復雜地質及環境條件深基坑支護綜合施工關鍵技術的應用

【摘要】近年來，我國建筑行業發展十分迅猛，在高層、超高層建筑施工中，深基坑支護施工是整個工程質量、安全的根基，具有重要的意義。在深基坑支護施工過程中經常會遇到復雜地質及環境條件，造成施工困難，安全隱患。本文首先對深基坑支護施工技術進行概述，然后對其必要性以及施工中存在的問題進行探討，最后對其技術綜合應用進行分析，以期為建筑工程施工提供借鑒作用。

【關鍵詞】深基坑支護綜合施工;復雜地質及環境條件;關鍵技術應用;措施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.13.059

引言：

深基坑支護施工技術在建筑施工中占有重要地位，可以確保其施工質量和施工安全，并提高施工效率。因此，應持續對深基坑支護施工技術進行研究與完善，從而推動我國建筑行業的向前發展。

1、深基坑支護綜合施工技術研究的意義及必要性

目前來說，深基坑支護施工技術主要運用于高層或超高層建筑，是建筑工程中一項基礎施工步驟，其使用范圍十分廣泛，風險性也相對較低。深基坑支護施工技術具有很多類型，因此，在建筑施工中，應根據其巖土工程條件及周邊環境，選擇恰當的一項或多項支護技術，以確?；庸こ炭梢皂樌_展。

通常情況下，在進行施工作業時，都會采取支護施工技術，主要目的就是為了基坑內施工的安全，并且在一定程度上，對于施工作業人員的安全予以保障。同時，支護技術對于其基坑工作而言，還能提供質量保證，從而確保整體施工技術的順利開展。除此之外，深基坑支護施工技術還能提高其防水性，確保其不會因為天氣等不利因素對整體工程造成影響。

2、建筑工程深基坑支護施工技術存在的問題

2.1支護結構設計中計算不精確

深基坑支護結構在目前設計中，仍然存在計算不精確的問題，其還是采用傳統的極限平衡法作為計算方法。而基坑開挖的是一個動態的過程，會產生土體的應力集中和松弛問題，并且隨著時間的推移，土體的強度也發生不斷變化，基坑會產生各類變形。通過對相關工程的分析，運用極限平衡法來做基坑可靠性的分析，如果在理論上分析基坑是可靠的，但是在實際的施工過程中還是會出現破壞。

2.2基坑監測管控方案不夠完善

監測管理工作可以在一定程度上提高深基坑支護施工技術質量。但目前實際情況卻是，深基坑監測管控方案不夠完善，導致監測難以發揮出自身的優勢，并對深基坑支護施工提供有利的指導。目前，在一些基坑檢測管控方案設立過程中，缺乏對周圍環境因素的考察和分析，對于相關數據變化結果沒有進行深度的分析，使其所提供的成果案缺乏一定的合理性，并且無法進行信息化施工和動態設計。

2.3土方開挖技術控制存在不足

深基坑支護施工技術水平受到土方開挖技術的影響，土方開挖技術控制水平越高，越能促進深基坑支護施工技術水平的提高。但目前實際情況卻是，有部分土方開挖技術對于施工地區的地下管道網絡情況沒有充足的了解，并且缺乏相應的技術措施應用，無法對地下管道網絡進行保護。還有部分土方開挖技術在其應用過程中沒有對坡道狀態進行充分的考量，使得其在挖掘過程中車輛難以進行安全的作業。

3、建筑工程中深基坑支護施工術應用管理措施

3.1做好施工前準備工作

在建筑工程施工過程中，開展深基坑支護施工技術時，為確保整體施工質量與安全，要做好施工前的準備工作，對于施工現場會影響施工進程的各個因素進行嚴格的檢查與分析，并對施工現場進行科學的測量。因此，在開展建筑工程深基坑支護施工工作前，應進行充分的準備工作。

3.2制定符合深基坑支護技術操作的管控制度

在深基坑支護施工技術開展過程中，相關技術管理人員要運用一定的管理制度對支護工作進行約束。在深基坑施工過程中，由于其自身具有一定的不確定性，使得支護技術方案會隨時面臨調整的情況，具有較強的靈活性。因此，在深基坑支護技術操作過程中，應制定相關的管理制度，以確保工作的規范性。例如，應對深基坑施工管理人員以及操作人員進行崗位與職責的明確，并對其工作標準進行設定，以確保其可以各司其職，從而保證深基坑支護施工的順利進行。而對于施工過程中需要多崗位進行協調的工作，則必須對所有參與的技術人員進行操作規范，并制定明確的質量要求，對于深基坑支護施工中的每一個環節都進行嚴格的管控。

4、長沙五礦廣場項目深基坑工程綜合施工技術實施應用

4.1復雜地質及環境條件

（1）本工程地處長沙市天心區南湖新城板塊核心區域，東至書院路，南至富通路，西至湘江大道，北至華融湘江銀行大廈（建設中），屬于老城區且施工場地周邊狹小。

（2）基坑東側：為書院路，基坑距離道路約較近 5m 地下管線較多。鉆孔Z10-Z11附近有地下水管及電纜（地面有標識），用地紅線內部有天然氣閥及延伸管?；幽蟼龋壕o鄰棗子園約15m小區用地紅線附近有水管及公共用電管線。根據調查棗子園小區為框架結構?；游鱾龋簽橄娼新?，基坑距離道路約較近5m地下管線較多，緊鄰用地紅線（公共用電管線與用地紅線重合）。緊鄰湘江，地下水位較高?；颖眰龋簽槿A融湘江銀行，其地下室為整體地下室（3-4層、埋置深度 14.9～22.3m）距離本工程基坑支護結構最近約10m。

