淺析巖土工程深基坑支護存在的問題以及控制措施

彭學(xué)熔

1 加強巖土工程深基坑支護建設(shè)的必要性

近年來，隨著我國城市人口數(shù)量的驟增，這在客觀上使得城市高層建筑數(shù)量越來越多，基坑的深度也隨之不斷加深，因此對建筑工程的安全穩(wěn)定性提出了更高的要求，建筑的基礎(chǔ)必須要符合地下埋深嵌固的標(biāo)準(zhǔn)，深基坑項目是一項重要的地下工程，深基坑支護不僅能充分確?？踊鶄?cè)壁與附近環(huán)境不發(fā)生位移，還極大的有利于發(fā)揮出良好的截水與擋土功能。此外，土質(zhì)條件是造成基坑事故的首要原因，因此要格外注意分清基坑開挖范圍及下部兩倍左右基坑深度內(nèi)巖土的工程性質(zhì)，對土的軟硬狀態(tài)可使用液限指數(shù)劃分，還要根據(jù)土的成因、物理力學(xué)性質(zhì)與特殊性來考慮軟土的影響，從根本上確保深基坑支護的綜合質(zhì)量。

2 巖土工程深基坑支護的特點

①單和綜合，為了得到客觀精準(zhǔn)的滲透性參數(shù)，通常會采取在支護工程里侵害土體的滲流，因為深基坑支護是一項受諸多客觀因素影響的系統(tǒng)工程；②實用性和區(qū)域性，不同區(qū)域內(nèi)巖土工程分布的深基坑支護施工是千差萬別的，因此在地質(zhì)結(jié)構(gòu)的工作中要進(jìn)行客觀精準(zhǔn)的調(diào)查，始終秉持“實事求是、與時俱進(jìn)、開拓創(chuàng)新”的原則理念采取合理計劃；③不確定性和事故率，由于深基坑工程的施工現(xiàn)場大多較狹窄，不僅施工周期長且難度大，而且土地結(jié)構(gòu)較為分散，這在客觀上加劇了意外安全事故的頻發(fā)，因此需要全面收集調(diào)查數(shù)據(jù)，切實維護好深基坑的變形量。

3 深基坑支護技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

3.1 排樁支護

總的來說，排樁支護是擋土結(jié)構(gòu)的一種，它主要通過機械鉆孔而避免使用大型機械設(shè)備，在柱列式間隔布置鋼筋混凝土挖孔與鉆灌注樁，通常在樁間或樁背采用高壓注漿亦或者在樁后專門構(gòu)筑防水帷幕，旨在有效防止地下水夾帶的土體顆粒滲入到基坑內(nèi)，往往柱列式灌注樁具有良好的剛度，因此在巖土工程的深基坑支護中得到了廣泛的推廣普及與應(yīng)用，還具有的典型優(yōu)勢是成本較低，沒有打入樁的噪聲、振動與擠壓周圍土體而衍生出的次生危害。

3.2 深層攪拌樁支護

在巖土工程的深基坑支護施工中，另一大最為常見的技術(shù)應(yīng)用就是深層攪拌樁支護，它從整體上講屬于重力式結(jié)構(gòu)，主要依靠自身重量來抵抗側(cè)向力保持穩(wěn)定，它是充分利用石灰與水泥等材料作為固化劑，多采用格柵形式在增設(shè)冠梁和抗剪插筋來適當(dāng)增加嵌固深度。此外，深層攪拌樁利用軟土與固化劑間產(chǎn)生的物理化學(xué)反應(yīng)來發(fā)揮擋土擋水效能，取得良好的防滲效果，最終使得軟土硬結(jié)成具有一定強度、水穩(wěn)定性與良好整體性的樁體，進(jìn)而從根本上充分保障巖土工程的質(zhì)量，有利于促進(jìn)我國社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展進(jìn)步。

3.3 鋼板樁支護

常見的深基坑施工技術(shù)除了上述兩種外還包括錨桿支護、土釘墻（如圖1所示）與地下連續(xù)墻等，而應(yīng)用較多的還有鋼板樁支護，因為鋼板樁在地下室支護施工結(jié)束后需要拔出，所以必要要預(yù)先對周圍地表土與地基土進(jìn)行客觀精準(zhǔn)的考核評估，鋼板樁施工中的典型缺點就是容易造成噪聲振動與地基變形，因此往往在人口密集建筑密度較大的地區(qū)不倡導(dǎo)運用，這會妨礙廣大居民正常的生產(chǎn)生活步調(diào)，當(dāng)前深基坑支護中使用的鋼板樁截面大多為直腹板形與U形，并且鋼板樁整體的柔性較大，通常由鉗口或帶鎖口的熱軋型鋼制成等。

圖1 土釘墻層面設(shè)計圖

4 當(dāng)前我國巖土工程深基坑支護中存在的問題

經(jīng)過科學(xué)的調(diào)查研究資料顯示，近年來我國建筑物深基坑的開挖深度越來越大，一般情況下，建筑結(jié)構(gòu)主體越高，基坑埋置的深度也越深，二者之間是成正比例關(guān)系的，隨著廣大人民群眾對深基坑支護質(zhì)量的要求也越來越高，必須要加快解決其中存在的問題，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：

