建筑工程基坑开挖与支护技术研究

建筑工程基坑开挖与支护技术研究

朱天南

南通八建集团有限公司，江苏南通226007

摘要：城市建设的发展带来了对基坑开挖与支护技术越来越高要求，因为基坑支护施工是确保地下工程安全和周围建筑物稳定的重要环节。所以本文通过深入分析建筑工程基坑支护施工技术要点，同时结合理论和实践的研究方法，探讨了基坑支护设计原则、施工关键技术，并进行实例分析，为基坑支护施工提供有效指导，提高施工质量和效率，确保工程安全。

关键词：建筑工程；基坑开挖；结构施工；支护技术

基坑结构施工对于整个工程的安全性和稳定性有着直接的影响，但是该工序施工有着较高的复杂性，属于综合性的工程结构。在建筑工程基坑开挖环节，包含土方开挖、降水处理、现场管理等多项方面的工作，每个环节都会给最终的施工效果带来影响，所以必须加强现场施工的管理和控制。此外，还应加强建筑工程基坑开挖与支护施工技术的应用和管理，发挥出该施工技术的优势，切实提升建筑工程的施工总体水平。

1.工程概况

某工程总建筑面积111253㎡，其中地下建筑面积38253㎡，地上建筑面积73000㎡，涵盖1栋售楼处，2栋9层高层住宅、12栋11层高层住宅，以及其他配套建筑。基坑四面环路，距离基坑5-10m，基坑侧壁安全等级为三级。根据施工区域现场踏勘和有关设计图纸资料分析，本工程有如下几个特点：（1）工程位于港闸区，环保及文明施工要求高，施工期间应严格按照南通市环境保护和文明施工的要求执行，控制噪声、粉尘污染，减少施工干扰，确保周围环境质量满足卫生环境要求。（2）地质条件差，地下水位高，土层以砂性土为主。（3）基坑面积较大，基坑挖深较深，土方量较大。

2.基坑支护技术要点

施工人员在根据施工现场的土质环境确定支护施工的具体形式后，需要以此为依据，并参考施工的具体内容，制定合适的施工方案。在设计施工方案时，设计人员需要分析可能会对基坑支护施工质量和土木工程质量产生影响的工程面积、地质条件等因素，选择合适的基坑支护技术，做到既保证可以顺利施工，又保证施工质量。基坑支护技术在应用过程中需要满足其结构性能方面的需求，保证该技术应用的安全性和稳定性。实际施工时需要相关人员从地基的承载力以及应用时的稳定性加以认真分析，并且从防水性能、抗渗性能等方面支护结构出相应的要求，保证支护结构整体性能符合土木工程需求。

钢板桩支护技术是一种利用打桩机将钢板打入基坑周边土层，形成一道沉稳的钢板桩护墙，以有效地遏制土体滑坡、防止地下水入侵的技术。由于钢板桩具有重量轻、工序简单、施工灵活、工期短、可重复利用等多重优点，被广泛应用于基坑支护领域。在这种技术中，打桩的钢板沿着基坑的周边依次排列，经过连接、加固和固定后，形成了整体坚固的钢板桩护墙，有效地防止了土体下滑及水分泄漏。钢板桩支护技术的最大开挖深度一般为7～8m，因此在钢板桩口及支撑位置中设置围檩和钢撑，以增强钢板桩的稳定性和整体性，确保工程的安全和顺利进行。而在施工过程中，需要特别注意钢板桩的垂直度和锁扣止水效果的控制。

3.基坑开挖技术要点

在工程基坑开挖施工的环节，做好总体布置是非常重要的，在项目开展前分析现场的边坡稳定性、地下水位、支护结构、受力条件、开挖深度、机器型号等各方面的因素，加强现场的合理布置分析，确定最佳的土方开挖布置方案。经过科学性的布置，可以有效的预防或者减少边坡垮塌、基坑塌陷等安全问题，确保基坑施工的安全性和施工效率，并且还能够缩短基坑暴露的时间。

