建筑工程深基坑支护技术难点分析

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摘要：充分利用有限的土地资源,是缓解城市发展与土地资源紧缺之间的矛盾的重要措施。目前,随着生活水平的不断提高,人们对城市建筑物的质量和安全性提出了更高的要求。在这种背景下,深基坑支护技术得到了广泛应用。应用深基坑支护技术,能够有效提高建筑结构的稳定性、建筑工程的质量以及建筑的安全性。基于此,本文分析了深基坑支护技术的特点与重要性以及深基坑支护技术的应用要点。

关键词：建筑工程；深基坑支护技术；质量与安全

在建筑工程施工过程中,深基坑支护施工是一项难度较大的工作。另外,深基坑支护施工质量会直接影响建筑工程施工质量。因此,工程施工方必须高度重视深基坑支护施工工作。在建筑工程施工过程中,工程施工方需要根据施工现场的实际情况和施工要求来选择合适的施工技术,从而进一步保证工程施工质量和施工效率；同时,必须加强深基坑支护施工质量管理,从而保证建筑质量符合设计要求。

1深基坑支护技术概述

1.1深基坑支护技术的概念及应用背景

深基坑支护施工是建筑工程施工过程中的重要环节。深基坑支护工程是指在基坑开挖深度超过5m并且采用支护结构的工程。在建筑工程施工过程中,为了保证建筑工程深基坑支护施工的顺利进行以及建筑结构的稳定性和牢固性,在施工前,工程施工方必须全面分析深基坑的特点,并且根据施工方案要求,开展结构设计工作。随着城市化进程不断加快,城市人口数量不断增加,土地资源日益紧缺。为了满足人们的住房需求,我国需要大力发展城市高层建筑,因为发展高层建筑有利于节约土地资源。然而,高层建筑对于基坑深度有着很高的要求。因此,工程施工方必须加强深基坑支护技术研究,不断提高深基坑支护技术的应用水平,从而进一步保证建筑工程质量。深基坑支护施工质量往往会受到地质环境、工程环境、地质条件等各种环境因素的影响。因此,在不同的项目中,工程施工方需要采用不同的深基坑支护技术。

1.2深基坑支护技术的类型

目前,我国的深基坑支护技术可以分为以下5种。①排桩支护技术。在应用排桩支护技术的过程中,施工人员需要采用排列紧密的灌注桩。在灌注桩施工过程中,施工人员需要先挖孔,后灌注。②钢板桩支护技术。在应用钢板桩支护技术的过程中,施工人员需要将热轧型钢板桩制作成钢板墙,以阻挡水土流失。钢板桩支护技术的优点是制作工艺简单,但其施工质量容易受到外部因素的影响。③地下连续墙支护技术。地下连续墙支护技术主要应用于地下沙土层中。④土钉墙支护技术。应用土钉墙支护技术,可以有效加固深基坑的边坡。⑤搅拌支护技术。在应用搅拌支护技术的过程中,施工人员需要在水泥中加入固化剂并且用力搅拌,从而使水泥变得更加坚固。

1.3深基坑支护技术的难点

（1）在高层建筑工程施工过程中,建筑的高度越高,其基坑的深度也就越深,因此,二者之间有着密不可分的联系。[2]深度越深的基坑,对于深基坑支护技术的要求也就更高。深基坑支护工作不到位,不仅会严重影响深基坑的稳定性和质量,还会影响高层建筑工程施工质量与安全质量。在高层建筑工程施工过程中,工程施工方需要加强深基坑支护技术的应用,把握深基坑支护技术的难点,从而有效降低深基坑支护的施工难度。（2）在建筑工程施工过程中,工程施工方需要在有限的施工空间内使用多种施工机械设备,进一步增加了深基坑施工的难度。另外,复杂的地形也给施工现场勘探带来了不小的困难,例如,随机抽取的土层样品不能准确反映施工现场的土层情况。工程施工方只有根据施工现场的地质条件来选择合适的深基坑支护技术,才能进一步保证建筑工程施工质量和安全性。深基坑支护技术的种类较多,工程施工方如果不能保证施工现场地质勘测的准确性,就无法选择合适的深基坑支护技术。

