建筑工程深基坑支护施工技术要点研究分析

建筑工程深基坑支护施工技术要点研究分析

王斌

    苏州中智人力资源有限公司高新区分公司   215000

摘要：本研究聚焦于深基坑支护施工技术的关键要点，旨在分析和总结当前在城市建设中广泛应用的深基坑工程的设计与施工策略。首先概述深基坑工程的定义与类型，其次详细提出工程规划与设计阶段的核心内容，包括土壤与地质条件的调研、基坑设计原则与方法。并强调施工准备与工序安排的重要性。最后，对施工中的安全措施进行综合讨论。

关键词：建筑工程；深基坑支护技术；措施

引言：深基坑工程作为现代城市建设的重要组成部分，其设计与施工技术的研究具有重大的实际意义。随着城市化进程的加速，对地下空间的开发需求日益增长，深基坑工程的规模和复杂性也随之提高。因此，深入分析深基坑支护技术的关键要点，有助于提升工程的安全性和经济性，且对保障周围环境和建筑物的稳定性具有重要作用。

1、深基坑工程概述

深基坑工程是现代城市建设中不可或缺的一部分，主要涉及地下结构的开挖与支护。这类工程通常用于地铁站、地下车库、地下商场和高层建筑的地基施工。深基坑工程的关键在于合理设计基坑的深度、形状、尺寸以及支护结构，确保施工过程中的安全性与稳定性。此外，深基坑工程的施工管理对于工程的成功至关重要。这包括严格的工程质量控制、施工安全管理、对周围建筑和公共设施的保护以及环境影响的控制。最后，随着工程技术的发展，许多新技术和新材料也被应用于深基坑工程中，以提高施工效率和安全性。

2、工程规划与设计阶段

2.1土壤与地质条件调研

首先，通过钻孔取样和地质勘探，对工程地点的土壤进行分类。这些分类可能包括粘土、砂土、砾石等，每种土壤类型都有其特定的物理和化学特性。例如，粘土的承载能力在100-300 kPa之间，而砂土在200-600 kPa。其次，地下水位的高低会显著影响基坑开挖过程中的水压力，可能需要进行水位降低或防水措施。例如，如果地下水位高于基坑底部2米以上，就需要采用抽水或者防渗技术以保证施工安全。此外，对于地震活动频繁的区域，还需评估地震对基坑稳定性的潜在影响。地震区域可能需要加强基坑的抗震设计，如增加横向支撑的间距和数量，或使用更加强韧的材料。

2.2基坑设计原则与方法

（1）安全性与稳定性原则

安全是基坑设计的首要考虑因素。设计时必须确保基坑的整体稳定性和施工期间的安全性。这包括对基坑侧壁和底部的稳定性进行足够的计算，以防止土体滑移或坍塌。例如，基坑的设计深度和开挖角度需要根据土壤类型和地质条件来决定，以确保土壤的自稳定性。此外，基坑周边建筑和设施的安全也需要纳入考虑，以防止对周围环境造成损害。

（2）经济性与效率性原则

在确保安全的基础上，基坑设计还应考虑经济性和施工效率。设计方案应尽可能利用现有的施工技术和材料，以降低成本和提高施工速度。例如，选择适宜的支护结构类型（如钢支撑、土钉墙等）和施工方法（如分段开挖、分步支护等）可以有效控制工程成本，同时加快施工进度。此外，利用先进的设计软件和模拟技术，如有限元分析，可以在设计阶段预测和解决潜在的问题，从而减少实际施工中的变更和延误。

3、支护施工技术要点

3.1施工准备与工序安排

（1）施工现场布置与材料准备

在深基坑支护工程开始之前，合理的现场布置和材料准备是至关重要的。首先，需要确保施工场地的尺寸足以容纳设备和材料，例如，基坑周围至少保留5米宽的操作空间，以便于机械设备的顺畅运作。然后，根据设计方案准备相应的支护材料，如钢支撑、土钉、地锚等。这些材料的规格和数量应根据设计要求严格选取，如土钉的直径通常在25-50mm之间，长度可根据土层深度调整。

