巖土工程基礎(chǔ)施工中深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用探析

朱凱歌

摘要：巖土工程基礎(chǔ)施工中，深基坑支護(hù)體系是施工安全和施工可靠性的重要基礎(chǔ)保障。深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用增強了施工便捷性，在巖土工程施工擋水、擋土、控制變形等多方面發(fā)揮著重要的作用，確保了施工的秩序性，提高了施工效率。鑒于深基坑支護(hù)施工技術(shù)的重要性，本文主要論述了深基坑支護(hù)施工技術(shù)及其施工要求，探討了巖土工程基礎(chǔ)施工中深基坑支護(hù)施工技術(shù)的具體應(yīng)用，分析了深基坑施工應(yīng)用中的常見的問題和施工優(yōu)化策略。旨在為巖土工程施工中深基坑施工技術(shù)的改進(jìn)提供一些參考建議，為施工單位選擇安全有效的深基坑施工方案提供思路。

Abstract： In geotechnical engineering foundation construction， the deep foundation pit support system is an important foundation guarantee for construction safety and construction reliability. The application of deep foundation pit supporting construction technology enhances the convenience of construction and plays an important role in water retaining， earth retaining and deformation control in geotechnical engineering construction， ensuring the order of construction and improving the construction efficiency. In view of the importance of deep foundation pit support construction technology， this article mainly discusses the deep foundation pit support construction technology and construction requirements， discusses the specific application of deep foundation pit support construction technology in geotechnical engineering foundation construction， and analyzes the common problems and construction optimization strategies. It aims to provide some suggestions for the improvement of deep foundation pit construction technology in geotechnical engineering construction， and provide ideas for the construction unit to choose a safe and effective deep foundation pit construction plan.

關(guān)鍵詞：巖土工程;深基坑支護(hù)工程;施工技術(shù);變形

Key words： geotechnical engineering;deep foundation pit support engineering;construction technology;deformation

中圖分類號：TU753? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）10-0098-03

0? 引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)與建筑工程施工技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了各類大型項目工程的建設(shè)與發(fā)展。又因為巖土工程是建設(shè)工程行業(yè)建設(shè)的基本需求，因此大型項目工程的迅猛發(fā)展又帶動了巖土工程的研究與發(fā)展。由于不同類型的巖土工程地基基礎(chǔ)、解巖體差異性等問題，研究巖土工程的邊坡、基坑、變形、滲水等問題，成為提高改善施工質(zhì)量與施工安全的重要條件。研究巖土工程施工中深基坑支護(hù)施工技術(shù)的發(fā)展，對于我國大型建設(shè)工程的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義?；诖?，本文研究巖土工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的規(guī)范性應(yīng)用。

1? 深基坑支護(hù)施工技術(shù)

1.1 深基坑支護(hù)工程

1.1.1 定義

深基坑支護(hù)工程是指為確保深基坑地下結(jié)構(gòu)及其周邊環(huán)境的安全而在周邊采取的支擋、加固、保護(hù)措施。這種支護(hù)包括對深基坑關(guān)鍵部位的支護(hù)和工程周邊環(huán)境的整體支護(hù)。支護(hù)工程量的大小要根據(jù)巖土工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其工程支護(hù)的需求具體設(shè)計。支護(hù)施工技術(shù)實際上是一種巖土工程施工安全保護(hù)措施，它的應(yīng)用能夠有效的減少深基坑突發(fā)事故造成的人員傷亡。

1.1.2 深基坑支護(hù)特點

深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用具有明顯的區(qū)域性特征，支護(hù)技術(shù)的選擇與應(yīng)用于巖土工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其工程的規(guī)模大小有著緊密的聯(lián)系。一般而言深基坑支護(hù)具有基坑空間大、施工難度大的特點，因此實踐應(yīng)用中更應(yīng)該重視具體問題具體分析。即便是統(tǒng)一城市、同樣規(guī)模、相同類型的深基坑，在具體的深基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用選擇方面，還要分析天氣、水文、施工周期、施工材料及設(shè)備及其他施工要求，具體選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)的關(guān)鍵部位、支護(hù)材料及支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案等[1]。

