探究高层建筑中的深基坑支护施工技术

王志龙

前言

近年来，城市化建设速度加快，建筑用地面积不断减少。在深基坑施工作业中，为了缓解土地资源利用压力，采取增加建筑物高度的方式，满足更多人的住房需求。在具体施工作业中，高层建筑地下空间开挖难度较大。为保证建筑物的安全性和施工的安全性，需要加固基坑，因此深基坑支护技术应运而生。

1 高层建筑深基坑施工问题分析

在高层建筑深基坑支护施工中，常见问题如下：①基坑边坡坍塌事故。②水平位移问题。③建筑变形问题。具体如下：①高层建筑深基坑施工初期，极易产生边坡坍塌事故。究其原因，为施工把控不到位，引发边坡坍塌事故。②边坡支护施工技术的应用，极易出现水平位移过大的问题。如果边坡水平位移超过了4cm，并且处于持续加大的状态，则需要停止施工作业，组织相关人员，开展稳定性分析，及时做好处理工作。③在高层建筑深基坑施工作业中，由于地基沉降，使周围建筑极易出现变形，需要立即停止施工作业。对于上述问题，在具体施工作业的过程中，必须要做好全面的把控，避免出现质量问题和安全事故。

2 高层建筑深基坑支护施工技术应用实例分析

2.1 案例概述

以A项目为例，拟建的1＃～12＃楼，层数在17～33层不等，均为框剪结构，设置了二层地下室。拟建人防和非人房地下车库为地下一层。深基坑开挖周长是1088.8m，面积在48136.7m2左右。依据地质勘察报告得知，土层地质结构如下：①一层为素填土；②二层为粉质粘土夹粉土；③三层为粉土；④四层为粉质粘土；⑤五层为粉细砂；⑥六层为粘土。此项目周围存在着雨污管线、煤气管、建筑等，施工环境较为复杂。通过地下水勘察，明确上部潜水直接影响着工程建设。

2.2 基坑支护设计方案

2.2.1 支护方案

场地东侧采取复合土钉支护方法，局部位置采取钻孔灌注桩结构挡土。场地南侧部分，采取放坡的深基坑支护形式。场地西侧靠近单体地下室位置，利用φ700的双排钻孔桩结构挡土，纯地库部分使用钻孔灌注桩结构挡土。场地北侧部分，由于12＃楼深大电梯井临近坑边，因此采取单支点结构。

2.2.2 地下水处理方案

对于深基坑地下水的处理，采取以下措施：①止水帷幕。从深基坑支护影响范围情况来说，内部以密实的粉土为主，因此采取止水帷幕的方式，设置2排φ700双轴深层搅拌桩，制作全封闭止水帷幕。②降排水设计。对于深基坑内部的水，使用管井疏干。总计设计155口管井，用于降低深基坑内部地下水位，结合采用明沟排水方式，在深基坑外部设置21口观测井。在深基坑开挖作业的过程中，结合施工现场实际情况，沿着深基坑周围，布置排水沟，宽度为400mm，深度为300～500mm，排水沟坡度设计为1%，保证雨水和地面流水能够被技术排除，避免顶部水进入到深基坑内。除此之外，在基坑周围布置护栏，保护施工人员的安全。在深基坑开挖作业前，开展试降水。结合降水的具体情况，决定是否需要增补降水井、增加开挖时间[1]。

2.3 有限元分析结果

采用有限元数值分析法，对深基坑开挖，进行数值模拟，结合施工现场实际测量，获得以下结论：①对于深基坑支护区段，完成深基坑开挖作业后，桩体受力最大，并且在距离深基坑面较近的位置，应力值达到最大，为8.76MPa。土体整体应力均比较小，最小值为1.2kPa。②深基坑开挖面以外的部分，出现了沉降情况，并且距离坑壁越远，地面的沉降量就越大，不过逐渐平缓。③坑底向上隆起，距离坑壁越远，则隆起变化量就越平缓。基于此，此支护方案具有较强的可行性。

