關(guān)于深基坑支護(hù)技術(shù)在巖石工程施工中的措施分析

王連東（山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濰坊261021）

關(guān)于深基坑支護(hù)技術(shù)在巖石工程施工中的措施分析

王連東（山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濰坊261021）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)也進(jìn)入到一個(gè)飛速發(fā)展的階段。因此，對(duì)于建筑工程的質(zhì)量要求也在不斷提高，而作為建筑工程重要組成部分的巖土工程建設(shè)也變得極為重要。其中，深基坑支護(hù)施工更是關(guān)乎著整個(gè)建筑工程的質(zhì)量。本文就將針對(duì)巖土工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)措施進(jìn)行一下淺談。

巖土工程；深基坑支護(hù)；施工技術(shù)措施

前言

深基坑支護(hù)，是一種起到支檔和加固作用的保護(hù)措施，其目的是為了保證在進(jìn)行巖土工程深基坑支護(hù)施工時(shí)施工環(huán)境以及基坑環(huán)境的安全。[2]。而這些措施根據(jù)性能的不同也可以分為如下這三種形式：擋土、擋水或者支撐。不過(guò)，在建筑行業(yè)飛速發(fā)展的現(xiàn)狀下，深基坑支護(hù)施工技術(shù)仍然存在著一些不足之處，給建筑施工帶來(lái)了極大的危害和影響，有的甚而形成了安全隱患。因此，我們極有必要加強(qiáng)對(duì)巖土工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的研究。

1 巖土工程深基坑支護(hù)的分類以及主要形式

1.1 巖土工程深基坑支護(hù)的分類

進(jìn)行巖土工程施工時(shí)會(huì)遇到地下管線和建筑物需要開(kāi)挖的情況，但因?yàn)橹車膱?chǎng)地不變，所以當(dāng)深基坑達(dá)到一定程度不能再直接放坡開(kāi)挖時(shí)，就會(huì)采用基坑開(kāi)挖的方式施工，并要對(duì)其進(jìn)行基坑支護(hù)。

1.1.1 擋土系統(tǒng)

該系統(tǒng)常用的方式是利用鋼板樁這樣的支護(hù)排樁或者地下連續(xù)墻這樣的擋土墻等方式來(lái)建立高效的擋土系統(tǒng)，并以此來(lái)抵抗外土的壓力。

1.1.2 擋水系統(tǒng)

擋水系統(tǒng)類型多樣，各具特色，如旋噴樁及鋼板樁均具備較好的阻擋外部滲水的效果，此外，使用地下連續(xù)墻或是采用壓密注漿的方法也可以對(duì)外部滲水起到良好的抑制作用。

1.1.3 支撐系統(tǒng)

支撐系統(tǒng)作為巖土工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的最后一類，主要包括鋼筋混凝土或者鋼管和型管建成的內(nèi)部支撐，以及由鋼筋混凝土和鋼進(jìn)行組合的支撐等。支撐系統(tǒng)可以有效維護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)力和限制結(jié)構(gòu)內(nèi)部的位移。

1.2 巖土工程深基坑支護(hù)的形式

巖土工程深基坑支護(hù)的形式包括：SMW支護(hù)法、鋼板樁支護(hù)法、地下連續(xù)墻支護(hù)法、支錨排樁支護(hù)法、深層攪拌樁支護(hù)法以及土釘或噴錨支護(hù)法。而這些深基坑支護(hù)的形式各有不同之處，可以用一張圖表來(lái)對(duì)其進(jìn)行概括分析，如表1所示。

