地下室基坑支护及土方开挖技术探讨

程宗旺

摘要:随着城市建设的快速发展，地下空间的利用越来越广泛，地下室的设计和施工越来越复杂。地下室基坑支护及土方开挖是地下室施工的重要环节，直接影响工程的质量、安全和进度。基于此，文章以某建筑工程为例，介绍了工程的概况、现场条件，确定基坑支护的流程及支护方案，重点探讨地下水处理、深搅桩与挡土墙施工、土方开挖三个施工环节的施工技术要点，总结施工安全管理措施，以确保施工顺利进行，最后利用测斜仪监测基坑支护效果，验证该技术方案能够有效控制基坑变形，具有可行性，旨在为类似工程施工提供技术参考。

关键词：高层建筑项目；基坑工程；基坑支护；施工技术要点；

0引言

随着城市化进程的加速，建筑工程规模不断扩大，结构日益复杂，功能日趋多样。为节约土地资源，充分利用空间，地下工程成为建筑工程的重要组成部分。地下工程施工涉及的基坑开挖、支护直接影响工程质量及施工安全。因此，优化基坑开挖及支护施工技术方案，加强施工技术质量控制，是保证地下工程顺利完成的关键。基于此，本文以某高层住宅建筑为例，探讨基坑支护及土方开挖施工技术，旨在提高深基坑开挖与支护水平，旨在通过实例分析展示地下工程施工技术的重要性，为类似地下室工程施工提供借鉴。

1工程概况

该工程为政府出资建设的高档住宅小区，大体分为高层建筑、商业裙房两部分，单体建筑共14栋，楼号为1#-14#。其中1#-3#楼为19层，4#-10#楼为14层。基础结构采用冲（钻）孔灌注桩施工方式，桩径为750mm，混凝土强度为C35。基坑开挖深度在4.5～7.0（m）之间。目前，“三通一平”已经完成，现场施工道路已修建完毕。临时用水、用电设施也已安装到位。地勘报告显示，施工区域的地质条件如下：杂填土主要为黏土，含水率高，土质松散，有少量碎石；泥浆为灰色的黏性土，性能较差；种植土为灰黄色混植土，土质差，含有碎石屑，植物根系、虫洞多。

2基坑支护及土方施工技术

2.1施工准备

为确保基坑支护及土方施工质量，需做好施工准备工作。

（1）结合工程实况，合理配置施工人员及设备，清理施工现场，消除潜在质量隐患；

（2）掌握地下工程施工管理相关数据，如地质条件、水文条件、周边环境等，制定针对性的安全措施，做好安全监测‘

（3）按照进度要求合理制定材料、设备需求计划，内容包括数量、规格、质量等，确保材料质量符合研究，设备运行状态正常；

（4）通过现场调查选择信誉良好的材料供货商，签订供货合同，保证材料、设备的及时到达，材料入场前做好质量检验。

2.2确定基坑支护形式

（1）基坑支护是建筑工程中的重要环节，支护施工方案的制定需考虑基坑的深度、土层情况、周围环境和施工要求等因素选择合适的方案，该工程基坑支护的基本流程见图1

图1：高层建筑基坑支护施工流程

（2）高层建筑基坑开挖施工时，对周边环境影响较大，尤其对于周边存在住宅小区的情况下，其影响程度更大，因此必须采取科学有效的措施降低对周边环境的损害，保证施工安全。一旦产生问题，势必会引发严重安全事故，造成不可估量的损失，对工程建设及社会稳定造成极为不利的影响。

（3）根据上述考虑，结合本工程实际情况，制定如下支护方案：1）针对空旷地带，采用放坡插毛竹的形式实施支护，边坡坡度为1:2；2）对于施工区域周边存在公路及电线杆等设施的区域，若无法进行放坡开挖，则直接采用垂直开挖方式实施支护；3）根据本工程基坑支护形式，采用深搅桩为支撑的重力式挡墙体系。

2.3基坑地下水处理

（1）本工程基坑地下水处理采用止水帷幕及井点降水相结合的方式完成降水工作。止水帷幕主要布设于本工程东侧区域，用于辅助深搅桩挡土墙完成支撑。

（2）本工程地基土含水量较大，渗透性强，且局部位置出现粉土层。粉土层深度位于3.9～11.9m范围内，因此，可布设多个井眼实施降水。井眼深度为15m，管径为350mm。同时，在降水井及集水井周边设置了排水槽。

2.4深搅桩与挡土墙支护施工

待上述各项工作完成后，应及时进行深搅桩挡土墙支护施工。实际施工中通常采用3台施工机械同步作业，各机械施工顺序保持不变。结合本工程现场实际情况，组织1#机械由西向东作业，2#机械反向进行施工，3#机械则按照2#机械施工位置以由东向西的顺序实施作业。

（2）深搅桩挡土墙支护施工技术要点如下：1）先实施预搅沉降，在深层搅拌机下沉过程中，采用灰浆泵将水泥砼输送至基础底部；若产生堵管现象，应通过泥浆下压方式实施处理，严禁通水冲洗；2）待深层搅拌机到达指定位置后，采用伸缩式搅拌机完成砼灌注，严格控制搅拌机提升速率，以1m/min为宜；3）按照上述方式重复操作，但需强调的是，下根桩应略短于上根桩；

2.5土方开挖

深层搅拌桩挡土墙施工完成后，科学组织基坑开挖施工。由于本工程基坑深度较浅，确定采取全面开挖方式进行施工，结合工程实际情况，对开挖区域实施标号，具体如下图2所示，严格按照1-1-1→1-1-2→1-2-1→1-2-2→1-3-1→1-3-2→1-3-3顺序实施基坑开挖施工。

图2：高层建筑土方开挖分区图

施工现场修建两条主要施工通道，设置土方运输便道，满足现场各种需求。该工程基坑土方开挖量大，施工现场环境复杂，施工难度较大。为有效防止基坑变形，保证施工安全，基于“空间效应”，按照分层分段、对称开挖的原则施工。每一层、每一段的开挖深度、长度均控制在一定范围内，以保持基坑内外的力学平衡，以确保施工安全。

3基坑支护施工效果

本工程使用测斜仪监测基坑支护施工情况。监测项目包括支护体系的沉降、倾角和偏移等。合理布设多个测点监测支护体系的横向位移，安装测斜管道，由专业人员负责实地测量，记录监测结果。监测结果显示，所有测点的支护体系沉降量都在0.50mm以内，倾斜角度都在0.2°以内，均为出现横向偏移。少数测点出现轻微沉降和倾斜，但都在允许范围内，不影响结构安全。

因此，该工程采用的基坑支护、开挖方案合理可行，能够保证基坑稳定性，避免土体塌陷及邻近建筑物受损等风险，同时可节约成本，提高工程效益，基坑支护施工监测效果良好，值得推广。

结论

综上所述，基坑支护及土方开挖关系到建筑施工安全及施工质量。为提高基坑支护效果，保障周边环境的稳定性，必须加强基坑支护及土方开挖的施工质量控制。本文基于工程实例分析了相关施工技术，重点探讨支护结构的选型、设计、施工、监测等方面施工技术要点。实际施工时需根据工程地质条件、周边建筑物、地下管线等因素，制定合理的支护开挖技术方案，严格执行施工规范，做好质量检验及安全防范措施，以确保支护体系安全可靠，为建筑工程的顺利完成奠定坚实基础。

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