2.4 施工重难点分析

此次高层建筑深基坑支护施工作业中，场地东侧采取钻孔灌注桩支护方案，靠近周围建筑，最小距离为7.5m，场地局部支护采取复合土钉方案开展施工作业。此工程涉及雨季施工，当观测井内的水位达到警戒值时，需要配置施工人员看守，并且要及时抽水，做好地下水位的把控，避免土体出现侧向位移以及坍塌事故，避免发生安全事故[2]。

2.5 施工监测

此次高层建筑深基坑支护施工作业，施工监测内容如下：①支护桩顶水平位移。在深基坑开挖作业的过程中，为了及时掌握围护体位移变化情况，沿着支护桩顶每间隔20.0m，设置1个监测点位，总计设置55个水平位移监测点位，记录为D1-D55。②在围护结构周围，设置土体深层水平位移监测点位。③做好基坑周围道路以及管线沉降位移的监测工作。④在支护施工作业中，做好周围建筑物沉降变化情况的监测。⑤做好坑外地下水位变化的监测。主要采取的监测方法如下：①方向线法。②观测法等。监测结果如下：从监测结果来说，水平位移累计变量超出设定的报警值，因为基坑土方开挖暴露的时间较长；建筑物累计变量超出设定的报警值，因为开挖作业暴露的时间比较长，前期坑外水位低，随着水分子的消散，出现了土体固结沉降。此次高层建筑深基坑支护施工作业，没有发生工程事故[3]。

3 高层建筑深基坑支护施工技术应用要点的把控

3.1 做好前期管理工作

在高层建筑深基坑支护施工作业中，无论应用何种支护方式，都需要做好前期管理工作。即使是同一深基坑项目，由于地质情况不同，所以适用的支护方法也不同，因此需要做好前期调查情况。通过全面的调查，明确深基坑工程所在位置的地质情况，制定完善的深基坑支护施工方案。在进行高层建筑深基坑支护设计时，要做好专项管理工作。因为在支护施工作业的过程中，支护设计方案的质量，直接影响着支护施工的质量，因此需要设计出具有可靠性的设计方案。建议设计多套支护方案，做好设计方案的可行性分析。可采取有限元模拟分析技术，做好支护模拟分析，进而及时发现支护方案设计存在的问题，采取相应的措施，做好相应的完善[4]。

3.2 做好支护施工技术交底工作

为了保证高层建筑深基坑支护施工作业的质量和效率，需要做好支护施工技术交底工作，进而保证设计成果能够顺利转化。在开展支护施工作业前，组织施工技术人员，学习施工图纸，进行支护技术培训，以及安全教育，增强其质量意识和安全意识。严格落实施工技术交底制度，对保证工程施工质量，有着积极的作用。

3.3 做好施工环节的把控

在高层建筑深基坑支护作业中，要强化施工环节的质量和安全把控。引用信息化技术，开展深基坑支护施工管理，实现动态化施工监测，及时掌握施工信息，进而快速响应施工问题，避免出现重大质量事故以及安全事故。施工管理人员要深入到深基坑支护施工现场，做好施工现场检查工作，及时发现问题，做好问题优化处理。对于完成的施工工序，要严格按照施工质量验收标准，做好施工质量检查和检验，进而保证施工质量[5]。

4 结束语

综上所述，对于高层建筑深基坑支护工程，为了保证施工作业的效果，需要做好施工技术的严格把控。在具体施工作业中，通过强化施工前期的把控，做好支护施工技术交底工作，做好施工环节的把控，强化施工技术应用质量的把控。

[1]夏如航.广西体育中心——高层建筑楼深基坑支护施工技术分析[C].企业科技创新与管理学术研讨会，2016.

[2]王广宇.高层建筑施工中深基坑支护施工管理的相关对策[J].商品与质量，2016（38）.

[3]牛大力.浅谈高层建筑施工中的深基坑支护施工控制[J].商品与质量·建筑与发展，2014（11）.

[4]李鸿歆，黄友波.探究高层建筑中的深基坑支护施工技术[J].建筑知识：学术刊，2014（5）：404.

[5]林宏辉.探究高层建筑中的深基坑支护施工技术[J].科技与创新，2014（14）：79.