4.1 成孔注漿不到位、土釘或錨桿受力達(dá)不到設(shè)計要求

一方面，注漿時的配料隨意盲目性較大，不僅直接造成土釘或錨桿的抗拔力不達(dá)標(biāo)而多次返工，極大的增加了資金成本的損耗，還會出現(xiàn)充盈度不夠與注漿管位置不夠精準(zhǔn)的問題，由于鉆孔所穿過的土層質(zhì)量繁瑣復(fù)雜，如果沒有提前對這些地質(zhì)礦產(chǎn)成分進(jìn)行科學(xué)詳細(xì)的勘察，很容易導(dǎo)致出渣不盡而引發(fā)孔洞坍塌與成孔困難，通常深基坑所用的錨桿鉆孔直徑為大約100的鉆桿成孔。另一方面，施工過程與施工設(shè)計的差異大，深基坑開挖是一個空間問題，往往在具體的施工中出現(xiàn)深層攪拌樁的水泥摻量不達(dá)標(biāo)等問題，在未能進(jìn)行空間問題處理前沒有按平面應(yīng)變來靈活調(diào)整支護構(gòu)造，經(jīng)常會導(dǎo)致水泥土發(fā)生裂縫。

4.2 土層開挖與邊坡支護不配套

①在進(jìn)行施工時缺乏一定的綜合性，施工管理中缺乏科學(xué)合理的動態(tài)化與信息化施工管理，嚴(yán)重忽視了深基坑擋土支護施工中所需的工作面，主觀隨意的追趕施工進(jìn)度而忽視了整體的質(zhì)量，這給施工管理造成了巨大的難度，邊坡修理也達(dá)不到設(shè)計規(guī)范要求，沒有經(jīng)過嚴(yán)格檢查驗收就開始初噴，還會由于分層分段開挖高度不一致與技術(shù)交底不充分而引發(fā)邊坡的順直度不規(guī)則。②施工專項方案的可操作性、指導(dǎo)性與針對性較差，專項方案的編制人員與具體實施人員存在嚴(yán)重的脫節(jié)現(xiàn)象，相互間的理解溝通不夠，總之，希望相關(guān)的專業(yè)負(fù)責(zé)人對上述問題引起廣泛的關(guān)注與重視。

5 巖土工程深基坑支護施工的有效控制措施

5.1 實施深基坑支護施工全過程控制

施工企業(yè)在施工過程中不能肆意改變深基坑支護錨桿的型號、數(shù)量與位置等，相關(guān)工作人員必須對施工周邊建筑物、設(shè)計圖紙與地質(zhì)材料等因素做到了如指掌，對巖土工程中深基坑施工的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行動態(tài)的實時監(jiān)控，嚴(yán)格管控好鋼筋網(wǎng)之間的距離，始終遵循“嚴(yán)禁超挖、分層開挖、先撐后挖”的施工原則來有效削弱深基坑開挖的暴漏時間。再者，創(chuàng)新深基坑支護施工設(shè)計理念，合理借鑒國內(nèi)外優(yōu)秀的設(shè)計理念與設(shè)計手段，建立起完善統(tǒng)一的深基坑支護結(jié)構(gòu)施工設(shè)計規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，減少受力的不平均，從根本上提高巖土工程的安全穩(wěn)定性與牢固堅實性。

5.2 重視變形觀測并注意及時補救

對于重大復(fù)雜的基坑工程要優(yōu)先采用專家論證的形式，做出可靠的加固設(shè)計和施工方案，現(xiàn)場變形觀測的數(shù)據(jù)必須要足夠精準(zhǔn)可靠與真實，防止變形或滑動繼續(xù)蔓延，統(tǒng)籌兼顧好地下管線的變形情況、土方開挖影響的沉降情況以及深基坑土體的變形狀況等內(nèi)容關(guān)系，變形觀測人員必須要嚴(yán)格秉持公平、公正的原則按照設(shè)計方案精心測量。另外，基坑支護單位要與挖土單位緊密結(jié)合，合理利用土體自身在開挖過程中控制位移的能力，設(shè)計方案變更時必須重新經(jīng)專家評審，從源頭控制和預(yù)防安全事故的發(fā)生，完善對報警系統(tǒng)的監(jiān)控。

6 結(jié)束語

綜上所述，本文對巖土工程深基坑支護存在的問題及控制措施進(jìn)行探究分析具有重要的現(xiàn)實性意義，深基工程是一項經(jīng)驗性與實用性都較強的學(xué)科，它與基坑降水、開挖放坡、支護結(jié)構(gòu)設(shè)計與場地工程地質(zhì)勘察等施工密切相關(guān)，囊括了材料力學(xué)與工程結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，它在巖土工程中是具有獨立功能的系統(tǒng)整體，隨著近年來我國城市高層建筑的發(fā)展，巖土工程的深基坑支護項目規(guī)模也日益擴大，它是建筑基礎(chǔ)工程施工中的重難點，不僅關(guān)乎著建筑工人的生命財產(chǎn)健康安全，還制約著建筑工程的整體安全穩(wěn)定性，而工程施工質(zhì)量是衡量工程企業(yè)實力的重要標(biāo)準(zhǔn)，要想在激烈的市場競爭中立于不敗之地，就必須要不斷增強巖土工程深基坑支護的技術(shù)水平，確保建筑物穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出良好的社會經(jīng)濟效益。

[1]劉瑩，李靜.針對巖土工程深基坑支護施工中存在問題與完善措施的幾點思考[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2017（25）：107～109.

[2]李國平，王成東.淺析巖土工程深基坑支護施工中存在的問題與完善措施[J].工程技術(shù)（全文版），2015（8）：163～165.

[3]張成寶，陶磊.淺析巖土工程深基坑支護存在的問題以及控制措施[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016（21）：236～238.