基于巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中問(wèn)題及對(duì)策探討

林翁杰

廣東省海洋地質(zhì)調(diào)查院 廣東 廣州 510000

隨著我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)在建筑施工中越來(lái)越常見(jiàn)。近年來(lái)，我國(guó)在巖土工程建設(shè)的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工作中大膽引用了一些新技術(shù)，顯著提高了我國(guó)巖土建筑施工的質(zhì)量。但與此同時(shí)，巖土工程施工中，深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工作還存在很多弊端，為工程施工帶來(lái)了不利的影響。

一、巖土工程施工中深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

（一 ）選擇力學(xué)參數(shù)不當(dāng)為設(shè)計(jì)結(jié)果帶來(lái)偏差

在巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，力學(xué)參數(shù)是其中一個(gè)關(guān)鍵的指標(biāo)，指標(biāo)選擇不當(dāng)將直接導(dǎo)致支護(hù)的承重超出預(yù)設(shè)范圍，容易發(fā)生坍塌等安全事故，威脅施工人員的生命安全。在支護(hù)設(shè)計(jì)實(shí)踐工作中，要想回的精確的數(shù)據(jù)難度較大，我國(guó)的土地情況復(fù)雜，精確的數(shù)據(jù)必須建立在對(duì)土層進(jìn)行深層的挖掘的基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)，而在挖掘的過(guò)程中也應(yīng)當(dāng)全面的考慮相關(guān)影響因素，例如土層的含水率、摩擦力等，但是這些因素在不斷的變化，這就需要專業(yè)人員對(duì)其進(jìn)行勘測(cè)判斷，這樣才能獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，再選擇適當(dāng)?shù)牧W(xué)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。

（二 ）設(shè)計(jì)的結(jié)果與實(shí)踐偏差較大

巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)單位需要遵循極限平衡的原則來(lái)進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)多年的探索和實(shí)踐，巖土工程施工中都能夠依靠極限平衡原則來(lái)為深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)保駕護(hù)航，但是同時(shí)也存在諸多問(wèn)題，例如深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)損壞造成支護(hù)設(shè)計(jì)的結(jié)果和實(shí)踐偏差較大。另外，極限平衡原則是靜態(tài)的，但是深基坑支護(hù)施工確實(shí)動(dòng)態(tài)，這種動(dòng)靜沖突在一定程度上也導(dǎo)致了設(shè)計(jì)和實(shí)際情況不相符的可能性，故設(shè)計(jì)結(jié)果應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐相結(jié)合。

（三 ）沒(méi)有處理好開(kāi)挖空間的效應(yīng)問(wèn)題

在某些施工項(xiàng)目中，施工單位由于沒(méi)有處理好開(kāi)挖空間的效應(yīng)問(wèn)題，容易造成支護(hù)結(jié)構(gòu)移位甚至坍塌的現(xiàn)象。造成這種現(xiàn)象的原因比較多，一般來(lái)說(shuō)，影響開(kāi)挖空間的要素主要分為兩種：深度、形狀。如果設(shè)計(jì)單位沒(méi)有根據(jù)地質(zhì)情況指導(dǎo)施工單位進(jìn)行深基坑支護(hù)施工開(kāi)挖，那么勢(shì)必會(huì)影響開(kāi)挖空間的效應(yīng)問(wèn)題。

二、巖土工程中深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的對(duì)策建議——以原瑞花園工程為例

湛江市保利原瑞花園項(xiàng)目位于湛江市霞山區(qū)港務(wù)局的東北側(cè)、人民大道南港務(wù)局轉(zhuǎn)盤東面約250m處；基坑開(kāi)挖面積約13320m2，周長(zhǎng)約523.1 m，深度約4.6～8.50m。場(chǎng)地內(nèi)設(shè)地下室2層，局部一層。基坑西側(cè)鄰近人民東一路，交通便利。本次基坑支護(hù)設(shè)計(jì)西北側(cè)及北側(cè)段安全等級(jí)為一級(jí)，其余各段采用二級(jí)。為確?；油练介_(kāi)挖、地下室結(jié)構(gòu)施工及周邊建筑物和市政設(shè)施的安全，需對(duì)本基坑進(jìn)行臨時(shí)性支護(hù)。以下為原瑞花園工程在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中的一些主要做法：

