巖土工程中深基坑支護(hù)的技術(shù)措施研究

王海鵬，高瑞丹

（1.中國(guó)有色金屬長(zhǎng)沙勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410011；2.廣東珠榮工程設(shè)計(jì)有限公司，廣東 廣州 510000）

巖土工程基坑施工作為綜合性施工體系，為保證施工質(zhì)量，控制施工風(fēng)險(xiǎn)，往往需要施工人員處理變形問(wèn)題、支護(hù)強(qiáng)度、施工難度等一系列問(wèn)題。深基坑支護(hù)是目前成熟的施工技術(shù)方案，通過(guò)支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工，建筑項(xiàng)目地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到持續(xù)提升，最大限度地避免了建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生安全事故的風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)階段，深基坑支護(hù)施工主要依托鋼板柱、排樁、攪拌樁、土釘墻等技術(shù)方案完成各項(xiàng)基坑施工任務(wù)，穩(wěn)步提升巖土施工成效。從技術(shù)層面來(lái)看，深基坑支護(hù)施工技術(shù)涵蓋了基坑開(kāi)挖、支護(hù)、防水以及環(huán)境保護(hù)等不同的施工環(huán)節(jié)，施工環(huán)節(jié)相對(duì)較多，施工技術(shù)類型較為多元，涵蓋了混凝土灌注樁、人工挖孔樁、預(yù)制樁等多元化的施工方案。近些年，我國(guó)深基坑支護(hù)施工呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)，即基坑深度不斷增加，基坑環(huán)境日益復(fù)雜。這種施工特點(diǎn)要求施工人員從工程實(shí)際出發(fā)，制訂針對(duì)性的深基坑施工技術(shù)方案，以應(yīng)對(duì)巖土工程基礎(chǔ)施工要求，在保證基坑自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)，減少對(duì)周期建筑物、管線的擾動(dòng)，推動(dòng)基坑施工活動(dòng)的后續(xù)開(kāi)展[1]。

1 深基坑支護(hù)施工技術(shù)在巖土工程基礎(chǔ)施工中應(yīng)用的重要性

深基坑支護(hù)技術(shù)在巖土工程基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用，通過(guò)放坡開(kāi)挖、支護(hù)結(jié)構(gòu)保護(hù)等多種施工作業(yè)方式，確保深基坑支護(hù)施工活動(dòng)的有效開(kāi)展，充分適應(yīng)不同施工場(chǎng)景下巖土工程的施工要求，實(shí)現(xiàn)了施工質(zhì)量的提升，也達(dá)到了壓縮施工周期、控制施工成本的目的。例如對(duì)于土質(zhì)較好的區(qū)域，在巖土工程施工環(huán)節(jié)，技術(shù)人員可以采用放坡開(kāi)挖方案，對(duì)于施工環(huán)境復(fù)雜的區(qū)域，技術(shù)人員可以采用針對(duì)性的支護(hù)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)施工活動(dòng)的高效進(jìn)行。這種施工技術(shù)方案的豐富性與有效性使得深基坑支護(hù)施工技術(shù)可以有效滿足巖土工程施工的相關(guān)要求。

2 巖土工程施工中深基坑支護(hù)問(wèn)題分析

2.1 施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)難落實(shí)

巖土工程在一般情況下具有工期長(zhǎng)、規(guī)模大等特點(diǎn)，在實(shí)際施工過(guò)程中會(huì)受到自然環(huán)境因素帶來(lái)的影響而導(dǎo)致不確定性增加。所以，施工單位要在深基坑支護(hù)過(guò)程中對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)情況、地理環(huán)境因素等進(jìn)行全方位分析，比如施工現(xiàn)場(chǎng)的某個(gè)地段屬于軟土地基，這個(gè)地段的土質(zhì)比較疏松，這就要求施工人員要將加固處理工作落實(shí)到實(shí)處，這樣才可以防止后期出現(xiàn)施工段坍塌問(wèn)題。除此之外，施工單位還要落實(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全防護(hù)工作，深基坑支護(hù)技術(shù)在一定程度上與經(jīng)濟(jì)利益有著緊密聯(lián)系，部分施工人員為了從中獲取更多的利益而在施工中偷工減料，從而導(dǎo)致以次充好的問(wèn)題出現(xiàn)。部分企業(yè)并沒(méi)有根據(jù)實(shí)際情況來(lái)開(kāi)展土方開(kāi)挖工作，這樣就會(huì)導(dǎo)致分層、分段、均衡開(kāi)挖環(huán)節(jié)當(dāng)中存在問(wèn)題，管理工作無(wú)法落到實(shí)處。

