巖土工程深基坑支護(hù)的設(shè)計及施工問題研究

呂潤華

摘? ? 要：深基坑支護(hù)設(shè)計對指導(dǎo)巖土工程施工具有重要意義，設(shè)計人員須對施工場所周邊環(huán)境、地下管線及場地地質(zhì)進(jìn)行全面的勘探和調(diào)查，獲得準(zhǔn)確可靠的技術(shù)參數(shù)作為指導(dǎo)設(shè)計的依據(jù)，以確保工程的安全質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：巖土工程;深基坑支護(hù);設(shè)計;施工問題

1? 巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計與施工問題的重要性

由于環(huán)境的復(fù)雜性和地質(zhì)的多樣性，深基坑支護(hù)設(shè)計過程中受較多的因素約束。為確?；又ёo(hù)方案的安全性和可行性，需要設(shè)計人員熟悉掌握現(xiàn)場情況，充分考慮施工過程中可能出現(xiàn)的不利工況并制定安全合理的技術(shù)方案。通過對基坑支護(hù)設(shè)計和施工的研究，為設(shè)計人員提供了一個指導(dǎo)性方向和技術(shù)支持，為項(xiàng)目的順利實(shí)施提供方案性的參考。項(xiàng)目實(shí)施過程中施工單位可結(jié)合設(shè)計圖紙和現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行分析，提前制定好施工組織方案，根據(jù)實(shí)際的施工條件和施工環(huán)境采用更加合理的施工工藝，從而能夠提高整個施工過程的工作效益。

深基坑支護(hù)技術(shù)已在工程領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其作為地下結(jié)構(gòu)施工的安全保障是設(shè)計的重點(diǎn)和難點(diǎn)?；又ёo(hù)除了保證地下結(jié)構(gòu)的安全，還須保證基坑周邊環(huán)境的安全，這就需要設(shè)計人員具備扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識和較高的專業(yè)技術(shù)要求。只有詳細(xì)的了解項(xiàng)目的地質(zhì)情況和周邊環(huán)境，設(shè)計出科學(xué)安全合理的方案，才能夠防止基坑工程安全事故的發(fā)生，提高深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量，保證工程的經(jīng)濟(jì)效益。

2? 深基坑支護(hù)設(shè)計與施工存在的問題

2.1? 深基坑支護(hù)勘察資料不能全面反應(yīng)場地特征

在深基坑支護(hù)工程進(jìn)行設(shè)計前，要對深基坑周邊的地質(zhì)和環(huán)境條件進(jìn)行勘探，從而確保能夠因地制宜地進(jìn)行深基坑支護(hù)設(shè)計。地質(zhì)報告作為支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù)，必須根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)提供可靠的技術(shù)參數(shù)，真實(shí)、準(zhǔn)確地反應(yīng)土層的變化情況。在勘察階段中，勘探孔一般是在滿足規(guī)范的前提下結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)進(jìn)行布置，但是由于地質(zhì)分布不均勻，個別勘探孔不能反應(yīng)土層的分布情況，進(jìn)而影響了基坑支護(hù)在局部位置選用的結(jié)構(gòu)形式不合理。

2.2? 設(shè)計與施工之間存在差異

深基坑支護(hù)設(shè)計是指導(dǎo)施工的技術(shù)工作，基坑支護(hù)設(shè)計的目的是為了保證施工安全有序地進(jìn)行。但是因?yàn)槭┕龅氐牡刭|(zhì)條件復(fù)雜或場地情況與原設(shè)計不符，從而導(dǎo)致施工頻頻出現(xiàn)突發(fā)情況。

2.3? 土層開挖與邊坡支護(hù)缺乏一致性

在進(jìn)行深基坑支護(hù)的施工中，首先要進(jìn)行的就是深基坑的挖掘工作，這部分工作對施工技術(shù)和設(shè)備的要求是比較低的，但是在進(jìn)行邊坡的支護(hù)環(huán)節(jié)，則對施工技術(shù)要求較高，這兩部分工作在難度上的差異，往往會導(dǎo)致土層開挖以及邊坡支護(hù)缺乏一致性，最終影響深基坑支護(hù)的總體質(zhì)量。很多工程企業(yè)在進(jìn)行巖土工程施工之中，為了節(jié)省施工成本，提高施工效率，往往會在邊坡支護(hù)上進(jìn)行省略，這導(dǎo)致邊坡支護(hù)在后期的施工中出現(xiàn)質(zhì)量問題，不僅影響整個工程的質(zhì)量，同樣也危及著施工人員的生命安全。

3? 巖土工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)

3.1? 土釘墻支護(hù)技術(shù)

該技術(shù)是指將特制的土釘支護(hù)到基坑邊坡的土體當(dāng)中，土體堅固度會被進(jìn)一步強(qiáng)化，以此對土體形成二次加固，進(jìn)而形成更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。在土釘邊坡面上，一般是鋪設(shè)鋼筋鐵絲網(wǎng)或者鋪設(shè)鋼筋混凝土形成混凝土加固板面，從而與墻體中的土釘形成整體加固墻面。該支護(hù)技術(shù)有非常嚴(yán)格的施工要求，即支護(hù)的坡面土質(zhì)必須非常均勻，土質(zhì)較硬最好，最好是在地下水位之上，避免土釘長時間浸泡在水中出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，或者經(jīng)過人工降水之后的普通粘性土、粘性沙土及粉土中應(yīng)用，例如，在2003年天津地鐵施工建筑中，在靠近市區(qū)的施工路段中就大量使用了土釘墻支護(hù)技術(shù)，使用了大量土釘對沿線選定的土質(zhì)進(jìn)行了加固，實(shí)驗(yàn)證明，在土質(zhì)均勻路段使用該技術(shù)，墻體的加固效果非常好，而且該施工技術(shù)在使用的場地環(huán)境上來看也沒有太大的要求，大小都可以，這也就使得相關(guān)的費(fèi)用支出能夠得到很好的控制。該施工技術(shù)也有使用“禁區(qū)”，一般不能在含水量非常高的土質(zhì)中使用該技術(shù)，或者在明顯低于地下水位中使用，在南方降雨量較大的地區(qū)巖土工程中一般是不選擇土釘墻支護(hù)技術(shù)，同時，自穩(wěn)能力較差的軟土中也不能使用該技術(shù)，如果使用，會使得原有的墻體更加松動，反而會使支護(hù)效果大大降低，安全隱患風(fēng)險會增加，短時間內(nèi)可能會出現(xiàn)大范圍坍塌的現(xiàn)象。