4.2方案比選

（1）方案1

采用樁+囊式擴體錨桿及可拆芯錨桿形成支護體系，旋噴樁及支護樁形成帷幕，配合坑內疏干井、坑外應急井形成止水體系。

（2）方案2

采用樁+2 排環形內撐支護體系，旋噴樁及支護樁形成帷幕，配合坑內疏干井、坑外應急井形成止水體系。

（3）方案3

采用樁+2 排對角內撐形成支護體系，旋噴樁及支護樁形成帷幕，配合坑內疏干井、坑外應急井形成止水體系。E8DB3CFA-BE41-4642-84A2-9456FA163575

（4）方案4

西半部：樁+囊式擴體錨桿及可拆芯錨桿形成支護體系，東半部：樁+對角內撐形成支護體系，旋噴樁及支護樁形成帷幕，配合坑內疏干井、坑外應急井形成止水體系。

（5）方案5

采用樁+一排對角內撐、局部雙排樁形成支護體系，旋噴樁及支護樁形成帷幕，配合坑內疏干井、坑外應急井形成止水體系。

4.3方案優化選定

（1）根據地方政府行政要求，基坑采用了內支撐支護形式。

（2）根據分區分期施工要求，采用東西角撐的布局方案，因考慮分區拆撐后結構受力不合理等問題，放棄了環撐等內撐方案。在分區界線部位采用放坡形式進行臨時性支護。

（3）考慮到北側支護環境和支護條件等特點，同時為主體結構施工爭取有利的作業空間，放棄了基坑中部對撐（二個獨立的對撐）方案，而是利用結構承載能力，在基坑南側采用島形結構支撐支護形式，北側采用懸臂樁支護形式。

（4）根據場地地形態勢，統一圍護結構頂標高，以冠梁形成環形閉合，并作為內支撐的支座。

（5）根據項目地層和水文特點，兼顧施工可操作性、成本經濟性等因素，圍護結構采用鋼筋混凝土支護樁護坡樁，采用一道內撐設計形式，局部配合雙排樁及島型支撐。

（6）基坑止水：東南西三側采用支護樁+旋噴樁止水帷幕形式，北側則利用湘江銀行既有的咬合樁帷幕，僅將本項目東西二側北端的帷幕向北延伸，采用多層旋噴樁與湘江銀行的帷幕連接，并在局部布置數個截水井。

（7）基坑局部點段的支護措施：南側：在角支撐至島形結構支撐的臨空范圍，根據場地平面條件，分別在東西二側布置雙排懸臂樁支護方案。北側：根據地庫地下一層局部外擴的建筑設計要求，將此范圍的支護樁護坡樁頂標高降低至該層結構底板標高下 300-500（具體由結構設計方確定）。

最終選定綜合性施工設計方案：

4.4 關鍵技術

（1）基坑支護型式選擇

1）選擇基坑支護型式的原則是在保證基坑邊坡安全的前提下，降低工程成本。

2）根據現場場地條件、周邊環境及地質條件，主要采用內撐方案，局部配合雙排樁+島型支撐體系。

（2）施工工藝順序

1）樁撐支護：施工場地平整→施工控制點測放，支護結構放線→支護樁、旋噴樁、立柱樁施工→開挖第一層土方至冠梁底→坡頂排水溝→支護樁頂冠梁、混凝土支撐施工→土方開挖至坑底→坑底墊層及排水溝施工。

2）島型支撐：施工場地平整→施工控制點測放，支護結構放線→支護樁、旋噴樁施工→開挖第一層土方至冠梁底→坡頂排水溝→支護樁頂冠梁施工→土方分層、分段、分區開挖至第一層鋼內撐→第一層鋼支撐施工→土方分層、分段、分區開挖至第二層鋼內撐→第二層鋼支撐施工→土方開挖至坑底→坑底墊層及排水溝施工。

3）雙排樁/懸臂樁支護：施工場地平整→施工控制點測放，支護結構放線→支護樁護坡樁、旋噴樁施工→開挖第一層土方至冠梁底→坡頂排水溝→支護樁頂冠梁施工→土方開挖至坑底→坑底墊層及排水溝施工。

（3）基坑監測措施

4.5 實施效果總結

（1）技術性能

在綜合考慮經濟、工期前提下，避免破壞了地下未探明結構、管線，最大程度保證基坑安全，加快土方挖運速度，降低工程造價，解決了周邊場地不足的限制。采用全站儀觀測基坑周邊坡頂水平位移，水準儀觀測沉降，測斜儀觀測基坑深層水平位移等綜合措施配合對基坑進行監測，用頻率接收儀采集數據，有效地保證了施工過程中的基坑安全。

（2）技術優勢

與國內外同類施工技術方法相比，其技術有效的截斷基坑內外的水力聯系，避免了截水效果不佳引起的地下水環境變化，支護體系也有效控制了基坑變形，相比其他基坑支護體系該方案更為經濟，也提高了工程施工效率，降低了時間成本，抵御了汛期湖南湘江超警戒洪水水位，進一步說明了該支護體系的安全可靠性。

結語：

綜上所述，隨著高層建筑的不斷增加，使其地下基礎愈發深入，地下結構愈發復雜，導致基坑越來越深，極易使建筑工程出現安全隱患。所以，需加強對深基坑支護綜合施工技術的研究，來使建筑結構更加穩定，確保建筑施工的整體質量與安全。

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作者簡介：

王國華（1973.02-），男，漢族，湖南祁東人，本科，高級工程師，單位：湖南和天工程項目管理有限公司，主要從事監理。E8DB3CFA-BE41-4642-84A2-9456FA163575