2.2 施工人員綜合素質(zhì)影響整體質(zhì)量

深基坑支護(hù)技術(shù)在礦山巖土工程施工過(guò)程中是非常重要的，不過(guò)部分施工人員自身綜合素質(zhì)和專業(yè)知識(shí)水平比較低，這就會(huì)導(dǎo)致這些技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)很多問(wèn)題，尤其是在邊坡平整度和順直度方面，進(jìn)而對(duì)整體施工帶來(lái)很大程度的影響。礦山巖土工程會(huì)受到多種環(huán)境因素和施工條件的共同作用而導(dǎo)致一些問(wèn)題出現(xiàn)，比如施工人員在后期進(jìn)行人工修補(bǔ)的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)不同程度的基坑挖掘情況，還會(huì)導(dǎo)致基坑深度不統(tǒng)一等問(wèn)題出現(xiàn)，從而整體施工無(wú)法正常開(kāi)展，施工工期就會(huì)延長(zhǎng)，建筑企業(yè)施工成本就會(huì)增加，工程整體質(zhì)量也會(huì)相應(yīng)的降低。

2.3 擋土工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性易受影響

在通常情況下，土層開(kāi)挖在巖土工程施工當(dāng)中是一個(gè)簡(jiǎn)單的操作工序，無(wú)論是在施工方面還是管理方面都比較簡(jiǎn)單，不過(guò)該工程與擋土工程相結(jié)合就會(huì)導(dǎo)致整體操作難度的增加。部分施工單位在實(shí)際施工過(guò)程中對(duì)經(jīng)濟(jì)效益過(guò)度追求，無(wú)法對(duì)施工流程進(jìn)行嚴(yán)格把控，這樣就會(huì)導(dǎo)致偷工減料、貪污腐敗等惡劣行為出現(xiàn)，不僅會(huì)導(dǎo)致?lián)跬林ёo(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低，而且還會(huì)對(duì)施工人員生命安全造成一定程度的威脅，施工安全風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)變得越來(lái)越大。另外，礦山巖土工程在施工過(guò)程中有很多工序是在地下開(kāi)展的，這些工序會(huì)受到水文地質(zhì)因素帶來(lái)的影響，而且地下施工條件也具有一定的局限性，最終就會(huì)導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)無(wú)法充分發(fā)揮效果。

3 確保巖土工程施工中深基坑支護(hù)安全的措施

3.1 做好施工前期勘察工作

在具體實(shí)施深基坑支護(hù)作業(yè)施工之前，要將各項(xiàng)準(zhǔn)備工作落到實(shí)處，預(yù)防后續(xù)施工出現(xiàn)安全隱患。首先，針對(duì)施工周邊環(huán)境實(shí)施全方位的勘察，并熟悉基層設(shè)施、管道與管線所預(yù)留的部位等且記錄在案，為之后的深基坑支護(hù)作業(yè)順利實(shí)施奠定基礎(chǔ)。此外，提取土樣時(shí)，需要選擇具有代表性的土壤進(jìn)行樣品質(zhì)檢，依照質(zhì)檢成果來(lái)設(shè)計(jì)支護(hù)方案。其次，加強(qiáng)水文地質(zhì)勘查，從而深入了解深基坑所屬區(qū)域的水位變化、補(bǔ)給情況，從而使深基坑支護(hù)施工安全規(guī)范化。最后，做好施工區(qū)域的巖土勘察工作，并設(shè)置勘察點(diǎn)，落實(shí)各項(xiàng)檢測(cè)工作，從而使巖土工程深基坑施工得以井然有序?qū)嵤?。另外，在支護(hù)樁施工階段，結(jié)合施工環(huán)境和巖土工程結(jié)構(gòu)情況，計(jì)算相應(yīng)的力學(xué)參數(shù)，從而設(shè)計(jì)出來(lái)相應(yīng)的樁型，然后將樁截面和長(zhǎng)度計(jì)算出來(lái)，預(yù)防影響支護(hù)樁的正常使用，保障支護(hù)樁的承載力達(dá)標(biāo)。值得注意的是，需要嚴(yán)格依照巖土工程施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與支柱樁功能來(lái)實(shí)施，并嚴(yán)格依照經(jīng)濟(jì)實(shí)用性原則來(lái)科學(xué)規(guī)劃多邊形、矩形與圓形樁[2-4]。

