李贺才

(中铁城建集团第三工程有限公司，天津 300241)

近些年，为提高土地资源利用率，很多房屋建筑工程项目开始进行地下空间开发，地下结构越来越深。要想对地下空间进行开发与利用，就需要应用支护施工技术，减小围护结构的变形，控制墙体的弯矩，提高土体整体稳定性。如果支护施工的质量不合格，支护结构的强度不够，就可能会诱发安全事故，对整个工程项目的顺利建设造成影响。因此，要结合实际情况，选择适合的支护技术，塑造安全施工环境。

1 建筑工程深基坑支护施工的特点

1.1 深基坑支护技术的概念

深基坑支护是指，在基坑四周设置挡土围护结构，借助支挡、加固、保护等措施，以桩、墙、支撑等形式，减小、控制基坑土体的变形、位移、倾倒，保护地下结构施工人员的安全[1]。支护结构可稳固基坑边坡，避免土体塌落，加固空间结构，减少土体变形对施工产生干扰，为地下建筑工程施工创造条件[2]。深基坑开挖施工的过程中，土体的卸荷过程会造成深基坑型变，引起基坑周边土体不均匀沉降，导致基坑失稳破坏，甚至造成坍塌。一些工程项目施工发生安全事故，就是由于支护不当引起。例如，2021年6月15日，南京市浦口区玉山，科教创新园二期项目北侧基坑施工时，发生局部坍塌，多人被埋，造成2人死亡，4人受伤，6台设备被埋，造成直接经济损失达989.73万元。

1.2 深基坑支护技术的特点

1.2.1 施工影响因素多

不同区域地质结构、地质条件有差异，这些因素会影响支护施工。如：周边地面设施、建筑物、地下管线都会对支护施工产生影响[3]。若周边环境过于复杂，地下管线较多，就会影响工艺技术的选择，影响施工方案的设计，甚至对实际加固效果产生负面影响，造成不均匀沉降。因此，支护施工过程中，需要考虑到地面、地下等众多影响因素。

1.2.2 工程勘测复杂

由于深基坑支护施工的影响因素多，为确保最佳加固效果，需要做好现场勘测工作，要根据勘测数据分析施工条件，了解现场地质形态、基坑岩层、地下水位、周边地面建筑分布，为施工设计提供数据。因此，支护施工勘测工作涉及到计算、测量、勘察等工作内容，数据收集、整理难度大，对精度的要求较高。尤其是一些面积大、深度大的大基坑，测量范围大，需要使用专业技术，一旦出现测量失误，就可能导致施工设计出现缺陷。

1.2.3 易诱发安全事故

深基坑支护目的是为了提高施工的安全性，对周边土体进行加固。但深基坑支护施工过程是在地下进行施工作业，施工深度不断增加，周边环境、地质条件、施工材料等因素对施工安全的影响就越来越大，安全风险会随之增加。通过调查研究发现，支护施工中会发生坍塌、物体打击、机械伤害等事故。例如，周边地质条件复杂，障碍物多，土方开挖不合理，未充分考虑障碍物的影响，引起不均匀沉降，导致周边建筑物开裂、坍塌。另如，提土作业施工中，操作不当，土石从高空坠落，砸伤下方施工人员。

1.2.4 技术手段多样化

支护施工技术手段多种多样，支护效果有着一定差异。常见支护结构类型有：重力式挡土结构、混合式支护结构、悬臂式支护结构等。不同支护结构，不同施工技术手段，有着不同适用范围。因此，在实际施工中要深入分析施工的需求，支护的需要，结合实际情况，根据施工条件、地质情况，选择适用的支护施工技术，确保获得最佳的支护效果。

2 建筑工程深基坑支护施工技术

2.1 土钉墙支护施工技术

土钉墙支护是将基坑边坡通过由钢筋制成的土钉进行加固，边坡表面铺设一道钢筋网，再喷射一层混凝土面层，形成一种墙体的边坡加固型支护施工方法[4]。土钉墙支护施工相对简单，不加预应力。因此，施工效率高，占用工期短对周边建筑的影响小。而且土钉墙本身变形也很小，支护效果好，可以有效提高边坡稳定性。

