房建深基坑开挖技术分析

摘 要：本文通过结合具体工程实例，从施工准备工作、施工技术方法、需要注意特殊情况的要求等方面，对房建深基坑开挖技术展开分析与研究，以供广大建筑施工人员加以借鉴和学习，进而不断确保工程项目建设的质量和安全，有效提升房屋工程建设的整体技术水平。

关键词：房屋工程；深基坑开挖技术；分析

中图分类号：TV551 文献标识码： A

众所周知，基础与地基是建筑工程项目建设中最重要的环节部分，直接关系到整个工程的安全和质量，为了做到有效的保障，深基坑开挖技术得以开展与运用，然而随着建筑行业的飞速发展和前进，人们需要更多的房屋使用空间，于是拥有各种用途的地下工程建设日渐频繁起来，比如：常见的有地下车库、地下街道、地下商场等，那么针对这种情况，势必需要深基坑技术的合理运用，因此，为了进一步完善房建工程中施工技术措施，规范深基坑技术的操作与管理，及时控制、避免或减少工程安全事故的发生，深入对房屋工程深基坑施工技术的分析与研究十分关键，具有一定的现实意义。

一、房屋工程深基坑开挖前期的准备工作

（一）合理设计与论证深基坑开挖施工技术方案

在进行实际的深基坑施工之前，需要结合设计图纸，仔细勘察现场及周边环境，尽可能避免外界环境因素对工程项目的干扰影响，进而通过全面、综合性的考虑、分析与计算，保证基坑开挖过程的安全和稳定，尤其注意对细节的把握，让深基坑设计方案更有针对性和实用性。此外，对深基坑周围水文地质条件的了解和掌握也十分有必要，因为不同地区地理环境的差异，使得土质和水位均有不同。地区深基坑开挖的地质容易出现基坑边坡滑移、基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷、基坑井点降水引起的地面沉降、道路开裂、房屋开裂。

二、深基坑开挖施工技术方法

（一）深基坑支护体系

早期的基坑开挖常采用放坡的形式，后随开挖深支护增加，放坡面空间受到限制，产生了支护开挖。迄今为止 ， 支护形式已经发展至数十种。以下取几种常用结构进行具体说明。

（1）钻（冲、挖）孔桩、沉管灌注桩和钢筋混凝土预制桩。对于 5～10 m 深软土基坑，常采用上述支护技术。如需防渗止水，可辅之以水泥土搅拌桩、化学灌浆、高压注浆形成止水帷幕，或用 H 型钢桩或钢板桩。

（2）锚杆技术

锚杆技术以其能为基坑开挖提供较广阔的空间优势而得到广泛应用。通过对其施工工艺、材料选用和拔除方法等深入研究，先后采取了二次注浆、干成孔注浆等技术，促进了该技术在饱和软土中的推广应用。

（3）地下连续墙

较多应用于深度> 10 m 的基坑，以地下连续墙为挡土墙兼作地下室外墙，采用逆作法施工可缩短基坑开挖和支护结构大面积暴露的时间，改善支护结构受力性能，并使其刚度大为增强，节省支撑或锚杆的费用，降低支护结构的变形及对相邻建筑物的影响，缺点是造价较高。

（二）深基坑开挖时需要注意特殊情况

1、深基坑支护综合处理

所谓基坑支护综合处理就是根据基础各部位开挖深度的不同，采取了不同的临时支顶斜撑和加强被动区措施，同时采用挖土卸荷、轻型井点降水及回灌等技术，达到了施工周期短、投资少和保证基坑及周边建筑安全的目的。在深基坑支护处理时需要掌握以下原则：一是尽量保留原有支护桩，使其充分发挥作用，以节约投资。二是避免因基坑周围土体变形和降水不当，造成邻近建筑、道路和地下管线的不均匀沉降。三是便于施工操作且确保施工过程中安全。这些原则，科学合理地确定基坑支护综合处理方案。

2、深基坑开挖施工中的变形控制

深基坑施工风险主要与深基坑施工工程中的变形控制有关。特别是开挖阶段变形控制应是深基坑变形控制的重点。在开挖阶段加强对无支撑暴露变形和有支撑暴露变形控制。下列分析有支撑暴露变形控制。有支撑暴露变形即基坑支护结构有支撑暴露期间的变形。有支撑暴露期间用于温度变化、施工扰动等因素作用，基坑挡墙必将产生变形。有支撑暴露变形主要与下列因素有关：暴露时间、开挖深度、支撑轴力及加固情况。根据建筑理论和施工实践，有支撑暴露的最大变形与基坑施工（至底板）时间的相关关系。

三、深基坑开挖技术在具体工程实例中的应用

（一）工程概况

坑安全等级一级。该建筑场地周边无重要保护建筑，场地四周均为耕地，目前种植甘蔗、蔬菜及水稻等，场地总体较平坦。基坑四周并无需保护的管线，但离现有民宅较近。

（二）地质条件

（三）深基坑支护设计方案

（四）基坑支护数值模拟分析

1、数值分析方法

针对本算例模拟工况，可按二维平面应变问题进行，土体材料假设为各向同性，土体材料屈服准则服从 Druker-Prager 准则，并选用相关联流动法则进行计算，假设材料超过抗拉强度，即不能承受拉应力。此外，土钉等支护和结构材料均假设为弹性体。数值模拟选取的计算断面开挖深度为14.5 m，采用平面应变弹性本构模型进行分析，屈服准则为德鲁克 - 普拉格屈服准则。计算模型边界条件可根据开挖影响范围大小确定 ：上边界至地表自由面，下边界至坑底距离为 4 倍开挖深度，左右边界至基坑距离为 3 倍基坑宽度。

2、数值模型的建立

（1）岩土层参数。前已述及，本基坑场地岩土层主要为耕土①、第四系晚更新世冲积成因（Q3el）红黏土②、红黏土②

1、石炭系岩关组下段（C1h）石灰岩组成。进行数值模拟分析时可忽略第一层耕土，只考虑红黏土和石灰岩作用。

（2）结构参数。本基坑采用放坡后打入土钉并挂网喷混的支护形式。

总结

总之，对深基坑开挖施工工艺的研究，要做好深基坑开挖的前期准备、施工工艺和特殊问题的处理等方面的工作。只有这样才能确保施工安全，提高工程质量，缩短施工时间，减少成本投入，实现经济营利。