1.4深基坑支护技术应用问题

在高层建筑工程施工过程中,深基坑支护技术的应用问题包括以下几个方面。（1）土方开挖主要存在以下几个方面的问题：多挖、支护不及时、支护不到位、支护强度不符合深基坑施工要求、施工人员没有采取降排水措施、施工人员没有采用分层开挖法等。（2）深基坑支护监测主要存在以下几个方面的问题：监测时间不足、监测点过于稀疏,监测仪器不合格、监测仪器连接错误,监测人员的专业水平和综合素质过低、专业技术能力不达标、责任心不强,监测数据传达不及时,等等。（3）基坑围护施工质量不合格。围护深度不符合设计要求、使用劣质的施工材料、偷工减料等问题,容易导致深基坑支护施工质量不合格,进而导致深基坑不稳定、支护桩倒塌或弯曲等问题的出现。[3]（4）锚杆支护问题。在地下水位较高的地区,在建筑施工过程中,工程施工方如果没有采取有效的防水措施,就极易导致地下水侵蚀地基的问题。（5）工程施工方没有制订应急方案。救援人员、救援设备、救援资金不足等问题,极易导致救援工作无法落实；当事故发生时,工程施工方往往也缺乏足够的能力去应对。

2深基坑支护工程特点

传统的深基坑支护工程具有以下特点：①深基坑支护工程属于临时性工程,其在不同的地质条件下具有不同的结构特点；②深基坑支护技术复杂、涉及范围广、变化因素多,导致施工过程中存在许多安全隐患,这也是建筑工程施工的难点所在；③深基坑支护施工环节较多,各个环节之间都有着紧密的联系,任何一个环节出现问题,都会导致整个工程失败；④深基坑支护工程造价较高；⑤在深基坑支护工程施工过程中,安全事故的发生概率较高。[4]随着科学技术的不断发展,深基坑支护工程出现了许多新的特点。①施工方式多样化。各种新型的施工工艺和施工技术的涌现,导致深基坑支护施工方式呈现多样化的特点。采用挖孔桩、地下连续墙、混凝土灌注桩、深层搅拌桩等施工技术,能够有效满足建筑工程施工需求,有利于保证深基坑支护工程施工质量和施工效率。②施工目标明确化。随着城市化进程的不断加快,城市人口数量激增,在此背景下,土地资源紧缺已经成为亟待解决的问题。为了顺应时代的发展潮流,解决土地资源紧缺问题,建筑企业需要加强高层建筑深基坑支护技术研究。深基坑支护工程的最终目标是：保证深基坑的安全性和稳定性,保证建筑工程施工质量,保证建筑的稳定性。③施工环境复杂化。目前,建筑工程往往位于城市中心或者人口密集区。在这些地区,深基坑支护工程施工环境极为复杂,例如施工现场周边管线、电线较多,极易导致施工问题。

3建筑工程深基坑支护技术的应用

3.1排桩支护技术

在应用排桩支护技术时,施工人员需要利用混凝土和钢筋,并且采用柱列式间隔布置形式建立支护结构。排桩支护技术具有较强的灵活性,其应用范围较广,可以在软土地基中使用。在实际施工过程中,按照排桩结构形式的不同,排桩支护的方式可分为疏散式排列和紧密式排列两种；按照支撑方式的不同,排桩支护的方式又可分为支锚式和悬臂式两种。[5]与其他支护技术相比,排桩支护技术具有明显的优势。首先,钢筋混凝土结构可以有效增强单桩的强度、刚度、承载力。施工人员需要将桩体顶部相连接,以此来形成排桩,而采用排桩支护技术,能够有效提高建筑的稳定性和安全性。其次,排桩支护技术简单,它对施工条件的要求较低。采用排桩支护技术,能够有效提高施工现场管理质量和施工质量。再次,排桩支护技术具有良好的防水性能。在混凝土施工过程中,施工人员可采用高压灌浆的方式,防止沙粒等杂物进入桩体,避免结构裂缝的产生,从而有效保证排桩支护的施工质量和防水效果。最后,在施工过程中,施工人员需要采用钻孔灌注桩。钻孔灌注桩施工产生的噪声较小,不会影响周边居民的生活。