2.2 土层锚杆施工技术

土层锚杆施工技术是常用技术之一，其原理是：锚杆一端和挡土桩、挡土墙联结，另一端锚固在土层中，用以维持所支护土层的稳定，阻止周边土体坍塌、位移(详见图1)。

图1 土层锚杆施工技术原理图

土层锚杆支护，其基础结构相对简单，受理合力，造价低，在无法采用横向支护的情况下，很多工程在施工中会选择土层锚杆支护施工技术。

2.3 钢板桩支护施工技术

钢板桩支护是使用带有槽口的型钢作为支撑，通过钢板挡土的方式进行支护的施工技术(详见图2)。

图2 钢板桩支护

由于钢板桩属于金属材质，本身就具有良好稳定性、抗压性，易打入坚固土层，硬土层支护效果非常好。且钢板桩防水性能好，便于深水施工操作。另外，钢板桩可回收再利用，施工效率高、成本低，不需要投入较多资金[5]。但基坑深度过大，可能导致钢板桩变形、断裂，引起施工安全事故，该技术适用于深度7m以内的硬土层深基坑工程支护。

2.4 地下连续墙支护施工技术

地下连续墙支护工效高、工期短、质量可靠，是较为常用的支护技术之一。该技术的特点是，利用挖槽机械，挖出沟槽，同时利用泥浆的护壁作用，在挖出的沟槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，浇筑混凝土，最终在地下形成一道或几道连续的墙体。因此，连续墙具有良好的防渗、挡土、承重功能，适用于各种地质条件。由于防渗性能非常好，既可挡土，又可挡水。另外，地下连续墙可承受较大的土压力，可满足基坑开挖深度超过10m的工程支护需要，开挖深度达到30m～50m，还可将地下连续墙作为永久结构保留。

2.5 倾斜桩支护施工技术

倾斜桩支护施工技术是较为新颖的深基坑支护技术，相比传统悬臂直装支护技术，倾斜桩支护结构加固性能更好，可有效减小土压力，基坑稳定性更高。但倾斜桩支护施工技术应用中，倾斜角度、布桩方式对支护效果，对基坑整体稳定性有较大的影响，施工设计要求更高。研究表明，基坑整体稳定系数会随着支护桩倾斜角度的增大而提高，说明倾斜角度越大，基坑越安全。另外，斜直交替布置支护桩，基坑整体的稳定性要强于单斜桩。

3 建筑工程深基坑支护施工中的问题

3.1 结构设计缺乏合理性

不同土质，对支护结构产生的压力不同，施工技术的选择侧重上就会有一定的差异。在施工前，需要进行勘测，对土质进行采样，从而为深基坑支护施工设计提供数据支撑。但一些工程，取样不完整、不规范，减少取样数量，导致土质分析结果不客观、不准确，无法有效把握土地的压力，参数设计、结构设计依据不可靠，造成深基坑支护技术选型错误，支护结构设计存在缺陷。选型错误、设计存在缺陷，就会埋下安全隐患，一旦土层变化导致土体发生滑坡、坍塌，就会诱发安全事故。

3.2 实际施工不规范

通过了解发现，一些深基坑支护施工中，施工前期设计与实际施工效果存在较大差异，很多时候实际施工效果无法达到设计标准。例如，为赶工期、减少施工成本，未按设计要求进行施工，未使用指定施工材料，导致施工质量不达标。另如，一些工程缺少技术交底，施工时未对支护结构进行仔细检查，结构承压能力不满足要求，导致支护结构变形。

3.3 边坡修复质量差

进行适当的边坡修复，可提高支护施工的质量，强化支护效果。但在实际施工中，有很多的工程项目，边坡修复质量不高，修复工作不符合要求。例如，边坡欠挖或超挖，导致边坡实际情况与设计不符合。另如，一味追求施工进度，没有进行边坡修复，导致边坡结构不稳定，本身就存在安全隐患，造成支护施工中发生安全事故，影响施工进度。

3.4 成孔注浆质量不达标

实际上，很多支护施工技术，在施工过程中都需要进行打孔注浆操作。例如，土钉墙支护施工技术、锚固支护施工技术都会根据支护的需要进行打孔注浆。因此，打孔注浆对支护效果、施工质量有直接影响，一些相关文件对成孔注浆有要求。然而，一些工程支护施工中，成孔注浆质量不达标，注浆压力、流量大小、速度快慢、顺序不符合要求。

3.5 施工者素质普遍不高

高质量的施工队伍，才能确保施工质量。但实际上，很多深基坑支护施工从业人员文化程度不高，普遍没有接受过系统的职业技能培训，更缺乏专业知识。通过深入的调查研究发现，现阶段国内深基坑支护施工从业者以农民工为主。这些工人虽然吃苦耐劳，技术掌握却不到位，缺乏安全意识。因此，施工过程中很多时候不能按要求施工，多是经验主义，存在违规操作、不规范施工的情况，在一定程度上影响了施工质量。