（一 ）合理選型

本基坑設(shè)計(jì)以《保利原瑞花園詳細(xì)勘察階段巖土工程勘察報(bào)告》中提供的巖土力學(xué)參數(shù)等為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，結(jié)合基坑周邊環(huán)境特點(diǎn)、地質(zhì)條件差異以及基坑開(kāi)挖深度、經(jīng)濟(jì)合理等因素，選用了"灌注樁+錨索"、"灌注樁+內(nèi)支撐"、"雙排樁"、"錨桿+放坡"、"放坡"五種支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，并采用φ800攪拌樁封閉止水（其中西北段剖面增加φ600雙管樁間高壓旋噴）。

（二 ）設(shè)計(jì)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐相結(jié)合

1、基坑南側(cè)原有一排洪渠，由于該項(xiàng)目工期較緊，先在排洪渠邊增加一排φ800攪拌樁形成封閉止水帷幕，并開(kāi)挖排洪渠范圍外的基坑范圍；待排洪渠范圍遷改完成后，再將原排洪渠范圍內(nèi)基坑周邊施做攪拌樁形成封閉止水帷幕，再開(kāi)挖該部分基坑。

2、基坑?xùn)|北側(cè)靠近麻斜海海邊，年平均高潮位高程3.2m；年平均低潮位高程-1.9m；十年一遇高潮位3.80m，五十年一遇高潮位4.53m；百年一遇高潮位高程4.84m，且湛江為多臺(tái)風(fēng)地區(qū)。場(chǎng)地現(xiàn)狀標(biāo)高4.00m，為防止海水倒灌基坑，在基坑完成止水帷幕施工后，回填黏土至標(biāo)高5.00m，并在靠海側(cè)鋪設(shè)沙包、噴砼及鋪設(shè)片石反壓。

3、基坑西北側(cè)靠近中國(guó)海事大樓，支護(hù)形式為灌注樁+內(nèi)支撐支護(hù)形式，安全等級(jí)為一級(jí)。根據(jù)勘察報(bào)告顯示該段砂層厚達(dá)11.9m，水位標(biāo)高為2.33m，為防止基坑開(kāi)挖過(guò)程中止水帷幕滲漏造成砂土流失，嚴(yán)重時(shí)造成海事大樓結(jié)構(gòu)破壞，故設(shè)計(jì)在灌注樁樁間增加φ600雙管樁間高壓旋噴，確保截水帷幕的有效性、可靠性。

（三 ）突出時(shí)空效應(yīng)

基坑底存在軟弱土層（5號(hào)軟塑黏土），基坑開(kāi)挖軟土過(guò)程基于時(shí)空效應(yīng)，開(kāi)挖中進(jìn)行了分段、分層均衡開(kāi)挖，每段長(zhǎng)度不超過(guò)20m，每層厚度不超過(guò)2m，基坑邊開(kāi)挖寬度分小段不大于6～8m，16小時(shí)內(nèi)完成坑邊軟土開(kāi)挖；同時(shí)與主體結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)度、施工順序相協(xié)調(diào)，嚴(yán)禁挖成鍋底狀。土方開(kāi)挖前進(jìn)行降水工作至開(kāi)挖面以下0.5m，降水深度隨土方開(kāi)挖逐步加深，在開(kāi)挖至基坑底面標(biāo)高以上300mm處，改用人工開(kāi)挖至基底，并及時(shí)鋪設(shè)混凝土墊層封底，以盡量減少對(duì)基底地基土的擾動(dòng)。另外基坑周邊2m范圍內(nèi)不得有任何堆載，2m范圍外超載不得大于20kPa。且基坑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的布設(shè)在土方開(kāi)挖前完成，并完成初始值的觀測(cè)，土方開(kāi)挖基坑支護(hù)期間要密切對(duì)基坑和周邊環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著我國(guó)巖土工程的不斷發(fā)展，深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)在工程質(zhì)量中的重要作用得到了充分的證明。由于對(duì)深基坑支護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程比較復(fù)雜，加上綠色生態(tài)發(fā)展的相關(guān)要求，巖土工程中對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工作提出了更高的要求。設(shè)計(jì)單位要能夠與時(shí)俱進(jìn)，全力保障設(shè)計(jì)的科學(xué)性，為工程施工的順利開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。