土建基础施工中深基坑支护施工技术分析

周家骏

招商局地产（杭州）有限公司

摘要：本文就土建基础施工过程中深基坑支护技术的运用以及面临的挑战进行全面论述。文章详细阐述了支护技术发展概况，分类及在各种工程环境下的应用结果。着重对施工过程中所遇到的土壤条件，施工环境与成本时间控制之间的权衡等关键性问题进行分析，对高效支护技术选择，风险管理及创新技术应用等方面进行论述。通过对武汉地区实例的实践分析，着重阐述深基坑支护技术对于确保工程安全、提升效率的重要性。

关键词：土建基础；深基坑；支护技术；施工安全

引言：在城市化进程日益加快的今天，高层建筑及地下设施需求量与日俱增，深基坑工程已经成为土建基础施工中至关重要的一部分。深基坑支护技术在工程中的运用不仅对工程质量有直接影响，同时也涉及到施工安全以及周围环境的防护等。随着工程规模不断扩大，地质条件日益复杂，深基坑支护受到了多重挑战。如何有效地应对复杂地质，水文条件及紧邻建筑物所造成的影响同时又能确保施工安全已成为土建工程领域中一个亟待解决的课题。与此同时，控制工程成本，提高施工效率是深基坑支护技术中必须要考虑的一个主要方面。所以，对深基坑支护技术最新进展，应用挑战以及应对措施进行深入的分析与探究，对促进土建基础施工科学化与安全化有着十分重要的作用[1]。

一、深基坑支护技术的发展现状

（一）支护技术的分类及特点

深基坑支护技术在多年发展过程中已经形成了许多分类并各有特色。主要可以分为两类：传统支护技术与现代支护技术。悬挑式、固定式支护等传统支护技术因其经济、实用等特点在简单地质条件工程中得到了广泛运用。现代支护技术包括地锚支护，喷射混凝土支护和深层搅拌墙支护，它们在复杂的地质环境中表现出较好的适应性与安全性。如地锚支护提供横向支撑时降低对相邻建筑物的冲击；但喷射混凝土支护由于具有施工速度快，适应性强等特点，在许多深基坑工程得到了广泛的应用。这些现代技术在提高施工效率的同时也大大加强了工程的安全性，成为深基坑工程中必不可少的组成部分。

（二）支护技术的应用范围与效果

深基坑支护技术适用范围广，涵盖住宅建筑至商业复合体、地下交通设施至城市基础设施各类工程。不同类型工程支护技术选择与运用受地质条件，基坑深度，周围环境及工程规模的影响。如地质稳定，基坑浅时，常采用简易悬挑式支护或者固定式支护；但当地质复杂或者基坑较深的项目时，需要用到地锚和深层搅拌墙这种较为复杂的支护技术。这些技术对保证施工安全，提高工作效率起到了关键作用。例如，地锚技术对基坑侧向位移进行有效地控制，确保相邻建筑物的安全；喷射混凝土支护由于具有施工速度快等特点，在应急或者工期有限的项目上表现出了明显的优越性。综合来看，深基坑支护技术运用得当，在确保工程安全性的同时，也显著提高了施工效率与施工质量[2]。

（三）技术进步对施工安全的影响

在深基坑支护技术不断完善的情况下，其施工安全也有显著改善。现代支护技术如地锚，滑模施工和深层搅拌墙在提高支护结构稳定性的同时，也加大了适应复杂地质条件能力。如地锚技术能有效地控制基坑周围土体的运动，降低对相邻建筑物及地下设施的冲击。滑模施工技术由于具有高效率、精确度等特点被广泛地应用于深基坑工程当中，极大地降低了施工期安全风险。另外，实时监测的提出使工程人员能及时了解基坑稳定性及支护结构情况，以便发生潜在风险时能快速采取对策。这些工艺的运用，不但大大降低了在施工中安全事故发生的几率，而且为提高工程质量打下坚实基础。

二、深基坑施工过程中的关键问题

（一）土壤和水文条件的影响

深基坑施工安全高效明显受到土壤，水文条件等因素的影响。土壤类型，密度，含水量决定基坑支护结构设计与施工策略。如砂质土壤因颗粒之间结合力弱，开挖时易发生垮塌，黏性土壤因粘结力大，支护时表现出不一样的难题。水文条件尤其地下水位对基坑稳定性及施工难度有直接影响。高地下水位会使基坑底部水压增大，使支护结构受压加剧。另外，地下水流动性改变还会引起土壤性质的改变，从而对基坑稳定性产生影响。所以在深基坑施工之前，一定要对土壤及水文条件做细致的勘察与分析，从而采取相应的支护措施如排水系统设置等、对支护结构等进行加固，以保证施工全过程安全高效[3]。

（二）施工环境与邻近建筑物的安全考虑

深基坑建设时，其施工环境及对周边建筑的影响都是需要严格把关的重点要素。施工场地选址一般都处于城市复杂环境下，需要在施工期保持周边建筑结构完整安全。震动，噪音，尘埃及其他施工活动所带来的副作用会给相邻建筑物带来潜在危害。尤其对老旧或者结构薄弱的建筑，由于施工而产生的地面振动会造成裂缝乃至结构破坏。另外基坑开挖还可能会改变地下水的流动情况，从而对周边建筑物地基稳定性产生影响。对此，应在施工前对周围建筑物作详细勘察，对结构稳定性作出评价，并采取相应防护措施。比如通过安装振动监控设备实时监测施工活动对于临近建筑物造成的影响以及采取诸如加固临近建筑，安装防尘网以及噪音屏障等等，为了尽可能减少施工给环境及相邻建筑物带来的不利影响，保证施工全过程安全顺利。