4 深基坑支护施工技术的管理措施

4.1 做好设计管理

为确保支护结构设计、施工方案设计的科学性、合理性，前期必须认真进行现场勘测，深入了解工程地质情况、场地条件，并对土质进行完整取样，确保取样数量、取样范围符合要求，从而为后续设计奠定数据基础。在设计阶段，要充分结合土样分析结果，考虑到周边地形、地势，准确计算土压力，预测周边建筑物对基坑的影响，分析支护结构变形的可能性，并结合开挖深度、地下结构尺寸、形状，反复检查、修正设计方案，进行多方案比选，从而选择适合的支护技术。技术选择方面，要在确保支护效果的同时，考虑到施工成本、施工周期、技术可行性，尽可能选择性价比高、施工方便、技术可行、安全可靠的施工方案，力求在安全的基础上，做到更经济、更合理。

4.2 做好施工过程管理

若施工过程不符合设计要求，自然无法实现设计效果，达到预期的支护目标。因此，在实际施工的过程中，要根据设计要求，技术标准要求，做好施工过程管理与控制。尤其基坑开挖施工的过程中，必须要做好施工现场管理工作，各类土方开挖机械停放必须严格遵守设计要求，不得随意更改施工方案，从而防止挖土机械碰撞支撑系统，诱发安全事故。为确保工程项目施工有序进行，在施工前要制定详细、可行的施工方案，对现场工作作出详细部署，并在现场配备技术员，专门负责技术问题解答与指导，做好现场协调工作，进行质量确认，及时纠正错误，消除质量安全隐患。另外，为约束相关人员的行为，要制定明确的管理制度，对施工工艺、工序以及施工安全作出详细规定，并做好技术交底，严格控制关键工序、特殊工序，要求施工人员按图纸、按目标、按标准进行施工。

4.3 做好边坡修复工作

边坡修复不到位，可能导致边坡失稳、松动，影响支护效果。因此，要做好边坡修复工作，保护好深基坑四周的地面。若发现深基坑周边地面，在深度的两倍范围左右产生裂缝，要引起重视，及时采取边坡修复、补救、保护等措施，减少下滑力，改善边坡稳定状况。若有地面水从缝隙流入，造成边坡土质松散，则要尽快堵塞缝隙，对地面水进行疏导，提高边坡稳定性，避免支护结构变形。

4.4 提高成孔注浆质量

成孔注浆是诸多支护施工技术的关键工序，必须做好质量管理。若成孔注浆质量差，必然对支护结构的稳定性造成负面影响，进而影响整体的支护效果。成孔方面，为保证成孔承受力达标，要合理确定桩的位置、高度，通过精确测量，保障成孔位置符合设计要求。而且在钻孔后，要认真检查，反复测量确认，避免偏离设计。而在注浆方面，虽然注浆量越多，注浆效果越高，但也有最佳的注浆量。为掌握最佳注浆量，可选取部分注浆孔作为先导孔，进行反复测试，确定注浆施工参数，从而确保注浆效果，避免发生漏浆、跑浆的情况。另外，要准确把握注浆压力，控制注浆次数，要求每个孔的注浆压力、水灰比保持不变。

4.5 加强施工人员管理

深基坑支护工程施工专业性、复杂性强，施工管理人员需要掌握相关的专业知识，施工队需要掌握相应的工艺技术，精通支护施工。具体来讲，管理人员方面，要了解支护施工细节，了解相关工程文件的规定，知道支护施工的危险事项，懂施工现场管理、懂施工质量控制，具备相应的从业资质。尤其现场技术人员、管理人员必须要持证上岗，具备相应的岗位胜任力。另外，要提高基层民工队伍的素质和能力。为提高施工团队整体素质，要对施工团队民工基本情况进行调查，对其年龄、文化程度、技术水平提出要求。深基坑支护施工的劳动强度较大，用工年龄要控制在20～45岁之间，太年轻或年龄太大都不适合从而相关工作。而且要根据支护施工的特点，对民工进行针对性培训，使其正确理解支护施工技术标准、技术要求，避免发生错误施工的情况。此外，要采取适当的奖惩措施，根据施工的情况、施工的质量、制度执行的情况进行奖惩，从而使施工人员重视质量。

5 结语

在深基坑工程项目的施工中，为避免边坡发生位移、坍塌，造成安全事故，必须要应用支护施工技术。但调查研究发现，一些工程在支护施工中，支护结构设计缺乏合理性，施工过程不规范，边坡修复质量差，成孔注浆质量不达标，施工者素质不高，实际施工与设计有差距，达不到预期的支护效果。因此，在支护施工中应做好设计管理、施工过程管理、边坡修复工作，同时要提高成孔注浆质量，提高施工人员素质，从而提高支护质量。