土巖結(jié)合條件下深基坑支護(hù)方式研究

朱凱云

（河北建設(shè)勘察研究院有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

建筑工程的發(fā)展推動(dòng)了深基坑施工的發(fā)展，深基坑施工對(duì)技術(shù)與質(zhì)量的要求越發(fā)嚴(yán)格。而隨著基坑深度的加深，在土巖結(jié)合的條件下，僅利用單一傳統(tǒng)的支護(hù)方式難以滿足高質(zhì)量的施工效果，且不利于成本的節(jié)約。因此，重視深基坑的支護(hù)問題，認(rèn)識(shí)到其重要性，探究合理的支護(hù)方式，力求施工技術(shù)更加全面完善，有助于保證和提高土巖結(jié)合條件下深基坑支護(hù)質(zhì)量，提高建筑項(xiàng)目整體質(zhì)量。

1 土巖結(jié)合條件下深基坑支護(hù)問題

現(xiàn)代科技的發(fā)展，給了建筑行業(yè)更大的施展空間[1]。先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，科學(xué)的工程設(shè)計(jì)方案，建筑項(xiàng)目的基坑深度一點(diǎn)點(diǎn)向地下推進(jìn)。隨著基坑深度的增加，遇到的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地形等也越來越復(fù)雜，典型的例子就是土巖結(jié)構(gòu)條件下建立基坑。開挖的深度和范圍的上下部分分別為土層和巖層的基坑一般稱為土巖結(jié)合基坑。土巖結(jié)合的基坑具有一定特性，下部的巖層穩(wěn)定性較好且強(qiáng)度高，特別是豎向承載力與邊坡自穩(wěn)能力均較好的中風(fēng)化巖層的下部，相較于傳統(tǒng)土層支護(hù)方式更經(jīng)濟(jì)，結(jié)合土巖材質(zhì)的基坑更具發(fā)展前沿。同時(shí)，由于上下部分的土層和巖層強(qiáng)度不一，因此若支護(hù)方式過于單一，難以調(diào)節(jié)兩種地層結(jié)構(gòu)，土層與巖層之間因摩擦出現(xiàn)的軟弱滑動(dòng)面易出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象，不僅施工效果往往不盡人意，且工程成本較高，也不利于經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)，甚至造成施工安全隱患。此外，巖層的挖掘需采用爆破的方式，由于爆破帶來的威力和震動(dòng)，必然影響邊坡支護(hù)的穩(wěn)定。因此，考慮到土巖結(jié)合條件的特殊性、軟弱結(jié)構(gòu)特征、土層力學(xué)性質(zhì)不同等，需注意采用適合的開挖方式，以保證深基層支護(hù)的有效性與合理性，提升建筑工程施工水平。

2 土巖結(jié)合條件下深基坑支護(hù)的主要方式

2.1 樁錨支護(hù)方式

土巖結(jié)合條件下，對(duì)深基坑進(jìn)行垂直開挖作業(yè)時(shí)，樁錨支護(hù)方式最為合適[2]。由于樁排具有控制土層變形的作用，開挖深基坑時(shí)采取分層的支護(hù)方式有利于下部基巖。簡(jiǎn)言之，就是充分發(fā)揮樁錨對(duì)上部土層結(jié)構(gòu)形狀的控制作用，再借助微型樁來支護(hù)下部巖層。樁錨支護(hù)方式不僅可以控制土層變形，還有利于減少工程成本開支。但是，這種方式也并非完善，由于樁腳和錨噴結(jié)合時(shí)施工不到位，可能會(huì)造成安全事故。通常情況下，“吊腳樁”會(huì)被應(yīng)用于處理此部分結(jié)構(gòu)，以使樁雖未入坑底但有入巖。除此之外，當(dāng)巖石與碎石雜鎮(zhèn)土結(jié)合時(shí)，樁錨支護(hù)方式施工較為困難，因?yàn)樵陔s鎮(zhèn)土中難以完成樁成孔作業(yè)，且錨桿錨固力差、樁體難以約束土層，因而是否采取樁錨支護(hù)方式需要綜合考慮。

2.2 復(fù)合土釘墻支護(hù)

