浅谈建筑基坑工程及其应用

摘要：本文以建筑基坑为研究对象，重点分析现状支护技术及结构特点，并就工程中常见问题进行分。

关键词：基坑；支护；排水

基坑工程是一项工序较为复杂的基础性工程。近年来，关于基坑工程面临着较大的安全风险问题。虽然经过近几年的努力，我国的基坑工程建设水平得到了一定的提升，但是，基坑工程的设计、施工水平还有很长得路需要走，问题不容乐观。

1.基坑工程主要支护技术 1.1常规支护技术

（1）水泥土深层搅拌桩支护

它的优点是采用重力式挡土墙，哪些不需要支持，方便施工开挖的基坑，没有环境污染的搅拌桩的施工期间，由于该支护技术成本低，且防水性能十分显著，因此，该支护技术普遍适用于3至6米深度的基坑支护工程。

（2）钢板桩

钢板桩由前后槽钢环的重叠部分或闸口截面为U、Z的钢板桩组成，而且支护材料具备反复利用的优势，适用于基坑深度在3至10米的工程。

（3）钢筋混凝土板桩

该支护技术一般采用长度在6到12米的钢板，将其插入地下，并在钢板顶部浇筑混凝土形成圆形混凝土土梁，同时，应加装支护或牵引锚，因此，该支护技术普遍适用于开挖深度为3 到 6米的基坑。

（4）钻孔灌注桩挡墙

该支护技术对周围环境的影响程度十分小，周围地质条件的差异对其适用性几乎不存在的影响，因此，该支护技术适用的工程较为宽广。但是，该支护技术的施工成本相对较高。一般地，当基坑的深度超过10米后，可采用该支护技术。

（5）锚喷支护

该支护技术最初被应用于我国地铁施工之中，并于上世纪80年代开始，引入到高层建筑施工之中，且获得了广泛的应用。在天然土层中，锚固方法主要是钻孔和浇筑，受拉杆件为粗筋、高拉力钢筋和钢绞线。

（6）土钉墙

土钉墙是一种稳定的边坡支护，由于土钉墙借助嵌入到边坡之中而实现边坡固定的效果，因此，该类型支护所带来的边坡稳定效果较为显著。

1.2新施工技术 （1）钻孔灌注桩

钻孔灌注桩用普通混凝土和钢筋混凝土切割粘接，形成排桩围护结构。施工过程中应前后钻孔。后，加压、切断后，必须用抓钳取管内泥土，将护墙箱压入设计深度，从而形成装配护墙箱的孔洞，然后放入钢筋笼内浇筑混凝土。

（2）钻孔桩、旋喷桩结合围护结构

钻孔灌注桩与旋喷桩组合支护结构是先制作钻孔灌注桩，再通过旋喷桩施工技术注入高压水泥浆形成支护结构密封系统。

（3）基坑爆破技术

基坑爆破方案的设计是通过爆破孔布置、高强度切割、双充填、区域异步起爆等方式，达到较好的基坑形成效果和减振。

（4）预应力锚杆柔性支护法

基坑的支持主要是刚性支承，灵活支持预应力锚是非常有效的方法控制基坑的潜在滑移领域，这项技术有一个明显的优势在严格控制基坑的变形和超深基坑的支持。

2.基坑支护结构的常用类型 2.1重力式水泥土墙

重力式水泥挡土墙最大限度地利用原位地基土，整个施工过程之中振动、噪音、污染问题均不存在，且对周围环境的影响几乎为零。重力式水泥土墙不仅具有支护坑外水、土压力作用，而且具有止水作用。重力式水泥挡土墙结构在大平面基坑工程中可以实现无内支撑的挡土法，使挖土和修建地下室更容易，同时，在该技术在完成支护之后无法进行拆除，对于工期管理创造了极大的便利条件。

2.2钢板桩支护

一般情况下，基坑能否开展有效的开挖，在很大程度之上受限于场地条件。当基坑不具备边坡开挖的情况时，借助钢板桩支护，实现基坑的竖向开挖意义重大。钢板桩支护具有以下优点：（1）承载能力高:钢分布在中性轴两侧，充分发挥了钢的力学性能；（2）施工速度快，启动效率高，大大节省工期；（3）优异的防水性能:钢板桩的反馈锁孔非常小，受力后可相互锁住。防水性能好，保证在10m以上水头下干式施工；（4）良好的经济性:材料可以回收再利用。在临时工程中，最多可重复使用20次。与混凝土等支护方法相比，施工成本较低。如果考虑施工期间的成本，更经济；（5）环境保护:不污染地下水和施工现场；这些是竣工后的绿色建筑材料；未为有效保护土地资源而借入、占用土地的；（6）施工简单:能适应不同的地质、土壤和环境条件；操作简单，万能导航机。