3.2 樹(shù)立全新的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)理念

在深基坑支護(hù)技術(shù)高速發(fā)展的形勢(shì)下，深基坑支護(hù)施工數(shù)據(jù)的搜集水平得到顯著提升，并逐漸找到了支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力規(guī)律，為進(jìn)一步優(yōu)化深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。所以，解決深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)，設(shè)計(jì)人員務(wù)必要樹(shù)立全新、先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，施工單位需要構(gòu)建健全的信息化反饋機(jī)制，運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方式來(lái)保障深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平，為后續(xù)施工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3 加強(qiáng)基坑開(kāi)挖技術(shù)管控

為了能夠達(dá)到預(yù)期的土方開(kāi)挖效果，施工人員要在這個(gè)過(guò)程中對(duì)基坑周?chē)淖匀坏乩項(xiàng)l件進(jìn)行精確掌握，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行合理選擇，對(duì)相關(guān)管道的走向及標(biāo)高進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，這樣才能夠進(jìn)一步提高開(kāi)挖方案整體的科學(xué)性和有效性，在實(shí)際開(kāi)挖過(guò)程中要避免對(duì)管道造成破壞，確保整體施工正常開(kāi)展?；娱_(kāi)挖過(guò)程中會(huì)受到天氣條件帶來(lái)的影響，這就要求施工人員要根據(jù)施工情況來(lái)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，將基坑開(kāi)挖時(shí)間與降雨季節(jié)錯(cuò)開(kāi)，如果開(kāi)挖過(guò)程中遇到降雨，施工人員可以使用相關(guān)的材料來(lái)對(duì)坡面進(jìn)行覆蓋，這樣才可以減少損失。除此之外，施工單位在開(kāi)挖過(guò)程中要按照由上到下的方式進(jìn)行，在遇到比較硬的土層是可以采用爆破方式來(lái)處理，在爆破之前要確保工程整體的完整性和安全性，避免施工人員生命安全受到很大程度的威脅。

3.4 科學(xué)處理邊坡變形問(wèn)題

委派專人檢測(cè)邊坡情況，一旦發(fā)現(xiàn)偏差，需及時(shí)糾正。施工單位要實(shí)時(shí)管控施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，預(yù)防發(fā)生欠挖或超挖現(xiàn)象。施工現(xiàn)場(chǎng)管理務(wù)必要做到面面俱到，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)予以解決。例如，對(duì)于邊坡變形問(wèn)題，要及時(shí)矯正變形部位，一般糾正變形部位要通過(guò)人工方式來(lái)實(shí)施，校正后立即檢測(cè)邊坡質(zhì)量，達(dá)標(biāo)后再進(jìn)行后續(xù)施工。

3.5 提升施工人員綜合素質(zhì)

施工單位要強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)人員的培訓(xùn)，以提升現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的綜合水平。施工人員要重視混凝土澆筑質(zhì)量，混凝土澆筑時(shí)間不同，會(huì)影響工程施工質(zhì)量。澆筑混凝土?xí)r，如果氣溫過(guò)高，會(huì)使得內(nèi)部結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)不能凝固，表面會(huì)由于濕水不夠而出現(xiàn)變形，所以在條件允許的情況下，要選擇在低溫或者陰天進(jìn)行澆筑，預(yù)防因?yàn)椴缓弦?guī)操作而使得質(zhì)量大打折扣。此外，設(shè)計(jì)人員需要不斷積累施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以保障設(shè)計(jì)出來(lái)的支護(hù)結(jié)構(gòu)更具實(shí)用性。

