市政工程深基坑支护的难点与解决措施

市政工程深基坑支护的难点与解决措施

张元林

宁波交通工程建设集团有限公司

摘要：随着城市化进程的加速，市政工程的规模和复杂性不断增加，深基坑支护作为确保市政工程施工安全的关键技术，其重要性日益凸显。深基坑工程面临众多难点，例如土壤条件的多样性、地下水的影响、以及施工过程中的安全风险管理等。这些难点对基坑的设计、施工及其周边环境的稳定性提出了更高要求。基于此，本文将围绕深基坑支护的技术难点进行探讨，并提出相应的解决措施，以期为市政工程深基坑支护提供理论与实践的参考。

关键词：市政工程；深基坑支护；难点与解决措施

引言：深基坑支护技术是市政基础设施建设的一个核心领域，其安全性直接关系到工程质量和周边环境的稳定性。在城市建设中，深基坑工程常常是不可避免的，特别是在有限的城市空间内，向地下空间发展成为一种必然趋势。因此，深基坑支护的意义和重要性体现在两个方面：一方面，它保障了地下工程的顺利进行，对于地铁、地下商业空间等市政设施的建设至关重要；另一方面，它维护了周边建筑物和市政设施的安全，防止了因施工引起的地面沉降和结构损伤。

一、市政工程深基坑支护的难点

（一）地下水位与排水处理

在市政工程的深基坑支护中，地下水位与排水处理是两个关键难点。首先，地下水位的高低直接影响着基坑的稳定性。如果地下水位过高，将增加基坑周围土壤的饱和度，使土壤失去承载能力，从而可能导致基坑塌方和支护结构的破坏。相反，地下水位过低也会引发问题，如土壤干裂和基坑变形。因此，准确预测和控制地下水位是一项具有挑战性的任务。其次，排水处理是确保基坑施工安全的另一个关键因素。在深基坑支护过程中，需要对基坑内部的地下水进行有效的排水处理，以减小水压对支护结构的影响。然而，排水处理面临着多个问题。一方面，当基坑周围地下水位较高时，基坑内部的排水工作将面临较大的挑战，因为需要克服地下水位的压力差。另一方面，排出的水可能含有悬浮物、沉积物和化学物质，需要进行适当的处理和处理设施。

（二） 施工结构问题

市政工程深基坑支护的施工结构和顺序问题主要有以下几个方面：

一是施工结构的选择。在深基坑支护中，常用的结构包括钢支撑、混凝土墙和土钉墙等。对于不同的工程情况，选择合适的支护结构是必要的，但如何根据地质情况、工程要求和经济效益等因素进行选择，是一个具有挑战性的问题。

二是施工结构的布置和连接。在深基坑支护中，支撑结构的布置和连接方式直接影响着支护体系的整体稳定性和承载能力。如何合理安排支撑结构的位置和间距，并确保结构之间的连接牢固可靠，是需要经验和技术的综合考量。

三是施工顺序的确定。深基坑支护涉及到多个施工工序，如地下连续墙的施工、土方开挖和支撑结构的安装等。确定合理的施工顺序需要考虑施工工艺的协调性、施工过程的安全性以及工期的控制等多个因素，这需要施工团队具备丰富的经验和专业知识。

四是施工过程中的监控和控制。深基坑支护的施工过程中，需要对地下水位、土体变形和支护结构的变化等进行实时监测和控制。如何选择合适的监测方法和监控点位，并及时采取措施进行调整，是确保施工安全和质量的关键。

（三）基坑支护材料与技术选择的挑战

在市政工程中，深基坑支护是一项具有挑战性的任务。基坑支护材料与技术的选择面临着许多困难。

首先，基坑支护材料的选择是一个重要的难题。不同的地质条件和基坑深度要求使用不同类型的支护材料。然而，市区地质情况多种多样，从软土到岩石都有可能遇到。因此，根据具体情况选择适合的材料是一项复杂的任务[1]。

其次，技术选择也是一个挑战。基坑支护技术包括了多种方法，如土工布、钢支撑、土钉墙等。每种技术都有其适用的情况和限制条件。如何在实际工程中选择最佳技术并确保其有效性是一个具有挑战性的问题。

此外，基坑支护还面临时间和成本的压力。在市政工程中，时间通常是紧迫的，需要尽快完成基坑支护工作。同时，成本也是一个重要考虑因素，需要在保证支护质量的前提下控制费用。在这样的情况下，选择合适的材料和技术变得更加困难。

二、解决措施

（一）加强土壤改良与增加地下水控制措施

市政工程中的深基坑支护是一项重要的工程措施，它旨在确保基坑的稳定性和安全性。为了实现这一目标，需要采取一系列措施。

首先，加强土壤改良是深基坑支护的关键步骤之一。在进行加固之前，需要对基坑周围的土壤进行详细的土壤力学测试和分析。根据测试结果，可以采取适当的措施来增强土壤的承载力和稳定性。常用的土壤改良方法包括土壤固化、水泥搅拌桩和地下连续墙等。这些方法可以有效地提高土壤的抗剪强度和抗冲刷能力，从而增强基坑的支护效果。

其次，地下水控制也是深基坑支护中不可忽视的一环。地下水的存在会对基坑的稳定性产生重要影响。因此，需要采取措施来控制地下水位，以确保基坑内部的稳定和安全。常见的地下水控制措施包括井点降水法、水平排水法和深井抽水法等。这些方法可以有效地控制地下水位，减小基坑周围土壤的液化风险，并降低基坑失稳的潜在风险。