在进行土方开挖时，必须严格按照设计要求控制开挖的深度和坡度，以防止土体塌方和坍塌的发生。要求施工人员具备专业的技术知识和经验，能够准确判断土体的稳定性，并采取相应的支护措施。同时，在土方运输过程中，需要合理布置运输路线和选择适当的运输设备，以确保土方的顺利运输和安全堆放。合理的运输路线能够最大程度地缩短运输距离和时间，提高工作效率。选择适当的运输设备，如运输车辆和输送带等，能够有效地提高土方运输的效率和质量。

在本工程中，根据工程基坑规模、几何尺寸，土钉墙结构体系的布置，采用分层、分块、对称，阶梯流水的方法按顺序开挖和支撑，并确定各工序的时限，每分部开挖的高度2～3m。每分部开挖的高度采用挖土机每斗容量1m3，土斗利用系数0.80。坡面留20cm土采用人工开挖、修坡。坑底以上30cm范围内土人工开挖。计划4挖土机同时作业，16辆汽车运土量：每一辆自卸王装土车，每车以装14m3计，一车前后需30分钟（堆土位置12km以内），每天以8小时计算，则可达到3000m3/天目标，8*2*14*16=3584m3。

4.基坑降水技术要点

地下水和地表径流的影响是无法避免的，严重还会导致基坑塌陷、突涌，侧壁漏水等问题，对于基层结构上部施工的效果造成很大的影响，也会关系到建筑工程运行的安全性。因此，现场施工的环节，基坑开挖工作实施中，应该加强降排水设施的作业，通常，在基坑顶部和底部需要设置排水沟的装置，将坡度控制在1%左右。将基坑内的积水及时排放出去，以免给基坑支护的施工项目带来任何的影响。在工程中存在的水位偏高、波动幅度变化较大的情况下，需要在现场沿着排水沟设置集水井，通常间隔20～40m就要设置一处，达到降水的效果，可以使用水泵进行抽出，确保基坑结构的安全性工程中在开挖基坑的一侧、两侧或四侧，或在基坑中部设置排水明(沟)沟，在四角或每隔20m，设一集水井，使地下水汇集于集水井内，再用高扬程水泵将地下水排出基坑外。排水沟、集水井在挖至地下水位以前设置。排水沟、集水井设在基础轮廓线以外，排水沟边缘应离开坡脚不小于0.5m。排水沟深度始终保持比挖土面低0.4～0.5m。集水井比排水沟低0.5～1.0m，或深于抽水泵的进水阀的高度以上，并随基坑的挖深而加深，保持水流畅通，地下水位低于开挖基坑底0.5m。集水井截面为0.6×0.6m～0.8×0.8m，井壁用竹笼、钢筋笼或木方、木板支撑加固。至基底以下井底应填以20cm厚碎石或卵石，水泵抽水龙头应包过滤网，防止泥浆进入水泵。抽水连续进行，直至基础施工完毕，回填土后才停止。

5.基坑变形监测

施工监测环节，应落实重点来监测相应的深基坑支护问题。结合具体的现场监测点布置的情况，落实探测频率要求，明确合理化布置基地监测点，优化相应的参数，并能进一步结合周边情况来提出有效的监测布置方案，能更好地符合实际工况的要求。一般来说，都是满足于监测20m或30m方案来进行布置，并能将更多监测点设置可能变形的位置，这样便于获得更多有效监测数据。为了保障落实实时化开展基坑支护的结构及环境的检测，应加强监测工作，能落实土层及支护的实时化动态变化的情况，便于掌握具体的建筑物以及地下管线的要求。考虑到存在实时监测到的数据与规定数据所具有较大偏差的情况，应予以上报处理，并落实具体的补救措施，尽可能避免造成越来越大的危险性问题。

6.总结

在建筑工程建设实施中基坑开挖施工是非常重要的环节，但是也容易爆发出一系列的安全问题和质量问题。所以需要根据现场的具体情况，制定科学的施工方案，加强基坑开挖支护各个环节的管控，保证基坑结构的稳定性符合施工标准和要求，提高建筑工程运行的质量和安全水平。

参考文献：

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[3]刘富明.建筑工程深基坑开挖与支护施工技术探究[J].建筑技术开发,2021,48(06):151-152.