3.2钢板桩支护技术

钢板桩支护技术是指采用钢板桩作为支撑的深基坑支护技术。钢板桩支护技术的应用方法是：在深基坑开挖过程中,施工人员需要利用一种表面带有槽口的钢板桩,在需要挡土的地方开展支护施工工作。同时,施工人员还需要连续打入钢板桩,以保证挡土效果。钢板桩支护技术是最简单的深基坑支护技术之一。在应用钢板桩支护技术的过程中,工程施工方不需要投入大量的资金。然而,钢板桩支护技术对施工环境的要求较高。钢板桩支护技术只适用于深度＜7m的深基坑支护施工。当深基坑的深度＞7m时,钢板桩的应力会不断增大,直至钢板变形甚至断裂。在软土地基上,钢板桩支护技术的支护效果不明显,因此,钢板桩支护技术并不适用于软土地基深基坑支护工程。另外,在深基坑施工完成后,工程施工方需要拔出钢板桩。在拔出钢板桩的过程中,地基往往会出现不同程度的变形,从而严重影响建筑物的稳定性。因此,在许多建筑工程深基坑施工过程中,工程施工方需要尽量减少使用钢板桩支护技术。[6]

3.3地下连续墙支护技术

地下连续墙支护技术是深基坑支护技术中的重要组成部分。在应用地下连续墙支护技术的过程中,施工人员需要采用泥浆护壁法,分槽段浇筑钢筋混凝土墙体,从而保证深基坑支护质量。地下连续墙支护技术具有施工噪声小、防渗性能好、占地面积小、整体刚度大、质量稳定等优点,其适用于城市建筑工程施工。在实际施工过程中,施工人员应注意以下几个方面的问题。①地下连续墙槽段距离应控制在7m～8m内。②在成槽过程中,施工人员需要根据施工现场的地质条件和筑墙深度来选择合适的成槽机械设备。目前,在施工现场,施工人员一般采用抓斗式成槽机。③地下连续墙是由多个槽段组成的,每个槽段之间都需要通过接头来连接。④在标准槽段,施工人员应采用“三序成槽”法,成槽顺序为先两边、后中间。每个槽段的长度应小于抓斗张开的长度,以保证成槽的精度和深度。⑤在水下混凝土浇筑过程中,为防止泥浆混入混凝土中,施工人员需要在导管内放置柔性管塞,以此来隔离混凝土与泥浆。在浇筑过程中,泥浆需要从导管底部排出。

3.4土钉墙支护技术

土钉墙支护技术是指在深基坑周边的自然土层中加入钢筋,以抵抗基坑外围土壤压力的施工方法。[7]在深基坑开挖过程中,为保证深基坑的稳定性,工程施工方需要在深基坑内设置钢筋网,还需要在钢筋表面浇筑混凝土以提高深基坑的稳定性。土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆来设置的,其能够与混凝土充分融合,从而有效增强挡土能力。在土钉墙支护施工过程中,工程施工方需要做好以下几个方面的工作。①在施工前,施工人员需要做好施工现场勘察工作,并且明确深基坑施工的范围和基坑深度,尽量减少地下管线和地下水等因素对土钉墙支护施工的影响。②在深基坑土方开挖过程中,施工人员需要确定土钉墙的位置,并在位置确定后利用专业设备开展钻孔和打钉作业。在土钉墙支护施工完成后,施工人员需要严格检查土钉墙的稳定性。③施工人员需要做好土钉墙养护工作,以保证土钉墙的支护质量。土钉墙支护技术适用于无地下水的基坑。在深基坑施工过程中,管理人员必须做好施工现场管理工作和施工质量管理工作,并且保证施工人员严格按照相关规范要求开展土钉墙支护施工工作。

4结语

综上所述,在建筑工程深基坑支护施工过程中,工程施工方需要根据工程的实际情况,选择合适的深基坑支护技术,从而在保证整体施工质量的同时,进一步提高深基坑支护技术的实用性和应用价值。

参考文献：

[1]尤文贵,陈雪冰.浅析建筑工程深基坑支护施工技术要点[J].江西建材,2018(12):117-118.

[2]赵瑞峰.深基坑支护技术在建筑施工中的应用[J].工程技术研究,2018(12):57-58.

[3]骆麒伊.浅析土建基础施工中深基坑支护技术的应用[J].建材与装饰,2018(48):24-25.

[4]魏琼阁.浅析建筑工程深基坑支护施工技术要点[J].建材发展导向(上),2019,17(1):202-203.

[5]石雪洁.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用探析[J].九江学院学报(自然科学版),2019,34(1):35-37.

[6]杨若松.土建基础施工中深基坑支护施工技术的应用探析[J].建材发展导向(下),2019,17(3):197.

[7]张宾.基坑支护技术在建筑施工中的应用[J].大市场,2020(3):11.

作者：李永华 单位：北京铁研建设监理有限责任公司