2.3地下连续墙支护

该支护结构具有如下工程特点：（1）地下连续墙支护刚度大，可应用于大型深基坑；（2）地下连续墙具有高强度、低变形和优良的防水保温性能，因此也可作为主体结构的一部分；（3）地下连续墙支架对周围环境影响较小，可在建筑物和构筑物附近使用；（4）地下连续墙的支护成本较高。

2.4土钉墙支护

土钉墙支护技术进入我国并在基坑工程支护实践之中得到广泛应用的时间为上世纪80年代。由于该支护技术耗材水平低、施工周期短、安全性及可靠性突出，且具有较低的施工成本，因此，在该技术进入基坑支护工程之后，便获得了广泛的应用。

3.基坑工程常见技术问题及解决办法 3.1基坑排水

（1）发生在挡土结构上的事故

在发生这类事故时，必须先停止坑内土体的降水和开挖工程，并迅速用堵漏材料堵塞渗水部位，以防止渗水不断渗入坑内。同时，在基坑内设置多口回注井，并采取高水平回注措施，防止渗流事故进一步恶化。如果渗水事故对周围环境造成损害，应及时采取行动，避免发生事故。例如，及时修理破损或漏水的水管，以及加固损毁的楼宇，以防止事故进一步恶化。此外，必须监测周围建筑物、道路和管道的沉降，以便采取有针对性的行动，及时修复。

（2）基坑周边发生的事故

从软土上下两层抽取地下水或加压水，容易引起软土的固结和沉降。在基坑降水过程中，基坑土层中的土壤颗粒会被提取出来，从而导致软土层的固结。此外，基坑内土体的开挖会在一定程度上引起基坑周围技术环境的变化。如果施工人员此时不能有效处理，基坑周围的建筑物就会发生位移、沉降甚至破坏。

3.2基坑变形监测

（1）监测感应元器件安装有效性低

以往的大部分应力组件和应变监测点安装采用钢线传感器，该类型传感器具有灵敏度及安全要求高的特点，目前人员监测主要是测绘专业技术人员，由于专业及日常工作经验的限制，该类型技术人员无法深入地掌握监测感应元件的工作

原理及技术规范，以致于对监测感应元器件的工作性能及其良好与否缺乏专业的评价，无法保证其安全、稳定执行监测任务。

（2）监测点故障率高

检查点是监视工作的基础，当检查点被破坏时，就没有监视。然而，由于狭窄的建筑工地，施工现场的复杂性，因为建设单位不注重保护监视点，监视点的失败率很高，因此，为了避免损害监测点，有必要及时与业主沟通的监督建设单位在项目的开始，以确定监视点的保护的重要性，监测点安装、制作完毕后，应安装防护装置，并设置警示标志。

（3）现场检查重视不够

变形观测是利用有代表性的监测点对物体的变形进行监测，进而充分反映基坑的变形情况，以实现对基坑变形的及时、有效干预。由于大多数基坑的变形不仅发生在监测数据发生变化时，而且在基坑变形之前也会出现一些征兆，例如周围土体或者路面出现隆起或者裂缝、周围建筑出现渗水等等。因此，在充分依赖基坑监测数据的同时，也严格执行现场检查制度，是全面保障基坑安全的重要基础。在检查期间，相关单位人员必须根据施工的不同阶段，有效组织具有一定专业知识及管理经验的技术人员对基坑周围环境进行严格的检查与巡视，并将巡视过程及相关数据详细记录在册，为基坑变形数据分析提供基础。

4.结论

本文对基坑常见支护技术及结构类型特点分析的基础之上，重点分析了基坑施工中排水及监测两方面的问题，并就此类常见问题的处置措施进行分析与研究，为工程实践提供参考。

参考文献

[1]吴文豪.基坑支护结构特点分析及适用研究[J].建筑工程技术，2019，2(4):22-25.

[2]刘晓飞.基坑施工质量管理策略研究[J].中国地质大学学报，2021，5(5):12-15.

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