（2）工序安排与时间管理

深基坑支护施工的工序安排应严格按照设计方案和施工计划进行，以确保工程的顺利进行和安全性。首先，制定详细的施工时间表，明确每个阶段的起止日期，例如，基坑开挖阶段可能计划为30-45天，随后的支护结构安装阶段为20-30天。其次，在施工过程中，重要的是要确保各个工序之间的有效衔接，比如，在完成一定深度的开挖后立即进行相应部分的支护，以防止土体松动或坍塌。此外，施工中还需考虑到天气、季节等外部因素的影响，合理调整施工计划，确保工程在安全和效率之间达到最佳平衡。

3.2关键施工技术

（1）土钉墙

土钉墙是一种常用的深基坑支护技术，主要适用于中小型基坑工程。土钉是一种直径约为25至40毫米、长度从4米至10米不等的钢筋或钢管，其被置于斜向上的预钻孔中，并用水泥浆固定。土钉的间距通常设置在1至2米之间，以确保足够的支撑强度。土钉墙的施工过程包括开挖土体、钻孔、安装土钉、注浆固定和喷射混凝土表面层。喷射混凝土的厚度一般为100至150毫米，用于提供额外的支撑和防止土体松散。这种方法的优点在于施工快速、成本相对较低，且对周围环境的影响小。

（2）地锚

地锚适用于土质较差或需要较高支护强度的场合。地锚是由直径约为25至32毫米的钢筋或钢绞线构成，长度从15米至30米不等，通过钻孔安装到土层深处，并用水泥浆进行锚固。地锚的布置间距通常为2至4米，施加的预应力可根据土层条件和设计要求调整，一般在100至500千牛顿之间。地锚施工需要精确的钻孔定位和严格的张拉控制，以确保有效的支护效果

[1]。地锚技术的主要优势在于其强大的支撑能力和较好的适应性，能够有效控制基坑的变形和位移。

（3）支撑结构安装

在深基坑工程中，支撑结构的安装是保证基坑稳定的关键措施。支撑结构通常由钢梁或钢管构成，梁的直径一般在300至800毫米之间，长度则根据基坑尺寸确定。支撑结构按照设计要求分层安装，每层的间距一般在2至6米之间，具体取决于基坑的深度和土壤条件[2]。支撑结构安装后，还需进行定期检查和调整，以适应基坑开挖过程中的应力变化。该技术的主要优点是其高度的可靠性和调整性，能够有效适应不同深度和复杂条件下的基坑支护需求。

图1：基坑结构施工图示

3.3施工中的安全措施

安全培训与教育：确保所有施工人员均经过严格的安全培训，了解基坑施工的潜在危险和相应的预防措施。定期进行安全教育，提高施工人员的安全意识和紧急情况应对能力。

定期的安全检查：实施定期的安全检查制度，检查基坑的支护结构、机械设备以及工作环境，确保符合安全规范。例如，对支护结构的稳定性进行周检，确保没有松动或损坏的迹象[3]。

合理的施工警示与隔离：在施工区域设置明显的警告标志和隔离带，确保非施工人员不进入危险区域。对基坑边缘设置安全护栏，高度不低于1.2米，以防止跌落事故。

应急预案和救援设施：制定详细的应急预案，包括火灾、坍塌、水害等突发事件的应急响应程序。并确保现场配备必要的救援设备，如安全绳、救生衣、急救包等。

天气与环境因素监控：密切监控天气变化和环境因素，如强降雨、风暴等自然条件，及时调整施工计划和采取相应的防护措施。

个人防护装备的使用：要求所有施工人员正确佩戴个人防护装备，如安全帽、防滑鞋、安全带等，特别是在高危作业时，如开挖、支护安装等。

通过这些措施的严格执行，可以显著降低施工过程中的安全风险，保护工人的生命安全和身体健康，同时确保工程的顺利进行。

结束语

总体而言，深基坑工程的成功施工离不开精确的规划、科学的设计和严格的施工管理。本文所展现的研究成果明确了土壤与地质条件调研的重要性，揭示了基坑设计的核心原则，且对施工中的关键技术和安全措施进行了深入分析。这些成果不仅对提高深基坑工程的安全性和有效性具有指导意义，也为未来的工程实践和研究提供了宝贵的参考。

参考文献：

[1]李文博. 建筑工程中的深基坑支护施工技术[J]. 价值工程,2022,41(24):121-123.

[2]孙放. 建筑工程施工中深基坑支护的施工技术探讨[J]. 居业,2022(5):13-15.

[3]辛本村. 建筑深基坑工程中组合支护技术的运用探究[J]. 大众标准化,2022(9):56-58.