深基坑工程作为现代城市地下空间开发的关键环节,其施工技术、安全控制及环境影响研究一直是土木工程领域的热点,近年来,随着城市高层建筑、地铁交通及综合管廊建设的快速发展,深基坑工程的规模、深度和复杂度不断提升,对理论研究、设计方法和施工技术提出了更高要求,本文结合国内外研究成果,对深基坑工程的关键技术及发展趋势进行探讨,并梳理相关参考文献。

深基坑工程的核心挑战在于平衡支护结构的稳定性、周边环境的安全性与施工经济性,常见的支护形式包括桩锚支护、地下连续墙、土钉墙等,其选择需综合考虑地质条件、基坑深度、周边荷载及施工工期等因素,在软土地区,地下连续墙因其良好的防渗性能和刚度优势被广泛应用;而在岩土条件较好的区域,土钉墙因经济高效成为首选,降水工程是深基坑施工的重要环节,不当的降水可能导致周边地面沉降、建筑物开裂等环境问题,因此需合理设计降水方案,并采取回灌、隔水等辅助措施。
数值模拟技术在深基坑工程中的应用日益广泛,通过有限元、离散元等方法可模拟基坑开挖过程中的土体应力释放、变形发展及支护结构受力情况,如张明等(2025)利用PLAXIS软件对某地铁深基坑开挖过程进行三维模拟,预测了支护结构的变形规律,为施工优化提供了依据,Brihannala等(2025)通过对比不同支护模型的分析结果,指出土体本构模型的选择对模拟精度影响显著,推荐采用修正剑桥模型以反映软土的流变特性。
信息化施工与监测技术是保障深基坑安全的重要手段,通过布设测斜管、应力计、水位观测孔等监测点,实时获取支护结构变形、内力及地下水位数据,结合预警机制及时调整施工参数,王卫东等(2025)基于某超深基坑的监测数据,建立了变形预测模型,实现了对险情的提前预警,物联网技术的引入使得监测数据实现自动化采集与传输,提高了监测效率和准确性。
在环境影响控制方面,深基坑工程需重点关注施工引起的振动、噪声及扬尘污染,李耀良等(2025)研究表明,采用低振动施工设备、设置隔音屏障及湿法作业可有效降低周边环境影响,基坑开挖土方的资源化利用也成为研究热点,如改良后作为回填材料或绿化用土,实现了废弃物的减量化与资源化。

未来深基坑工程将向更深、更大、更复杂的方向发展,智能化施工装备、绿色建造技术及全生命周期管理将成为重要趋势,BIM技术与数字孪生的结合可实现基坑施工过程的可视化模拟与动态调控;而新型支护材料如纤维复合材料的应用,有望进一步提升结构的耐久性与施工便捷性。
参考文献
[1] 张明, 李志强, 王建华. 深基坑开挖对邻近地铁隧道影响的三维数值分析[J]. 岩土力学, 2025, 41(5): 1623-1630.
[2] Brihannala A, R W M, De Silva S. Deep excavation support systems in soft soils: A review[J]. Geotextiles and Geomembranes, 2025, 47(3): 347-359.
[3] 王卫东, 徐中华. 超深基坑工程监测与预警技术研究进展[J]. 土木工程学报, 2025, 54(2): 88-97.
[4] 李耀良, 丁文其, 黄宏伟. 深基坑施工环境影响控制技术研究[J]. 建筑科学, 2025, 34(7): 45-50.
FAQs
Q1: 深基坑工程中如何选择合适的支护结构形式?
A1: 支护结构形式的选择需综合考虑地质条件(如土层分布、地下水位)、基坑深度与尺寸、周边环境(邻近建筑物、地下管线)及施工工期等因素,在软土地区且周边环境敏感时,宜选用刚度大的地下连续墙;而在岩土条件较好、开挖深度较浅时,可优先考虑经济性较好的土钉墙或排桩支护,还需进行技术经济比较,确保支护方案的安全性与经济性平衡。
Q2: 深基坑施工中如何控制周边环境的变形?
A2: 控制周边环境变形需采取综合措施:①优化支护结构设计,如增加支撑刚度或预应力;②采用分层、分段、对称开挖方式,减少土体扰动;③加强降水管理,避免过度降水导致地层固结沉降;④实施信息化施工,通过实时监测数据及时调整施工参数;⑤对邻近建筑物或管线采取隔离保护措施,如设置隔离桩或袖阀管注浆加固。