復(fù)合土釘墻支護(hù)方式是常見的基層支護(hù)方法之一。鋼化管往往被用作主體土釘，支護(hù)土層，但如果是在土巖結(jié)合條件下，由于難以擊入鋼化管，因而有必要增設(shè)微型樁以形成復(fù)合土釘墻，從而加固穩(wěn)定下層巖石和控制土層變形。對(duì)于風(fēng)化花巖崗，在進(jìn)行挖掘作業(yè)時(shí)，可利用較高預(yù)應(yīng)力的錨鉤代替原排樁，以使吊腳樁邊坡更加穩(wěn)定。

2.3 預(yù)應(yīng)力錨板墻支護(hù)方式

選擇何種支護(hù)方案應(yīng)根據(jù)工程客觀事實(shí)、地形地勢(shì)條件等科學(xué)合理地做出決定。預(yù)應(yīng)力錨板墻支護(hù)方式也是較為有效的支護(hù)方法之一。實(shí)際施工中，掛裝鋼筋網(wǎng)往往需要分層進(jìn)行，并保持有效噴射混凝土。該種支護(hù)方式是充分利用了巖層自身穩(wěn)定性特點(diǎn)以及局部穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)，有效降低了土層碎片滑落的安全問題，使錨板分擔(dān)土層壓力的效率改進(jìn)，提高了巖石邊坡的安全性以及施工水平。此外，預(yù)應(yīng)力錨板墻支護(hù)方式可以充分發(fā)揮錨固力的優(yōu)勢(shì)，借助集中受力的錨桿來緩解土層壓力，這與樁錨結(jié)構(gòu)在支護(hù)整體結(jié)構(gòu)時(shí)有所趨同，因而有利于控制基坑位移。

3 土巖結(jié)合條件下深基坑支護(hù)施工設(shè)計(jì)

3.1 深層土層的攪拌樁支護(hù)

作為一種主要施工原料，水泥在現(xiàn)代建筑中的重要性不言而喻，在土巖結(jié)合條件下，對(duì)穩(wěn)定建筑結(jié)構(gòu)，發(fā)揮較好的支護(hù)效果更是作用明顯。在完成深層基坑攪拌作業(yè)中，水泥往往不可或缺，再加上對(duì)化學(xué)固定劑以及軟土的攪拌，促進(jìn)二者之間的化學(xué)反應(yīng)，通常能使深處的軟土的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)硬度更加優(yōu)良，從而建成樁體，并利用攪拌樁支護(hù)深基層完成其他建筑內(nèi)容。

3.2 土釘墻支護(hù)

土釘墻支護(hù)是指在進(jìn)行基坑挖掘作業(yè)中，將細(xì)長(zhǎng)桿件在原位土體中密集地釘置，并相應(yīng)噴射鋼筋網(wǎng)混凝土面層，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合土體、土釘?shù)裙ぷ?，使?fù)合土體得以有效生成，以便完成支護(hù)作用。

3.3 排樁支護(hù)

人工挖掘樁、鉆孔灌注樁、鋼筋混凝土樁、鋼板樁等支護(hù)方式都稱為排樁支護(hù)，只是在具體施工過程中，由于施工實(shí)際情況差異而相應(yīng)選擇合適的支護(hù)形式。例如，柱列式排樁、組合式排樁、連續(xù)排樁等支護(hù)方式都有利于支護(hù)效果的提升。

4 結(jié)語

土巖結(jié)合條件下，深基坑支護(hù)作業(yè)更為復(fù)雜，需要綜合考慮多個(gè)環(huán)節(jié)，根據(jù)建筑項(xiàng)目施工具體情況，結(jié)合樁錨支護(hù)方式、復(fù)合土釘墻支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨板墻支護(hù)方式等支護(hù)方式的優(yōu)劣勢(shì)，認(rèn)真分析選用何種支護(hù)更有助于提升施工質(zhì)量，并重視監(jiān)管支護(hù)環(huán)節(jié)的施工，保證深基坑工作質(zhì)量，提高施工安全水平，促進(jìn)更高的經(jīng)濟(jì)效益。