此外，还需要考虑基坑边界的支护结构。一般来说，基坑边界的支护结构可以采用钢支撑、混凝土墙或挡土墙等。这些支护结构可以提供足够的支撑力，抵御土壤的侧向压力，并防止土壤的塌方和坍塌。在选择支护结构时，需要考虑到土壤的特性、基坑的规模和周围环境的影响[2]。

最后，施工过程中的监测和管理也是确保深基坑支护效果的关键。需要利用现代化的监测设备和技术，对基坑的变形、土壤的水分含量和地下水位进行实时监测。通过及时发现和处理问题，可以采取相应的措施来保证基坑的稳定和安全。

（二）优化基坑施工工艺与施工顺序

优化基坑施工工艺与施工顺序对于市政工程深基坑支护至关重要。在进行基坑施工时，合理的施工工艺和施工顺序可以提高施工效率、确保工程质量，并减少安全风险。

在深基坑工程中，应采用先进的地下连续墙施工工艺。这一工艺的优势在于施工速度快、质量可靠，并且适用于各种复杂地质条件。施工过程中，首先进行地面标定和控制点设置，确定施工范围和需要支护的深度。然后，进行土方开挖，将基坑开挖到设计深度。接下来，使用钻孔机进行地下连续墙的钻孔施工。钻孔完成后，应及时清理孔内杂物，并进行质量检查。最后，进行钢筋笼的制作和安装，将钢筋笼通过吊装设备放入钻孔中，并进行混凝土灌注。

对于基坑施工顺序的优化，应考虑以下几点。一是按照从上到下的顺序进行基坑支护，确保上部支护的稳定性。二是根据地质情况和基坑深度，合理选择地下连续墙的施工顺序。一般情况下，从较固定的地质层开始施工，并逐渐向深部进行，以确保基坑支护的稳定性。三是应根据工地实际情况，灵活调整施工顺序，以提高施工效率和安全性[3]。

基坑施工过程中需要注意的一些关键点。首先，要加强基坑支护的监测和控制，及时发现并解决问题。其次，要做好基坑排水工作，确保基坑内的排水畅通，避免土体液化和坍塌。此外，还应加强施工现场的安全管理，确保施工人员的安全。

（三）选择适当的基坑支护材料与技术

在市政工程中，深基坑的支护是一个重要的施工环节。选择适当的基坑支护材料与技术，可以确保基坑的稳定和施工安全。在进行基坑支护时，需要考虑多种因素，如基坑的深度、周边环境条件、土壤类型和施工期限等。下面将详细介绍几种常用的基坑支护材料与技术。

在基坑支护材料方面，混凝土是一种常用的基坑支护材料。混凝土可以通过浇筑成坑壁或坑底的方式来进行基坑支护。混凝土具有较高的强度和刚性，能够有效地抵抗土壤侧向压力，保持基坑的稳定性。此外，混凝土还可以根据需要进行加固和加强，如使用钢筋混凝土结构或喷射混凝土技术。钢板桩也是一种常见的基坑支护材料。钢板桩可以通过打入地下形成一道连续的钢板墙，用以支撑土壤并防止坑壁塌方。钢板桩具有较高的刚性和强度，适用于大部分土壤类型。此外，钢板桩的施工速度较快，适用于有时间限制的工程项目。

在基坑支护技术的选择上，可以采用土钉墙基坑支护技术。土钉墙通过在坑壁中打入钢筋混凝土或纤维增强材料制成的土钉，然后利用土体的摩擦力来承担侧向土压力。土钉墙适用于较软土壤和岩石层，能够有效地控制土体的位移和变形。挡墙和护坡也是常用的基坑支护技术。挡墙可以通过建设混凝土墙、砖石墙或钢筋混凝土挡墙来保护基坑的稳定。护坡则是通过在坡面上铺设防护材料，如混凝土、砖石或格栅等，来防止土壤的滑动和侵蚀。此外，地下连续墙是一种常见的基坑支护技术。地下连续墙通过在地下挖掘成型后，再利用混凝土或钢筋混凝土等材料进行加固，形成一道连续的墙体。地下连续墙具有较高的刚度和强度，适用于大型基坑和复杂土质条件下的支护。在选择适当的基坑支护材料与技术时，需要综合考虑工程条件、经济性和施工效率等因素。同时，还需进行现场勘察和土壤力学分析，以便选择最合适的支护方案[4]。

结语：综上所述，针对不同地质条件和环境因素，深基坑支护方案需要定制化设计和实施，在此过程中，应采用新材料、新技术，以提升支护体系的稳定性和经济效益。深基坑支护技术的发展不仅是工程技术进步的体现，更是城市化进程中保障人民生活安全和城市可持续发展的基石。未来的研究和实践应当更加注重技术创新与环境保护的结合，以实现市政工程建设的高质量发展。

参考文献：

[1]曾欢.市政工程深基坑支护的难点与解决措施研究[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(18):199-201.

[2]瞿强.市政工程施工深基坑开挖支护关键技术应用[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(35):214-216.

[3]黄杰任.市政施工中深基坑支护技术的运用思考[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(31):199-201.

[4]王喆.市政工程中深基坑支护技术及其施工安全管理探讨[J].中国住宅设施,2023,(05):166-168.