建筑工程地下室基坑开挖及支护技术要点分析

建筑工程地下室基坑开挖及支护技术要点分析

张耀祖

(中衡设计集团工程咨询有限公司,江苏 苏州 215200)

在城市化快速发展的今天，建筑业迎来了飞跃式发展。项目的规模不断扩大，建筑设计日益复杂化，且功能性日渐增多，为居民创造了宜居的环境，也增添了生活的便利，极大地提升了居民的生活品质。鉴于土地资源宝贵，建筑项目开始向着地下空间拓展，这对于节约土地资源、充分利用有限空间具有重大意义。地下工程的施工质量直接关系到建筑的安全与效能，尤其是在基坑开挖阶段，如何避免支护结构出现沉降变形，成为了提高工程质量的关键。因此，本研究以某高层建筑工程为背景，对建筑工程中的基坑开挖和支护施工技术进行了深入地研究和分析，旨在提高深基坑施工的技术水平，确保整个工程得以安全、高效完工。

1 工程概况

在某高档小区的施工现场，基础建设的“三通一平”阶段已圆满结束，包括临时供水和供电系统的设置、施工用道路的铺设。地质勘查结果中有如下描述：

（1）杂填土质因含水量高而疏松，以黏土为主，掺杂着一些碎石；

（2）土壤为灰色泥浆状，以黏土为主，质量整体偏低；

（3）表土层的颜色为灰黄色，稍显湿润，掺杂了一点碎石，上层是混合的种植用土，其中根系和虫洞较为常见，土壤的结构质量不佳；

（4）粉状黏土层以褐黄、灰黄和灰色为主，具有良好的塑性，水分饱和，主要由粉状和黏土颗粒组成，偶有石英砂颗粒，其干燥状态下的强度和韧性均属中等，没有震动时的响应，断面轻微光滑。

2 基坑工程施工技术

2.1施工准备

（1）针对本工程的具体需求，需有序规划施工团队的到场，并且要周密考虑到各类准备活动地进行。施工区域要进行彻底的整理清洁，同时要对地下设施的详细情况有所了解，并开展必要的安保监控措施。此外，要根据施工地的实际状况与规范化要求，施工场地应恰当配置安全警示标识、“九牌一图”、消防和其他安全保障设施等。

（2）依照工程的时间进度安排，制订了一份精确的物资和设备需求方案，并且主动出击，深入施工现场展开调研，选出靠谱的物料供应商并签订供货协议。同时，要合理安排各种设备与材料的入场时间，并对施工用的机械设备进行必要的安装和调试，做好材料质检工作，以确保其能够完全符合建筑施工的标准和要求。

2.2确定基坑支护形式

1）在开展基坑施工工作的过程中，必须对基坑支护的所有步骤有系统化的认识，以便拟定可操作性强的施工计划，保证工程顺畅进行。基坑施工的具体步骤为：先调整坡度，开挖到围护墙顶端的标高→悬挂网格、进行喷淋处理→搭建围护墙→进行大规模地土方作业→浇筑底板与承台→先后对地下室外墙、地下室顶板、地下室防水施工→回填土方作业→拔除型钢桩与钢板桩。

2）针对本建筑工程的具体状况，确立了以下基坑开挖与支护的策略：①在开阔区域，支护工作将通过放坡插毛竹的方式进行，确保边坡的坡度保持在1∶2的比例；②在紧邻电线杆等公共设施的施工区，如果斜坡开挖不可行，那么可考虑采取垂直开挖的方法；③鉴于本工程基坑的具体情况，最终确定将使用深层搅拌桩重力式挡墙作为支护结构。

2.3基坑地下水处理

本工程所在区域的土壤水分含量较高，具有较强的渗水性，同时一些区域甚至存在粉土层。鉴于此情况，为完成降水工作选择使用井点降水与止水帷幕相结合的策略。本工程东侧区域主要采取布设止水帷幕的方式，以为深层搅拌桩挡土墙支护奠定基础；至于井点降水，则通过多点布置井眼来执行，每个井眼深达15米，管径设定为350毫米。此外，为了便于引流与排水，在集水井与降水井附近都安设了排水槽。