1.2 一般的支護(hù)施工流程

1.2.1 基坑開挖

基坑開挖必須嚴(yán)格按照設(shè)計標(biāo)定的位置執(zhí)行，開挖時要做好位置精度控制，預(yù)防錯位開挖出現(xiàn)的地下水及地層結(jié)構(gòu)感染因素的出現(xiàn)。開挖主要依靠大型施工機(jī)械完成，特殊部位需要人工開挖來保證開挖的精度。

1.2.2 打孔

深基坑支護(hù)需要在基坑四周的巖土層上打孔灌漿，作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐點。一般采用土釘打孔的方式。土釘?shù)闹睆礁鶕?jù)打孔的需求選擇。打孔時要預(yù)防孔徑偏離。

1.2.3 灌漿

打孔后在打孔部位置入鋼板、鋼筋、錨桿等支護(hù)材料，并采用混凝土對土釘孔進(jìn)行灌漿澆筑，使支護(hù)結(jié)構(gòu)與深基坑緊密連接，形成穩(wěn)固的支護(hù)支點。一般灌漿的混凝土的水灰比為0.45～0.55，灌漿澆筑得到壓力為在0.2～0.4Pa。灌漿間隔時間不允許超過半小時。當(dāng)灌漿間隔時間超過半小時時需要對灌漿管清洗后再灌漿[2]。

1.3 施工技術(shù)要求

1.3.1 合理的設(shè)計

合理的設(shè)計是確保深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性、可靠性、穩(wěn)定性的前提條件。在深基坑支護(hù)工程施工前，必須要對巖土工程的地質(zhì)及水文、施工環(huán)境、施工面積、基坑深度、基坑距離等進(jìn)行實地的勘查和計算，核算進(jìn)準(zhǔn)的參數(shù)，為施工技術(shù)、施工材料的選擇提供參考依據(jù)。

1.3.2 恰當(dāng)?shù)闹ёo(hù)結(jié)構(gòu)

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是深基坑高質(zhì)高效施工和發(fā)揮穩(wěn)固作用的關(guān)鍵。在施工前，首先要結(jié)合深基坑需要支護(hù)的關(guān)鍵部位點的大小、位置、地質(zhì)及水文等選擇恰當(dāng)?shù)闹ёo(hù)結(jié)構(gòu)。如混凝土自護(hù)結(jié)構(gòu)、鋼板支護(hù)結(jié)構(gòu)等。支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇要體現(xiàn)出于施工環(huán)境的適應(yīng)性和深基坑支護(hù)周邊巖土結(jié)構(gòu)荷載力的適應(yīng)性。

1.3.3 穩(wěn)定有效的止水功能

深基坑施工必須要滿足穩(wěn)定有效的止水功能。滲水、漏水問題是造成巖土工程基礎(chǔ)施工中安全事件發(fā)生的原因之一。深基坑支護(hù)施工中，通過增強支護(hù)結(jié)構(gòu)得到穩(wěn)定性來強化巖土結(jié)構(gòu)地基的穩(wěn)定性和防護(hù)功能，而采取有效的防水措施是預(yù)防基坑環(huán)境中水環(huán)境對基坑造成的侵蝕。這種侵蝕作用會影響基坑的穩(wěn)定性，如雨水、巖土層地下水等。因此支護(hù)施工中穩(wěn)定有效的止水防水功能是必不可少的條件[3]。

2? 巖土工程中深基坑支護(hù)施工技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 鋼板樁支護(hù)

鋼板樁支護(hù)是深基坑邊坡防變形最常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)，在大面積深基坑關(guān)鍵部位和單面基坑墻體的支護(hù)中應(yīng)用較為廣泛。一般采用熱軋型鋼板作為支護(hù)材料，鋼板樁結(jié)構(gòu)采用鎖扣處理。采用鋼板樁施工技術(shù)的優(yōu)勢是施工簡單、阻水性強、穩(wěn)定性好、安全系數(shù)高。