2 巖土工程深基坑支護(hù)施工存在的問(wèn)題

2.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的參數(shù)有誤

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在巖土工程中相當(dāng)重要，其壓力的大小對(duì)巖土工程質(zhì)量的好壞有著較大的影響。但是我國(guó)地質(zhì)環(huán)境是多種多樣的，因此，我們一直以來(lái)采用的都是“庫(kù)倫和朗肯公式”。然而，由于在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境中進(jìn)行深層坑開(kāi)挖，其中含水率以及粘聚力等土層情況都是在不斷變化的。因此，工作人員很難得到準(zhǔn)確的支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)際受力，這樣就導(dǎo)致了相應(yīng)設(shè)計(jì)結(jié)果不夠精確。最終，對(duì)土體力學(xué)的參數(shù)選擇造成極大影響。

2.2 空間效應(yīng)不夠完善

實(shí)際情況表明，因深基坑坑內(nèi)位移有著兩邊小、中間大的特點(diǎn)，所以深基坑很容易出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)的情況，這就導(dǎo)致了深基坑的空間問(wèn)題。通常對(duì)于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的處理是通過(guò)設(shè)計(jì)平面應(yīng)變的方式，但這種方式較適用于細(xì)長(zhǎng)的深基坑，不適應(yīng)于長(zhǎng)方形或方形的深基坑。對(duì)此，工作人員必須遵照平面設(shè)計(jì)應(yīng)變方案，來(lái)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合適的調(diào)節(jié)，使得深基坑空間適合開(kāi)挖。

表1 [1]

2.3 深基坑取樣不全面

根據(jù)我國(guó)出臺(tái)的開(kāi)挖指標(biāo)，在進(jìn)行深基坑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了保障支護(hù)結(jié)構(gòu)施工的順利進(jìn)行以及質(zhì)量的良好，應(yīng)該按照相關(guān)規(guī)定和地基土層的要求進(jìn)行取樣分析，以此來(lái)達(dá)到物理力學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。并且，在深基坑開(kāi)挖區(qū)域內(nèi)部進(jìn)行取樣工作，可以降低勘察工作量以及工程造價(jià)。但是，土樣的復(fù)雜多變是客觀存在的，取樣的樣品無(wú)法全面的反應(yīng)出土層的特點(diǎn)，以致于支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)無(wú)法完全符合實(shí)際的土層情況。

2.4 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)際受力有差異

我國(guó)現(xiàn)在主要是通過(guò)極限平衡理論來(lái)計(jì)算深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的，這種計(jì)算方式和實(shí)際受力之間是存在一定差異的。因?yàn)樯罨又ёo(hù)結(jié)構(gòu)系數(shù)一般比較小，所以即使在理論上極限平衡理論計(jì)算方式計(jì)算出的安全系數(shù)是符合深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的，但還是和實(shí)際壓力存在差異。

3 巖土工程深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)主要的變形模式

支護(hù)結(jié)構(gòu)如果被破壞并失效后，將會(huì)發(fā)生變形和位移情況，這種變形可以分成以下四種模式：弓形變形、深埋式變形、前傾型變形以及踢腳型變形。這些變形模式可以用圖1表示。

圖1 [1]

3.1 弓形變形

弓形變形是一種比較常見(jiàn)的變形模式。形成的主要原因是，由于深基坑在深厚軟土中施工，那些沒(méi)有支撐且嵌入土體深度較小的支護(hù)結(jié)構(gòu)在基地以下會(huì)出現(xiàn)一定程度的彎曲，而這些彎曲變形的曲線是向著基坑內(nèi)側(cè)突出的，就形成了弓形的變形。因此，將這種情況的變形稱之為弓形變形。

3.2 深埋式變形

深埋式變形模式是針對(duì)于那些在深基坑中支護(hù)結(jié)構(gòu)有著支撐的情形，并且那些支護(hù)結(jié)構(gòu)還有著很大的嵌入深度。在這種情況下，支護(hù)結(jié)構(gòu)的上半部分是朝著深基坑的內(nèi)側(cè)發(fā)生彎曲，而下半部分卻是向反向彎曲，我們就稱之為深埋式變形。

