建筑施工中基坑围护与土方开挖技术的分析

建筑施工中基坑围护与土方开挖技术的分析

黎晓龙,刘隆昌,李阳,李敏森,代学良

中建新越建设工程有限公司 广东省广州市 510080

摘要：基坑围护与土方开挖技术在现代建筑施工中扮演着关键角色，直接影响工程的安全、质量和进度。本文通过对水泥搅拌桩技术在基坑止水中的应用、灌注桩与砼内支撑相结合的支护形式以及土方开挖技术的探讨，深入分析了这些关键技术在实际工程中的应用情况与效果。通过实际工程案例的分析，论文还探讨了基坑围护与土方开挖技术的优化与创新，为今后的施工实践提供了有益的参考。

关键词： 基坑围护；土方开挖；水泥搅拌桩；灌注桩；砼内支撑；施工技术

引言：随着城市建设的不断发展，基坑工程作为建筑施工的重要组成部分，面临着越来越多的挑战与机遇。基坑工程不仅需要保障工程安全，还需要兼顾环境保护和资源利用的平衡。在基坑工程中，基坑围护与土方开挖技术作为保障工程稳定的重要手段，不仅关系到工程的安全性和可持续性，也直接影响着工程的进度和质量。

  一、基坑围护技术的概述

（一）基坑工程概述

在现代城市建设中，基坑工程作为各类建筑、地铁、地下结构等项目的起点，承载着对地下空间的利用和开发。它不仅是建筑施工的前提，更是工程质量和安全的基石。基坑工程通常涉及深挖和大面积土方开挖，因此对基坑的稳定性和周边环境的影响都需要得到有效的控制和管理。而基坑围护技术作为基坑工程的核心内容之一，是确保工程稳定和安全顺利推进的重要手段。

（二）基坑围护的重要性

基坑围护技术在工程实践中扮演着不可或缺的角色。首先，基坑围护的合理设计和实施，可以有效减少基坑变形、坍塌等工程事故的风险，保障工地人员的生命安全。其次，基坑围护可以有效地防止基坑的坡塌、滑塌等情况，避免地面沉陷和附近建筑物的损坏。此外，基坑围护还能减少地下水位变化引发的问题，保护地下设施和地下水资源。综上所述，基坑围护技术的应用不仅关系到施工进度和质量，更直接关系到人员安全和环境保护。

（三）常见的基坑围护技术

为了满足不同工程项目的需求，基坑围护技术不断发展和创新，形成了多种常见的围护方式。其中，水泥搅拌桩技术作为一种主动围护手段，通过混凝土搅拌桩的设置，构建了连续的墙体结构，不仅具备了较强的抗侧土力能力，还能有效地止水。此外，灌注桩与砼内支撑相结合的支护形式也在工程实践中得到广泛应用。灌注桩的设置可以增加基坑边界的稳定性，而砼内支撑则能够为基坑提供可靠的支撑。这种组合技术能够更好地适应不同地质条件下的基坑工程需求。

二、水泥搅拌桩技术在基坑止水中的应用

（一）水泥搅拌桩的原理与特点

水泥搅拌桩，作为一种重要的地下工程支护技术，其原理是通过将水泥、砂浆等材料与周围土壤充分搅拌，形成一种连续的墙体结构。这种墙体具有一定的抗侧土力和抗渗透能力，能够有效地隔离地下水与基坑内的土壤，从而实现基坑的止水效果。水泥搅拌桩的特点包括施工过程中无需挖土运走，对环境的影响较小，施工速度较快，能够适应不同地质条件下的基坑工程需求。

（二）水泥搅拌桩在基坑止水中的应用案例

水泥搅拌桩技术在基坑止水领域的应用已经得到了广泛验证。以某大型城市地铁工程为例，工程地质复杂，地下水位较高，基坑的止水任务异常艰巨。在这一项目中，水泥搅拌桩被成功应用于基坑围护，通过设置水泥搅拌桩围护墙，有效地隔离了地下水与基坑内的土壤，实现了可靠的止水效果。类似的案例还可以在其他基坑工程中找到，证明了水泥搅拌桩技术在基坑止水中的可行性和有效性。

（三）水泥搅拌桩的优缺点分析

水泥搅拌桩技术作为一种基坑止水手段，具有明显的优势与一些限制。其优势在于施工过程中不产生大量的废土，降低了对环境的影响，且施工速度相对较快，有助于加快工程进度。同时，水泥搅拌桩构成的墙体结构具备较强的抗渗透能力，能够适应不同的地下水条件，从而在一定程度上降低了基坑工程的风险。