3.2? 鋼板樁內(nèi)支撐支護(hù)體系

鋼板樁是工廠成品，其自身強(qiáng)度和質(zhì)量有可靠的保證。其自身剛度和抗彎承載力比一般鋼筋混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)小，因此對于深基坑支護(hù)，鋼板樁不宜采用懸臂式支護(hù)形式。鋼板樁適用于黏性土、粉性土、砂性土、淤泥等貫入度較小的土層，不宜用于卵石、碎石等堅硬土層。深基坑支護(hù)設(shè)計除了考慮支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載力和穩(wěn)定性要滿足規(guī)范要求外，還需要考慮基坑的防水問題。鋼板樁剛好能同時解決支護(hù)穩(wěn)定性和防水兩方面的問題，而且鋼板樁內(nèi)支撐支護(hù)施工方便，施工工期短，在工程上被廣泛應(yīng)用。設(shè)計時，鋼板樁的規(guī)格與長度應(yīng)通過對支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形計算和穩(wěn)定性驗(yàn)算進(jìn)行確定。

3.3? 地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)

該技術(shù)也有非常明顯的優(yōu)點(diǎn)，既至水效果非常理想，由墻體連續(xù)組成，剛性效果突出，噪音非常小，尤其是適合在居民住宅區(qū)，承載能力強(qiáng)，適用于高層、超高層建筑，在許多沿海大型城市中該技術(shù)受到廣泛歡迎。據(jù)不完全統(tǒng)計，在當(dāng)前沿海城市建筑深基坑支護(hù)技術(shù)中使用該支護(hù)技術(shù)的大約占到了80%以上，在國外，很多摩天大樓、別墅建筑群等都選擇地下連續(xù)墻進(jìn)行支護(hù)，支護(hù)效果受到了實(shí)踐和歷史的充分檢驗(yàn)。由于該支護(hù)技術(shù)處在地下環(huán)境中，除了施工前期，之后對周邊環(huán)境、建筑物等的影響都非常有限，它的這些特點(diǎn)，使得其有非常明顯的抗?jié)B性，普通降水所產(chǎn)生的水分或者地下水很難對其滲透，墻體的干燥性能還好保證，且隨著時間的流逝，還能防止其他土質(zhì)、雜質(zhì)或者垃圾進(jìn)行，通過水泥漿進(jìn)行灌注后實(shí)現(xiàn)了全封閉、無縫隙防護(hù)，且地下連續(xù)墻由于墻體之間的相互支持力量，使得墻體的整體抗壓效果非常多，承受的基本壓力明顯的高于其他支護(hù)技術(shù)，但是，該支護(hù)技術(shù)特有的優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)性只在特定深度或者特殊條件下的基坑工程中才能得到實(shí)現(xiàn)，因此，在支護(hù)技術(shù)選擇上，必須對建筑的基本類型等充分考慮再決定選用何種技術(shù)，避免人力、財力和物力的損失，目前，地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)外相當(dāng)數(shù)量的地下施工中發(fā)揮了應(yīng)有的作用，效果也非常理想。

3.4? 選擇合理的力學(xué)技術(shù)參數(shù)

力學(xué)技術(shù)參數(shù)的選取對于巖土工程深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性具有很重要的作用。合理選擇力學(xué)技術(shù)參數(shù)，才能保證深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理性和經(jīng)濟(jì)性。而對于深基坑支護(hù)的設(shè)計人員來說，可以通過力學(xué)參數(shù)的合理選擇來讓設(shè)計方案更加接近于實(shí)際，從而使整個支護(hù)結(jié)構(gòu)體系在安全而又經(jīng)濟(jì)。巖土工程中的深坑支護(hù)結(jié)構(gòu)也并不是一直都能穩(wěn)定不變的，隨著時間的推移，由于各種不確定因素的影響，支護(hù)結(jié)構(gòu)也會發(fā)生一些變化，為了保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，設(shè)計人員需要提前考慮到各種因素的影響，根據(jù)實(shí)際的土質(zhì)情況，及時的采取應(yīng)對的策略，才能從根本上保證建筑工程的質(zhì)量。

4? 結(jié)束語

隨著各種類型建筑的出現(xiàn)，巖土工程的重要性進(jìn)一步提升，為了保證這些高層建筑在施工和保證后續(xù)的穩(wěn)定安全，必須根據(jù)巖土工程的地形、周邊環(huán)境、地下水位等選擇合理的深基坑支護(hù)技術(shù)，在準(zhǔn)確、全面把握各種支護(hù)技術(shù)特點(diǎn)基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑的不同特點(diǎn)，進(jìn)而選擇合適的支護(hù)技術(shù)，確保巖土工程及后續(xù)的安全性、穩(wěn)定性切實(shí)得到有效保證。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭麗云.巖土工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)解析[J].支護(hù)技術(shù)，2017（3）：21～23.

[2] 聶從斌.巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)探微[J].巖土工程，2016（5）：14～16.