巖土工程中深基坑支護的設(shè)計與施工方法探究

慕旭日

（山東廣源巖土工程有限公司，山東 煙臺 264000）

在現(xiàn)代工程建設(shè)行業(yè)內(nèi)，巖土工程作為一項重要的基礎(chǔ)性工程，對工程建設(shè)質(zhì)量有著重要影響。在巖土工程的施工過程中，深基坑支護作為一種關(guān)鍵性技術(shù)工藝，其水平高低影響著支護效果。由于當前深基坑支護方面普遍存在著邊坡修理達不到規(guī)范要求、施工過程與施工設(shè)計的差異大、土層開挖和邊坡支護不配套等問題，如何對其加以處理，值得思考。

1 巖土工程中應用深基坑支護的重要性

在巖土工程的正式施工中，深基坑作為一個重要結(jié)構(gòu)需要得到施工單位的關(guān)注。究其內(nèi)容，深基坑的施工作業(yè)流程包括了挖土、擋土、圍護、防水等內(nèi)容，因此具有一定復雜性，而任一方面因素的處理不當都可能引發(fā)施工質(zhì)量隱患[1]。

基于此，首先，考慮到因各種外力影響，工程設(shè)計單位要對施工工程及其基坑的具體情況展開全面調(diào)研，從而采取科學的設(shè)計方案；其次，施工人員需要按照有關(guān)規(guī)程、技術(shù)規(guī)范等展開作業(yè)，形成各環(huán)節(jié)的各自的針對性施工方案——例如，要針對地質(zhì)開挖設(shè)計方案，提前做好地質(zhì)勘查、地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查工作等，如果施工現(xiàn)場周邊分布有膨脹土，則應盡量避免在雨季施工；若在薄礦層，則需要嚴格控制好分層開挖的深度。唯有在做好一系列施工及其管理工作基礎(chǔ)上，才能確保深基坑質(zhì)量，進而確保整個巖土工程的穩(wěn)定性與安全性[2]。

2 深基坑支護設(shè)計與施工中存在的問題

2.1 邊坡修理達不到規(guī)范要求

在當前的巖土工程深基坑施工作業(yè)領(lǐng)域，有一個極為嚴重且普遍的問題便是工作人員超挖和欠挖問題，這在很大程度上源于施工人員對機械設(shè)備的操作不當以及現(xiàn)場管理的缺位，由于挖掘過程中出現(xiàn)了失誤，開挖后的地質(zhì)邊坡便難免出現(xiàn)平整、順直度嚴重不達標的現(xiàn)象，且在人工修理環(huán)節(jié)，又會因為各種客觀因素的制約，導致深度挖掘難以展開，于是擋土支護后的超挖和欠挖現(xiàn)象也隨之涌現(xiàn)，這一系列現(xiàn)象會從整體上作用于巖土工程，對其質(zhì)量與安全構(gòu)成巨大威脅。

圖1 巖土工程深基坑支護實圖

2.2 施工過程與施工設(shè)計的差異大

在對巖土工程深基坑進行支護處理時，深層攪拌樁的摻量過低也是一個常見的弊病，該問題會進一步降低基坑的支護強度，導致在后期施工與使用過程中出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。不僅如此，工作人員在深基坑挖土設(shè)計過程中，必須對挖土流程做出嚴格的要求，避免出現(xiàn)支護發(fā)生形變等問題；而圖紙交底作為一項重要工作本該得到高度重視，但許多巖土工程施工單位，在現(xiàn)實施工作業(yè)中，往往視這些內(nèi)容為無意義的，因此為了追求進度與短期利益、為了盲目壓縮成本，不惜鋌而走險偷工減料，這都是要注意防患的問題；最后，考慮到深基坑開挖帶有突出的空間性質(zhì)，如果按照傳統(tǒng)深基坑支護方式的思路，僅僅將其視為一個平面應變問題加以設(shè)計，這就與實際的支護結(jié)構(gòu)構(gòu)造有一定的差異，因此必須對其進行妥善調(diào)整，從而達到開挖空間效應的效果?？傊?，上述幾點都是設(shè)計與實際施工存在較大出入的原因，是不可忽視的內(nèi)容[3]。

2.3 地質(zhì)層開挖和邊坡支護不配套

一般來說，地質(zhì)層挖作業(yè)本身沒有太高的技術(shù)要求，其組織管理也相對簡單，但擋土支護與之不同，必須具有一定的技術(shù)條件，且施工方要采取專業(yè)的施工組織管理方案。因此，在巖土工程的深基坑支護方面，建設(shè)方往往會將支護交給專門的施工團隊完成，且形成兩個彼此平行的合同。如此一來，又可能會加大地質(zhì)層開挖與邊坡支護二者互相協(xié)調(diào)的難度，例如地質(zhì)層挖掘隊伍可能為了抓進度，而對開挖順序加以混淆，尤其是雨季，還可能出現(xiàn)不顧及支護施工所需工作面而隨意給其預留空間，最終導致支護施工無法順利進行等問題。不僅如此，在時間上，因為某些巖土工程的地下項目，可能因為其施工團隊的資質(zhì)要求不夠明確，導致基坑支護工程轉(zhuǎn)手承包問題普遍存在，甚至有施工方不顧自身的技術(shù)能力能否達標就盲目修改工程設(shè)計方案，這就進一步加大了巖土工程出現(xiàn)質(zhì)量與安全風險的幾率。