2.2 混凝土灌注樁支護(hù)

混凝土灌注樁支護(hù)是深基坑支護(hù)體系的重要組成部分?；炷凉嘧洞蚩资且环N在深基坑施工現(xiàn)場樁位上直接打孔并澆筑鋼筋混凝土支護(hù)的方式，它主要使用與大距離、高位差的巖土工程深基坑支護(hù)。施工前需要先對施工面進(jìn)行平整、壓實，然后打孔、灌漿澆筑，在深基坑支護(hù)的關(guān)鍵部位設(shè)置支護(hù)樁。一般單根支護(hù)樁鋼筋數(shù)量不少于8根，支護(hù)樁的間距一般大于60毫米[4]。

2.3 深層攪拌樁支護(hù)

深層攪拌樁是指利用水泥固化劑設(shè)置混凝土墻來對深基坑進(jìn)行支護(hù)的方式。固化劑具有增強水泥墻面穩(wěn)定性的作用，使水泥墻面在較短的時間內(nèi)形成穩(wěn)固的墻面，從而提高深基坑墻面的支護(hù)作用，為施工現(xiàn)場創(chuàng)建一個安全的施工環(huán)境，防治巖土工程基礎(chǔ)施工中深基坑發(fā)生邊坡變形、崩塌等安全事故的發(fā)生。

2.4 排樁支護(hù)

排樁支護(hù)指利用柱式排列的方式在深基坑支護(hù)關(guān)鍵部位設(shè)置混凝土排樁，從而達(dá)到增強深基坑穩(wěn)定性的目的。排樁支護(hù)在巖土工程基礎(chǔ)施工深基坑支護(hù)中具有靈活性的特點。排樁的密度和數(shù)量根據(jù)巖土層地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵部位需要支護(hù)的強度設(shè)置即可。一般而言，混凝土樁排樁的密度越高，深基坑支護(hù)作用越強。

2.5 錨桿支護(hù)

錨桿支護(hù)是指在深基坑的巖體四周通過植入木件、聚合物件、金屬件等不同材料的錨桿柱，再利用水平應(yīng)力理論與組合功利論加固巖土層穩(wěn)定性的支護(hù)方式。錨桿支護(hù)的原理是通過錨桿的作用力產(chǎn)生的力來改變深基坑巖土周圍受力狀態(tài)，從而預(yù)防巖土崩塌、剝落問題的出現(xiàn)。錨桿支護(hù)技術(shù)具有機(jī)械化強度高、施工簡單、施工成本低的優(yōu)勢。常用的錨桿有鋼筋砂漿錨桿、樹脂錨桿、快硬水泥錨桿等。一般錨桿的設(shè)置橫向距離誤差應(yīng)控制在5厘米之內(nèi)，縱向距離誤差應(yīng)控制在20厘米之內(nèi)。

2.6 自立式支護(hù)

自立式支護(hù)施工技術(shù)是一種綜合支護(hù)體系。它是結(jié)合排樁支護(hù)與水泥深層攪拌支護(hù)墻而設(shè)置的一種支護(hù)結(jié)構(gòu)，該種支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定好、支撐力強，可使用與大面積開挖且有高低位差的深基坑，能夠有效的預(yù)防深層巖土工程開挖過程中發(fā)生剝落、崩塌等問題。由于支護(hù)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，支護(hù)樁的移位量較大，因此施工成本較高。

2.7 土釘支護(hù)