然而，水泥搅拌桩技术也存在一些限制。首先，施工现场对设备和技术的要求较高，施工过程需要严格控制搅拌参数，以保证围护墙的质量。其次，水泥搅拌桩的施工在一些特殊地质条件下可能会受到限制，如存在坚硬的岩层或者松软的土层。此外，水泥搅拌桩作为主动围护手段，其施工成本相对较高，需要综合考虑经济效益与工程安全。

三、灌注桩与砼内支撑在基坑支护中的配合应用

（一）灌注桩和砼内支撑技术简介

灌注桩是一种在地下挖孔的同时灌注混凝土的技术，其在地下工程中的应用广泛，可以提供良好的支撑效果。砼内支撑则是指在基坑围护墙内部设置混凝土构件，增强围护墙的整体刚度和稳定性，通常结合钢筋骨架使用。

（二）灌注桩与砼内支撑相结合的支护形式

在基坑工程中，将灌注桩与砼内支撑相结合的支护形式逐渐得到了广泛应用。这种组合技术的具体操作方式为：首先，通过灌注桩的设置，构建了一系列连续的地下支撑墙体，使得基坑的边界得到了稳定。然后，在支撑墙体内部设置砼内支撑构件，如梁、柱等，进一步增强了围护墙的整体刚度。这种双重支护的方式既充分利用了灌注桩的抗侧土力能力，又兼顾了砼内支撑的刚性支撑效果，从而提高了整体支护体系的稳定性和可靠性。

（三）支护形式在基坑工程中的效果与优势

灌注桩与砼内支撑相结合的支护形式在基坑工程中展现出显著的效果与优势。首先，灌注桩能够在一定程度上减小基坑的变形，增加基坑的抗滑稳定性，保障工程的安全。而通过在围护墙内部设置砼内支撑构件，可以有效地增强围护墙的整体刚度，减少围护墙的变形，提高工程的稳定性。此外，由于这种支护形式结合了两种不同的支护技术，其适用范围较广，能够适应不同地质条件下的基坑工程需求。

然而，这种支护形式的设计和施工需要考虑多个因素，如灌注桩与砼内支撑的布置方式、钢筋骨架的设置、施工工艺等，需要经验丰富的工程团队进行综合考虑和设计。此外，由于涉及两种不同的支护技术，其施工成本相对较高，需要综合考虑经济效益与工程质量。

四、土方开挖技术的探讨

（一）土方开挖工程流程概述

土方开挖是基坑工程中的关键环节，涉及将地下土壤挖掘、运输和处理，以为工程腾出空间。土方开挖工程流程通常包括了勘测、规划、挖掘、运输、处理和填充等阶段。在实际工程中，合理的土方开挖工程流程能够确保工程的顺利进行，同时降低环境影响和风险。

（二）土方开挖的影响因素及风险

土方开挖的效果受多种因素影响，如地质条件、土壤性质、水位情况等。不同的地质条件可能导致不同的开挖难度和风险，如软土地区可能存在坍塌风险，岩石地区可能需要采取爆破等方法。此外，土方开挖还可能影响周边的建筑物、地下管线和地下水位等，因此需要进行详细的影响评估和风险控制。

（三）安全高效的土方开挖技术策略

在土方开挖工程中，安全和高效性是至关重要的考虑因素。为了确保土方开挖的安全，需要采取适当的防护措施，如设置挡土墙、施工边坡等，以防止坡塌和滑坡的发生。此外，应该根据不同地质条件采用合适的土方开挖技术，如挖掘机、推土机等，以提高工程的效率。

为了实现土方开挖的高效性，可以采取以下技术策略：首先，通过现代的勘测技术和地质预测，准确了解土层分布、坚硬程度等信息，以制定科学合理的开挖方案。其次，可以采用机械化设备进行开挖，以提高施工效率。此外，还可以考虑将挖掘出的土方进行再利用，如用于填充或建筑材料的生产，以降低环境负荷。

结论：基坑围护与土方开挖技术在实际工程中具有广泛应用的潜力和价值。技术的合理应用和创新解决方案可以有效地提高工程的稳定性和安全性，保障工程的顺利进行。然而，技术的应用也需要根据具体情况进行调整和优化，充分考虑地质、环境和经济等因素。在未来的基坑工程实践中，应继续总结经验，不断探索新的技术手段，为建筑施工领域的发展贡献更多的智慧和创新。

参考文献：

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