3.6 維護(hù)支護(hù)樁身結(jié)構(gòu)的完整性

為了進(jìn)一步確保巖土工程深基坑支護(hù)的安全可靠性，來(lái)維持巖土工程支護(hù)樁身結(jié)構(gòu)的完整性，要注重樁身混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)性，科學(xué)灌注樁。在具體施工中，優(yōu)先選擇質(zhì)量、綜合性能好的混凝土原材料，以便管控后期施工，最終保障樁身混凝土結(jié)構(gòu)的荷載、彈性與強(qiáng)度。樁身混凝土加固技術(shù)方式主要有間接、直接加固法，后者涵蓋黏貼纖維增強(qiáng)塑料、粘結(jié)鋼板與混凝土截面等。擴(kuò)大混凝土截面施工方式的適應(yīng)能力強(qiáng)、施工工序簡(jiǎn)單，可以通過(guò)適當(dāng)加大混凝土界面來(lái)提高混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)性。黏結(jié)鋼板也會(huì)被應(yīng)用在靜力樁中，其施工速度相對(duì)較快，而且樁身外觀不會(huì)受到任何影響。粘貼纖維增強(qiáng)塑料適宜運(yùn)用各類受力性質(zhì)的混凝土，以顯著提升樁身結(jié)構(gòu)等級(jí)。前者主要是在使用時(shí)運(yùn)用預(yù)應(yīng)力、加大支撐的方法，其中預(yù)應(yīng)力加固的效果最優(yōu)，可以顯著降低加固構(gòu)件的應(yīng)力，來(lái)調(diào)整樁身混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力。

3.7 加強(qiáng)施工協(xié)調(diào)與監(jiān)測(cè)

在巖土工程中，施工單位需要強(qiáng)化全面管理，監(jiān)控并協(xié)調(diào)好施工階段的各項(xiàng)工作，指導(dǎo)施工隊(duì)伍施工規(guī)范合理化，預(yù)防由于疏忽而引發(fā)安全事故的出現(xiàn)。此外，為了從根本上避免土層變形問(wèn)題，施工單位必須全方位監(jiān)測(cè)施工周邊土層變形的實(shí)際情況，一旦周邊土層存在變形的情況，需要及時(shí)運(yùn)用行之有效的對(duì)策來(lái)進(jìn)行相應(yīng)解決。具體運(yùn)用深基坑支護(hù)技術(shù)時(shí)，施工人員需要嚴(yán)格依照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來(lái)有條不紊地予以實(shí)施。

3.8 重視觀測(cè)變形和及時(shí)補(bǔ)救

變形觀測(cè)在工程發(fā)展的過(guò)程中一直發(fā)揮著重要的作用，其中基坑邊坡變形觀測(cè)、周?chē)ㄖ冃斡^測(cè)和其他觀測(cè)方式都發(fā)揮著重要的作用。在實(shí)際施工過(guò)程中，大家可以通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)了解土方開(kāi)挖和深基坑支護(hù)的具體情況，這樣也就能在第一時(shí)間分析產(chǎn)生變形的原因。如果遇到復(fù)雜的大型工程，大家需先采用專業(yè)的論證方式進(jìn)行研究，并為降低工程造價(jià)提出有效的策略。排樁支護(hù)為最常用的支護(hù)方式，其操作簡(jiǎn)單，而且不需要耗費(fèi)很多成本，一般被應(yīng)用于7m～15m的深基坑工程中。采用該方式，不僅工程剛度較大，而且使用過(guò)程中有較強(qiáng)的抗彎能力，也不會(huì)在使用過(guò)程中出現(xiàn)擠土現(xiàn)象，最終不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生影響[5]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，深基坑支護(hù)作為巖土工程基礎(chǔ)施工體系的重要組成，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、負(fù)荷分配能力有著最為直接的影響。文章從實(shí)際出發(fā)，在明確深基坑支護(hù)施工技術(shù)特點(diǎn)、基本構(gòu)成的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)各項(xiàng)支護(hù)施工技術(shù)的合理化使用，確保支護(hù)施工的應(yīng)用水平得到提升，以及深基坑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、風(fēng)險(xiǎn)防范得到保障，促使形成完善的深基坑施工質(zhì)量管理體系，滿足巖土工程基礎(chǔ)施工的基本要求。