巖土工程中的基坑支護(hù)工程

張旭

摘要：本文闡述了巖土工程施工的特點(diǎn)、深基坑支護(hù)的類型和應(yīng)用范圍、巖土深基坑支護(hù)施工存在的問(wèn)題及巖土工程深基坑支護(hù)工程的防治措施。

關(guān)鍵詞：巖土工程;深基坑支護(hù);施工技術(shù)

隨著城市高層建筑的迅速發(fā)展，巖土工程的深基坑支護(hù)項(xiàng)目也日益增多，深基坑支護(hù)技術(shù)也逐步成熟起來(lái)。

一、巖土工程施工的特點(diǎn)

由于自然環(huán)境不同，不同地區(qū)之間巖土工程的差異性很大，巖體和土體在抗剪強(qiáng)度、應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系以及壓縮性方面都有很大差異，巖土工程施工表現(xiàn)出較大的區(qū)域性。由于影響因素較多，巖土工程在施工中還會(huì)面臨各種不確定的問(wèn)題，這些不確定性的因素不僅可以導(dǎo)致施工參數(shù)的變化，嚴(yán)重的還要改變施工的工法。此外，巖土工程施工包括了地基的處理和基坑的維護(hù)，很多工作都必須要在地下完成，工程施工具有隱蔽性，需要較高的檢測(cè)技術(shù)和施工技術(shù)，提高工程施工監(jiān)測(cè)的質(zhì)量。

二、深基坑支護(hù)的類型和應(yīng)用范圍

（一）自立式支護(hù)

自立式支護(hù)通常用在地質(zhì)條件相對(duì)較好的施工場(chǎng)地，這種支護(hù)方式基坑內(nèi)沒(méi)有支撐，有利于機(jī)械化挖土與地下工程的施工，但是其支護(hù)樁頂?shù)乃轿灰票容^大，如果基坑較深或者地質(zhì)條件較差，那么工程造價(jià)將是相當(dāng)高的。

（二）樁錨支護(hù)

樁錨支護(hù)方式主要用于土層性較好的施工場(chǎng)地。對(duì)于一些基坑深度較大的建筑工程，巖土錨桿要有固定的參數(shù)，比如軸向抗抜力不能大于等于600kN，采用二次高壓注漿等。

（三）排樁內(nèi)支撐支護(hù)

排樁一般都是鉆孔灌注樁，也有的工程用的是地下的連續(xù)墻或者是預(yù)應(yīng)力管樁。根據(jù)平面的形狀的不同，內(nèi)支撐系統(tǒng)的布置方式也有所不同，譬如水平拱圈式支撐系統(tǒng)、角撐對(duì)稱式支撐系統(tǒng)等。

（四）噴錨支護(hù)

噴錨支護(hù)是一種聯(lián)合支護(hù)型式，它將鋼絲網(wǎng)、噴射混凝土和錨桿結(jié)合在一起。這樣的支護(hù)方式主要用于人工填土和粘性土的施工場(chǎng)地，切不可用在含水豐富的細(xì)沙層和卵石層?；由疃纫∮?2米。

三、巖土深基坑支護(hù)施工存在的問(wèn)題

隨著科技的發(fā)展，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了很大的變化，但是在實(shí)際施工中仍舊有很多不足，主要體現(xiàn)在：

（一）支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)不準(zhǔn)確

在巖土工程中，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)壓力大小直接關(guān)系著巖土工程質(zhì)量和安全度。因此，在地質(zhì)情況復(fù)雜多變的情況下，我國(guó)巖土工程一直采用的是庫(kù)倫和朗肯公式。對(duì)于復(fù)雜的深層坑開(kāi)挖，含水率、粘聚力、內(nèi)摩擦角都是變化的，因此，很難準(zhǔn)確的得出支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力，造成相應(yīng)設(shè)計(jì)結(jié)果不精確。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明：內(nèi)摩擦角相差5度產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力不同，開(kāi)挖之后土體凝聚力和原土體凝聚力不同。從而，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)和施工工藝不同，對(duì)相應(yīng)土體力學(xué)參數(shù)選擇帶來(lái)了很大的影響。

（二）空間效應(yīng)不完善

根據(jù)大量實(shí)際資料表明，深基坑坑內(nèi)位移存在著“兩邊小，中間大”的特點(diǎn)，從而，長(zhǎng)邊的深基坑邊坡很容易失穩(wěn)，導(dǎo)致深基坑空間問(wèn)題。傳統(tǒng)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)主要是通過(guò)設(shè)計(jì)平面應(yīng)變的方式進(jìn)行處理，對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的深基坑比較實(shí)際，對(duì)于長(zhǎng)方形或者方形的深基坑差異則比較大。因此，必須按照平面設(shè)計(jì)應(yīng)變方案，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合適的調(diào)節(jié)，從而讓開(kāi)挖的空間滿足要求。