2.4深层搅拌桩挡土墙支护施工

在完成前述工序后，要马上开展深层搅拌桩挡土墙支护施工工作。一般情况下，常选择用3台施工机械进行同步施工，以确保作业的连续性。鉴于工程现场的布局，1#施工设备从西向东进行作业，而2#施工设备则从东向西进行，3#设备则会跟随2#设备完成的位置，以相同的方向进行作业。具体而言，要遵循如下流程进行深层搅拌桩挡土墙支护施工：

（1）第一步，进行预搅沉降，深层搅拌机在下沉时应借助灰浆泵向基础底部输注水泥混凝土；若管被堵住，必须进行泥浆下压处理，不得用水冲洗；

（2）深层搅拌机到达预定深度后，使用伸缩式搅拌机实施混凝土灌注，对搅拌机提升的速率进行严格把关，以每分钟1米为标准；

（3）遵循上述流程反复操作，注意每次桩的长度应适度减短，以确保稳定性；

（4）要连续、均匀浇筑，不得中途停顿，以免水泥混凝土发生离析的情况。若出现机械故障，导致浇筑中断，那么应把搅拌机下沉至水下0.5米处，等到问题得到妥善地处理之后再进行浇筑；

（5）在进行深层搅拌桩施工的过程中可能会遇到一些障碍，土层内的岩石障碍、故障障碍等都会引发这类问题。因此，在施工阶段，要及时识别问题，并采取相应措施予以处理，以保证施工的质量与进度。

2.5土方开挖

针对本工程的具体需求，施工现场共规划了两个主干施工道路，并根据土方开挖的实际状况，合理布局了用于土方运输的临时道路，以便于工地上的土方、设备、人员以及材料的流动。鉴于本工程现场的土方开挖工作量庞大且易受到多种附近因素的影响，施工难度相对较高，依据投标文件的规定，土方的开挖及搬运任务由施工方负责，要求根据建设单位的指示，将土方送往预定的位置。为了最大限度地减少基坑变形，确保施工的安全性，必须结合“空间效应”原理，在基坑开挖时采取分段、分层、对称平衡的开挖方法开展施工工作。

3 基坑支护施工效果

（1）在基坑开挖施工阶段，为保证施工安全，全面掌握支护结构的性能，需对深层搅拌桩挡土墙及其周边土壤和建筑物的形变进行密切跟踪。应安排持有相应资质的监测机构负责监测，同时，要根据支护结构的类型和现场的具体情况，精心设计监测点布局，确保监测数据的典型性与精准度。

（2）在进行监测时，要用到测斜仪，重点对倾角、沉降、偏移等进行监测。这就要求相关主体要确立合适的监测点，密切监测支护体系横向位移，建立测斜管道。通过监测后发现，全部监测点支护体系的倾斜角度都不高于0.2°，沉降量都小于0.5mm，横向偏移量都是0。尽管个别监测点出现了一些倾斜与沉降，然而按照有关技术要求，此工程深层搅拌桩挡土墙支护体系出现的倾斜和沉降都在规定范围内，建筑结构的安全根本不会因此受到任何威胁。从这可判定，此工程选用的基坑支护与开挖方案是切实可行的。

4 结束语

总的来说，在建筑工程施工阶段，基坑支护和土方开挖是基础，因此有必要强化力度管控基坑支护和土方开挖施工质量，从而在确保施工安全与施工质量的同时，提高基坑支护成效。本文通过对特定案例进行深入分析，探讨了建筑工程中基坑支护和土方开挖的关键要素。最后得出结论，在进行支护施工时必须顾及工程对周边环境的潜在影响，确立有效的支护开挖方案，严把施工中各道工序的质量关。

参考文献：

[1]梁红.高层建筑基坑土方开挖施工技术要点研究[J].散装水泥,2022(6):157-159.

[2]汪文捷.地下室基坑支护施工技术在建筑工程中的运用分析[J].中华建设,2023,(12):172-174.