工法连续墙。新型支护形式有闭合挡土拱圈、连拱式支护结构等。水泥土搅拌桩是重力式挡土墙，靠本身的重力抵抗侧向力从而保持稳定，应用广泛，有实体式、空腹式、格构式、拱形。土钉墙工程造价低，工程量小，施工简便，结构轻，柔性好。由细长杆件、钢筋网、混凝土、原有土体形成复合土体，利用复合土体的自稳完成支护目的，但其土层变形和沉降不易进行控制。地下连续墙刚度大，结构和周围土体变形小，有公认的优越性，但造价高，用作支护结构同时又用作地下结构的外墙则可以减少成本。采用逆作法施工，可降低造价，缩短工期。地下连续墙的逆作法施工符合两墙合一地使用要求，指地下连续墙既作为支护结构，又是地下主体结构的一部分，即围护结构墙与地下室外墙合一，充分利用地下连续墙承载作用。

2.3支撑体系选型

为了控制围护结构变形，深基坑需要设置支撑。支撑分为内支撑和外拉锚。软土质采用内支撑，土质较好的地区二者皆可。内支撑体系包括围檩、支撑和立柱。支撑可以由钢或者混凝土形成，钢支撑可循环利用，拆装简便，但形状复杂。混凝土支撑布置形式灵活，刚度大，但工程结束拆除后即废弃，成本较高。支撑平面布置由基坑形状尺寸、施工方法、基坑深度确定，有角撑、对撑、边桁架、边框架等不同形式。

三 复杂环境下深基坑支护工程优化施工措施

3.1 不断采用新技术提升支护结构的稳定性

3.1.1斜撑，其成本较低，但施工中难度较大，护桩与墙体之间的距离很短，防水难度较高。 其次是水平刚性构件换撑，操作方式较为简单，对结构的安全性高，施工单位需要保持构件的强度。

3.1.2钢筋混凝土换撑梁，该操作较为繁杂，适合复杂条件下的深基坑，需要较为复杂的施工方案设计，

3.1.3回填石料换撑，一般作为备用方案。大量使用装配式技术，如使用装配式预应力鱼腹梁钢支撑技术，用螺栓连接构件，构件拆除之后能够循环利用，提升节能环保的水平，缩短工期，而且有利于提升构件的标准化的水平。

3.2加强深基坑支护工程的监测

在施工阶段要对顶部的水平和竖向位移，支护结构的深层位移，锚杆内力以及周边建筑的竖向位移进行检测。 对整体变化的总量进行监测，一旦超出报警值，及时调整方案。 在监测中要大量采用信息化技术，全面分析内力、变形、地下水、周围环境的位移、倾斜、沉降、开裂、隆起等状况，增加观测点和观测次数，在此基础上预测下一施工阶段的方案。

3.3 优化复杂条件下深基坑施工方案的重点

如果在施工时遇到条件复杂的建筑环境施工人员应当选择相邻的建筑物这样才可以有效确保市政工程建设的质量，让基坑支护结构可以满足工程施工的要求，只有这样才可以有效减少土体变形情况的发生 。

3.3.1止水、排水系统也应当符合施工要求，在选择支护结构方案时首先应当考虑安全问题，这样深基坑支护的安全性才可以得到保证，与此同时施工单位也应当结合现场的实际情况来对施工方案进行合理的调整。当前我国很多施工单位选择的基坑支护方案针对性不强，在考察现场的过程中经常会发生很多问题，为了更好地保障工程施工的质量，监理工程师应当和建设单位工作人员以及结构工程师一起商定支护方案，在制定方案时一定要按照因地制宜、分布实施的原则。3.3.2在深基坑工程施工过程中施工人员也应当注意重点关注基坑的重难点，基坑开挖的深度和难度都比较大，对工程施工的要求也比较高，施工人员应当从以下几个方面抓起 :应当深入了解周围环境，在对现场环境进行评估之后才可以制定相关的监控计划，之后施工人员也要在实施时严格按照工程施工的步骤进行施工。基坑场地的地下水位通常比较高，施工时施工单位应当对其进行周密部署，对进场材料的质量进行严格控制，如果基坑开挖的深度相对来说比较大且距离周围建筑较近，这样基坑变形较大时一定要第一时间做好相关的加固处理工作，在完成深基坑开挖工作之后相关工作人员也要定期查看支护结构的异常情况，一定要确保支护结构处在正常状态。

结语

深基坑施工技术在整个现代城市建设中占据着不可替代的重要地位，但由于基坑工程的周边环境日趋复杂，仍然有许多问题等待研究解决。随着研究的不断深入以及科学技术的不断进步，未来我国城市的深基坑施工技术会取得更大的突破。

参考文献

【1】《工程管理前沿》 > 2022年14期 > 复杂环境条件下深基坑支护及施工技术  出版时间：2022-11-03作者: 李煜麟

【2】《建筑细部》 > 2023年6期 > 复杂环境下深基坑支护桩施工技术与研究  出版时间：2023-04-27作者: 赖满根