（三）工程成本与时间控制的平衡

土建基础施工深基坑支护技术造价和时间控制的权衡是关键。一方面控制工程成本对保证工程经济可行性具有重要意义。深基坑工程因其复杂性而采用效率较高、造价合理的支护技术，是进行造价控制的重点。比如选择与具体地质条件相适应的支护方法，就能在保证施工质量的前提下避免无谓的花费。另一方面，工期管理对满足项目进度要求同样重要。工程项目通常面临着苛刻的工期限制，拖延可能会造成成本上升以及潜在合同风险。所以提升施工效率的同时确保安全与质量就成了一个至关重要的难题。利用快速支护系统、自动化监控等现代化施工技术能够在减少人为错误风险的前提下有效地缩短工期。

三、深基坑支护施工的关键技术与策略

（一）高效支护技术的选择与应用

土建基础施工深基坑支护时，高效支护技术的选择与运用是保证工程安全与进度的重点。高效支护技术要综合考虑地质条件，基坑深度，周边环境和施工期限。如根据不同土质及水文条件可选择配套锚杆，喷射混凝土，钢支撑等各种支护手段来形成更牢固，适应性更强的支护结构。另外，预应力锚索、滑模技术等现代化支护技术在提升施工效率的同时也极大地加强支护结构稳定性。在运用这些工艺时应注意准确的设计及周密的施工计划。采用先进计算与模拟工具设计可保证支护结构达到安全标准，有效地应对可能出现的地质风险。同时对施工过程进行严格监控及质量控制，保证技术正确执行，降低工程风险及可能存在安全隐患。通过这种全面考虑并认真选择运用高效支护技术不但能够确保深基坑工程安全顺利实施，而且还能对工程质量及施工效率起到强有力的保证[4]。

（二）施工过程中的风险评估与管理

深基坑支护施工中，对其实施综合风险评估及管理，是保证项目安全顺利实施的关键环节。一，问题的提出风险评估需考虑地质条件，周围环境，施工技术，工程规模等诸多因素。通过对可能存在的风险点进行细致分析，例如地下水位的变化，周围建筑物的稳定性，施工时发生意外等，可提前制定出相应的应对措施。与此同时，构建风险管理动态机制对施工现场变化情况进行实时监测，对提前识别问题和采取应对措施具有重要意义。有效的风险管理也包括经常进行安全审查及技术培训，以保证施工团队充分认识到潜在风险并能对其作出适当处理。另外，实时监测系统、智能预警系统等现代技术的应用能够加强风险控制及时性与准确性。通过这种系统风险评估和严格管理措施既能够将安全事故减少到最低限度，又能够提高施工效率、保证工程质量、最终达到项目成功完成。

（三）创新技术在深基坑支护中的应用

就深基坑支护施工而言，创新技术应用逐渐成为促进工程效率与安全的关键。其中包括但不仅限于自动化的监测系统，智能化的材料及先进的模拟与设计软件。自动化监测系统可以对基坑变形，地下水位及周围建筑物稳定性等情况进行实时监测，并及时给出重点数据，防范潜在风险。自愈合混凝土、高强度合成纤维等智能化材料增强支护结构耐久性与适应性。另外，通过先进的计算机模拟与设计软件可以使工程师在施工之前详细分析并优选出多种支护方案，以选择最适合的支护方式。这些软件既可以模拟地质、结构等行为，又可以对不同施工阶段中可能发生的问题进行预测，从而给施工团队带来有价值的预警信息。

四、案例分析

武汉地区某深基坑支护工程，显示出系列先进设计和施工技术。比如在具体工程中工程师们利用土钉墙与预应力锚索相结合来满足复杂地质环境及城市密集建筑布置。该组合方式在有效控制基坑稳定性的同时，也大大降低了其对周围建筑物及地下设施造成的冲击。通过准确分析不同土层特性，使施工团队能准确确定支护结构布置及埋深，保证整个基坑工程安全高效进行。

另一方面武汉地区实例也表明内支撑组合及复合支护技术在其中的运用情况。另一工程针对深基坑跨度大、埋深深深大等特点，工程师们使用了地下连续墙这一革新技术。该技术在提供较强侧向支撑力的同时，有效控制地下水流动，避免水位变化影响基坑稳定。另外，采用实时监控系统，施工方可对基坑变形及压力分布情况进行实时跟踪，并适时调整支护策略以保证施工期安全最高标准。

总结：文章综合论述深基坑支护技术对现代城市化进程所起到的关键性作用和面临的挑战。本文首先对深基坑支护技术发展状况进行总结，并重点阐述该技术在各种地质、环境情况下的运用情况与成效。然后，本文对施工过程中土壤及水文条件，施工环境及相邻建筑物安全考虑等重点问题进行深入剖析，并对工程成本及时间控制进行权衡。进一步地，本文对高效支护技术选择，风险评估和管理等方面进行了论述，并对创新技术进行了运用。最后通过对武汉地区实际案例的研究，论证理论联系实际，强调深基坑支护技术对保证工程安全和提高效率的重要意义。

参考文献：

[1]王明辉,刘雪成,唐飞宇.土建基础施工中深基坑支护施工技术分析[J].大众标准化,2023,(22):83-85.

[2]张昌平.土建基础施工中深基坑支护施工技术研究[J].中华建设,2023,(05):149-151.

[3]孟昭威.深基坑支护施工技术在土建施工中应用的探究[J].中国建筑金属结构,2022,(09):55-57.

[4]闫黎明.土建施工中深基坑支护施工技术运用研究[J].大众标准化,2022,(13):27-29.