地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為松散的深基坑開挖后的坡面存在不穩(wěn)定性因素，邊坡變形潛藏著巨大的安全隱患。針對這種問題，可采用土釘支護(hù)。土釘支護(hù)是指借助鉆孔機(jī)械設(shè)備在基坑開挖面上進(jìn)行鉆孔、植入鋼筋、灌漿固定，最后在深基坑邊坡部位安裝鋼筋網(wǎng)支護(hù)基坑墻面的方法。該方法常與混凝土噴射技術(shù)相結(jié)合，其混凝土墻面一般采用C型混凝土，噴射的厚度控制在80-100毫米[5]。

3? 深基坑施工技術(shù)應(yīng)用中的常見問題

3.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足

支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性強度是預(yù)防巖土工程基礎(chǔ)施工中安全事故發(fā)生的關(guān)鍵因素。在巖土工程基礎(chǔ)施工中，一般發(fā)生深基坑剝落、崩塌等安全事故問題的一部分原因是支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不滿足深基坑墻面的荷載力需求，另一部分原因則是支護(hù)體系的空間結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理，導(dǎo)致空間結(jié)構(gòu)無法滿足基坑的防護(hù)要求。

3.2 邊坡修理不規(guī)范

邊坡變形是誘發(fā)深基坑安全事故的另一原因。深基坑邊坡變形的發(fā)生于基坑開挖邊坡修理不規(guī)范有著緊密的聯(lián)系。如邊坡面修理不規(guī)則、邊坡不平順、大塊莖的巖石未清理干凈等。

4? 深基坑支護(hù)施工的優(yōu)化策略

4.1 加強巖土工程地質(zhì)勘查

為了確保深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理性，在深基坑開挖之前應(yīng)該做好施工區(qū)域巖土工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘查，詳細(xì)了解施工區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文環(huán)境，根據(jù)地質(zhì)勘查的結(jié)果設(shè)計巖土工程深基坑開挖支護(hù)施工方案[6]。

4.2 加強支護(hù)結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)計算

深基坑支護(hù)施工技術(shù)的選擇一般由深基坑加固需求而定。在深基坑開挖之前，應(yīng)該對深基坑支護(hù)部位的需要的加固力、邊坡的圓滑曲線等進(jìn)行精確核算，確定深基坑開挖過程中的支護(hù)部位，從而為選擇支護(hù)材料和支護(hù)結(jié)構(gòu)提供依據(jù)。最后根據(jù)地質(zhì)勘查的結(jié)構(gòu)和核算參數(shù)選擇合適的深基坑支護(hù)施工技術(shù)。

5? 結(jié)語

總上所述，巖土工程基礎(chǔ)施工中深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用為施工現(xiàn)場作業(yè)施工創(chuàng)建了一個更加安全可靠的施工空間，各類支護(hù)結(jié)構(gòu)的恰當(dāng)選擇能夠最大程度的支撐巖土基坑，增強了巖土層的承載強度，增加了巖體工程深基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、可靠性，有助于有效的防止邊坡變形、滲水、崩塌等問題的發(fā)生，保護(hù)施工人員安全，預(yù)防不必要的施工成本的產(chǎn)生。因此，建議施工單位應(yīng)該重視巖土工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘查，加強深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的核算，提高支護(hù)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)核算的精準(zhǔn)性，優(yōu)化深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，為巖體工程基礎(chǔ)施工創(chuàng)建一個安全穩(wěn)定的深基坑空間結(jié)構(gòu)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]饒德兵，黃歡.巖土工程基礎(chǔ)施工中深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用分析[J].世界有色金屬，2018（21）：290，292.

[2]梁剛.巖土工程基礎(chǔ)施工中深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用探析[J].中國建材科技，2014（04）：150-151.

[3]康楠.巖土工程基礎(chǔ)施工中深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用探析[J].世界有色金屬，2017（09）：159-160.

[4]陳改麗，張興華.巖土工程基礎(chǔ)施工中深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用探析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（21）：75-76.

[5]金洲.工程建設(shè)中深基坑的支護(hù)與巖土技術(shù)應(yīng)用[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2017（11）：72-73.

[6]郭月亮.談巖土工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)措施[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2018（17）：193-194，197.