3.3 前傾式變形

深基坑施工中那些沒(méi)有支撐的懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)被破壞而失效后，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)整體向基坑內(nèi)側(cè)傾斜，并且支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部的位移情況最明顯，就可以將其稱之為前傾式變形了。

3.4 踢腳型變形

踢腳型變形這種變形模式一般是當(dāng)深基坑土層位于游泥質(zhì)的土壤中，當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)在土體中的嵌入深度比較小時(shí)，如果出現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)被破壞的現(xiàn)象，其底部發(fā)生較大的位移情況，這種就稱之為踢腳型變形。

4 巖土工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)措施

4.1 提高深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念

遺憾的是，我國(guó)現(xiàn)如今還沒(méi)有統(tǒng)一的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，一直采用都是庫(kù)倫理論和朗肯理論，關(guān)于支護(hù)樁的計(jì)算方法也用的是“等值梁法”[2]。但是，這些施工設(shè)計(jì)方法已逐漸無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)在的巖土工程發(fā)展，其計(jì)算結(jié)果存在一定的誤差，危害到了巖土工程深基坑支護(hù)施工的安全性。對(duì)此，建筑工程從業(yè)者們應(yīng)該積極借鑒外國(guó)的先進(jìn)技術(shù)，積極完善我國(guó)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念。

4.2 增強(qiáng)對(duì)支護(hù)變形的觀測(cè)力度

深基坑支護(hù)施工變形觀測(cè)的主要內(nèi)容是對(duì)基坑邊坡變形、周邊建筑以及地下管網(wǎng)變形的觀測(cè)。其觀測(cè)目的就是為了記錄和分析這些變形情況，以便于在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)實(shí)際情況有所了解，能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，對(duì)于相應(yīng)的位置可以馬上進(jìn)行修補(bǔ)。由此可見(jiàn)，對(duì)支護(hù)變形的觀測(cè)是極為重要的，增強(qiáng)其觀測(cè)力度也是極為必要的。

4.3 提高巖土工程深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量管理

對(duì)于提高質(zhì)量管理，應(yīng)該針對(duì)施工方和監(jiān)理方兩方來(lái)進(jìn)行加強(qiáng)。

施工方首先要制定完善且詳細(xì)的施工目標(biāo)及施工計(jì)劃，來(lái)保證整個(gè)巖土工程深基坑支護(hù)施工能夠有序進(jìn)行，避免亂開(kāi)亂挖的現(xiàn)象出現(xiàn)。其次，施工方還要制定嚴(yán)格的施工標(biāo)準(zhǔn)，要求施工人員按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，只有這樣才能保證施工的質(zhì)量。監(jiān)理方也需要在巖土工程深基坑支護(hù)施工時(shí)發(fā)揮自己的監(jiān)理作用，日常巡檢、抽樣調(diào)查的力度要加強(qiáng)。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題也要及時(shí)上報(bào)，并要求施工方按時(shí)修補(bǔ)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)的深基坑支護(hù)施工仍然還存在著一些問(wèn)題，指出這些問(wèn)題，運(yùn)用正確合理的技術(shù)措施加以改正才能保證巖土工程的質(zhì)量，從而還能來(lái)提高我國(guó)整個(gè)建筑行業(yè)的技術(shù)水平。

[1]李俊鋒.深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)分析與應(yīng)用研究[D].西南交通大學(xué)，2015. [2]梁 剛.巖土工程基礎(chǔ)施工中深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用探析[J].中國(guó)建材科技，2014，04：150～151.

[3]趙光福.巖土工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)措施[J].信息化建設(shè)，2015，04：19～20.

[4]劉祝明.巖土工程深基坑支護(hù)的施工技術(shù)[J].江西建材，2015，13：113～114.

[5]劉 帥.巖土工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)措施解析[J].居業(yè)，2015，16：109+111.

TU753

A

2095-2066（2016）22-0175-02

2016-7-12

王連東（1981-），男，工程師，大專，主要從事巖土工程勘察、設(shè)計(jì)、施工工作。