（三）深基坑取樣不完整

在深基坑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須按照相應(yīng)地基土層要求進(jìn)行取樣分析，保證土體符合物理力學(xué)指標(biāo)，從而保障支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)良好。在深基坑開(kāi)挖區(qū)域內(nèi)部，應(yīng)該結(jié)合國(guó)家開(kāi)挖指標(biāo)，進(jìn)行鉆探取樣，從根本上降低勘察工作量，降低造價(jià)。由于土樣具有不完全和多變的復(fù)雜性，因此，土樣不可能完全反應(yīng)土層特性，造成支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能完全符合實(shí)際情況。

（四）支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)際受力存在差異

目前，我國(guó)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算主要通過(guò)極限平衡理論，和實(shí)際受力存在著很大的差異。根據(jù)相關(guān)工程實(shí)踐證明：深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)從理論上講符合極限理論計(jì)算的安全系數(shù);但是，由于有的支護(hù)機(jī)構(gòu)系數(shù)比較小，不能達(dá)到相關(guān)要求。

四、巖土工程深基坑支護(hù)工程的防治措施

（一）重視變形觀測(cè)，并注意及時(shí)補(bǔ)救

巖土工程中深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形觀測(cè)的內(nèi)容包括：基坑邊坡的變形觀測(cè)、周圍建筑物及地下管線變形觀測(cè)等。通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)分析并及時(shí)了解土方開(kāi)挖及支護(hù)設(shè)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中的情況，分析其存在的偏差便可以及時(shí)的了解基坑土體變形狀況以及土方開(kāi)挖影響的沉降情況還有地下管線的變形情況等。對(duì)設(shè)計(jì)中存在的偏差，在下部施工中及時(shí)校正設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)已施工的部位采取恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)救和控制措施。

（二）轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)深基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)理念

近年來(lái)，我國(guó)在深基坑支護(hù)技術(shù)上已經(jīng)積累很多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，初步摸索出巖土變化支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)際受力的規(guī)律，為建立健全深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新理論和新方法打下了良好的基礎(chǔ)。但對(duì)于巖土深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際設(shè)計(jì)和施工方法仍處于摸索和探討階段，而且，目前我國(guó)還沒(méi)有統(tǒng)一的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，土壓力分布還按庫(kù)倫或朗肯理論確定，支護(hù)樁仍用“等值梁法”進(jìn)行計(jì)算。這些陳舊的計(jì)算理論所計(jì)算出的結(jié)果與深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力懸殊較大，既不安全也不經(jīng)濟(jì)。

（三）全程控制基坑支護(hù)的施工質(zhì)量

巖土深基坑支護(hù)施工重在過(guò)程控制，一旦施工過(guò)程控制環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，事后糾正和補(bǔ)救都會(huì)比較困難。因此我們必須進(jìn)行嚴(yán)格的施工過(guò)程控制管理，確保施工質(zhì)量，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案組織施工。工程施工前，有關(guān)人員需要熟悉當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料， 本次施工設(shè)計(jì)圖紙及施工現(xiàn)場(chǎng)周圍的環(huán)境，另外，降水系統(tǒng)應(yīng)確保正常工作，施工單位在施工過(guò)程中不得隨意改變錨桿位置、長(zhǎng)度、型號(hào)、數(shù)量、鋼筋網(wǎng)間距、加強(qiáng)筋范圍、放坡系數(shù)等，設(shè)計(jì)方案變更時(shí)必須重新經(jīng)專家評(píng)審。基坑支護(hù)單位要與挖土單位緊密配合，堅(jiān)持分層分段開(kāi)挖和分層分段支護(hù)的施工原則進(jìn)行施工。土方開(kāi)挖的順序和具體開(kāi)挖的方法必須與設(shè)計(jì)的工況相一致，并遵循“開(kāi)槽支撐，先撐后挖，分層開(kāi)挖，嚴(yán)禁超挖”的原則，減少開(kāi)挖過(guò)程中土體的擾動(dòng)范圍，縮短基坑開(kāi)挖卸荷后無(wú)支撐的暴露時(shí)間，對(duì)稱開(kāi)挖，均衡開(kāi)挖，合理利用土體自身在開(kāi)挖過(guò)程中控制位移的能力。巖土深基坑開(kāi)挖的過(guò)程中應(yīng)采取措施以防止碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu)，工程樁或撓動(dòng)基底原狀土，當(dāng)有異常情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)立即停止挖土，并應(yīng)立即查清原因和采取措施，巖土深基坑開(kāi)挖完成后，應(yīng)提醒建設(shè)單位盡快組織勘察，設(shè)計(jì)，質(zhì)監(jiān)，監(jiān)理，施工等部門進(jìn)行驗(yàn)槽，及早開(kāi)始地下結(jié)構(gòu)工程的施工，嚴(yán)禁基坑長(zhǎng)時(shí)間暴露，基坑回填前，支護(hù)層不能破壞，特別是坡腳部分。

五、結(jié)語(yǔ)：

總之，加強(qiáng)對(duì)深基坑支護(hù)技術(shù)的研究是非常有必要的。因此對(duì)于深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)需要嚴(yán)格按照動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)以及信息施工的原則來(lái)進(jìn)行，及時(shí)對(duì)方案進(jìn)行調(diào)整來(lái)做到理論與實(shí)踐結(jié)合。

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