2.4 工程施工不依照圖紙進行

在巖土工程進行之前，工作人員會對施工現(xiàn)場做好測量工作，還應該設(shè)計好相應的工程圖紙。但是在施工過程中，很多工作人員沒有依照設(shè)計圖紙進行操作，進而產(chǎn)生一些安全事故。比如，一些施工人員在巖土工程中，做鉆洞工作的時候，不提前使用標準的工具對所要鉆的洞進行測量，這就對后期的施工會有非常大的影響。

3 巖土工程中深基坑支護實施策略

3.1 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)深基坑支護工程設(shè)計理念

隨著常年的理論研究與工程建設(shè)實踐，國內(nèi)深基坑支護技術(shù)發(fā)展已經(jīng)形成了比較可喜的成果，已經(jīng)逐步總結(jié)出了巖土變化支護結(jié)構(gòu)受力規(guī)律等經(jīng)驗體系；但與之對應的，巖土深基坑支護結(jié)構(gòu)的實際設(shè)計和施工方面卻尚未形成足夠前沿的具有高度可行性的創(chuàng)造性理論成果，依然還需要較長的摸索時間。

不僅如此，由于國內(nèi)尚未形成足夠統(tǒng)一的支護結(jié)構(gòu)設(shè)計標準，這就造成了一系列的操作落后問題，例如當前的地質(zhì)層的壓力分布還按庫倫或朗肯理論進行確定，支護樁仍用“等值梁法”計算，這就在很大程度上落后了行業(yè)發(fā)展潮流與時代進步趨勢，這樣得到的結(jié)果也會與深基坑支護結(jié)構(gòu)的實際受力存在巨大差異。為解決該問題，設(shè)計人員必須改變其設(shè)計理念與方法，打破傳統(tǒng)慣用的“結(jié)構(gòu)荷載法”的局限，逐漸在實踐中形成以施工監(jiān)測為重點的科學的信息反饋動態(tài)設(shè)計體系。

3.2 重視變形觀測，并注意及時補救

事實上，巖土工程的施工本身具有一定的復雜性，在深基坑支護結(jié)構(gòu)方面也極易出現(xiàn)形狀變形等問題，進而影響整個巖土工程的穩(wěn)定性，因此必須對形變問題做嚴密的觀測——這涵蓋了加強基坑邊坡、周圍環(huán)境及地下水的勘查觀測等內(nèi)容。工作人員借助科學的監(jiān)測設(shè)備與技術(shù)，可以采集到全面、客觀的數(shù)據(jù)信息，并在合理分析數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，把握土方開挖及支護設(shè)計的實際運用狀況，進而發(fā)現(xiàn)施工與設(shè)計之間的偏差，如果出現(xiàn)嚴重偏差，必須對其進行針對性解決。具體來說，如果是設(shè)計方面有失誤，就應該在下部的施工作業(yè)過程中對參數(shù)做合理的必要的調(diào)整與優(yōu)化，對完成施工的位置采取對應的彌補與修繕措施。由此可見，變形觀測數(shù)據(jù)是后期一系列施工、矯正工作的信息基礎(chǔ)，其采集與分析必須足夠真實、精準。在前期測量環(huán)節(jié)，若出現(xiàn)不正常現(xiàn)象，就必須迅速分析其誘因，并且采取科學的解決措施，以免問題蔓延、惡化[4]。如果已經(jīng)暴露出嚴重的變形或滑動問題，就需要據(jù)此形成具有可行性的正確加固設(shè)計和施工策略，及時遏止工程的變形問題。為了提升基坑作業(yè)的專業(yè)性，現(xiàn)在不少地區(qū)已經(jīng)形成了專家論證的新模式，這對提升工程安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性有著重要意義。

3.3 全程控制基坑支護的施工質(zhì)量

由于巖土工程基坑支護工作具有一定的長期性與復雜性特征，因此必須施工質(zhì)量進行全程控制，并且處理好基坑支護與土方挖掘等的關(guān)系。具體來說，負責支護的施工團隊要加強與挖土團隊的合作與交流，按照分層分段開挖和分層分段支護的原則同步推進施工進度。在土方開挖過程中，其作業(yè)流程、特定的挖掘方法需要與設(shè)計工況二者達到統(tǒng)一，并根據(jù)“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的要求，盡可能加大對先進工藝的運用，控制作業(yè)環(huán)節(jié)對土體造成的擾動問題，壓縮開挖卸荷后無支撐的時長，實現(xiàn)對稱、均衡開挖，確保開挖的效率與環(huán)境土體原有的穩(wěn)定性。在對巖土深基坑進行挖掘的正式環(huán)節(jié)，要注意避免碰撞支護結(jié)構(gòu)、工程樁等位置，一旦出現(xiàn)意外狀況，就必須迅速暫停作業(yè)，并對意外發(fā)生的原因加以查找、分析與解決。在完成基坑開挖作業(yè)工作后，建設(shè)方要迅速邀請勘查、設(shè)計、質(zhì)監(jiān)、監(jiān)理等部門參與工程驗收，確保施工質(zhì)量達到其應有的標準。

4 結(jié)語

綜上所述，加強對巖土工程中深基坑支護的設(shè)計與施工方法的探討，意義重大。相關(guān)工作人員需要明確巖土工程中應用深基坑支護的重要性以及深基坑支護施工中存在的問題，在此基礎(chǔ)上對巖土工程中深基坑支護實施策略展開研究，重視變形觀測并注意及時補救，全程控制基坑支護的施工質(zhì)量。