巖土工程中深基坑支護(hù)問(wèn)題及措施研究

崔維鑫

【摘要】隨著巖土工程施工范圍日益增多，要重點(diǎn)關(guān)注和探討巖土工程中的深基坑支護(hù)問(wèn)題，充分考慮深基坑支護(hù)工程的復(fù)雜性，探討深基坑支護(hù)施工措施，不斷完善深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行深基坑支護(hù)施工的合理協(xié)調(diào)，切實(shí)保證深基坑支護(hù)工程的穩(wěn)定順利實(shí)施。

【關(guān)鍵詞】巖土工程;深基坑支護(hù);問(wèn)題;措施

面對(duì)高層建筑物的不斷增多，基坑規(guī)模向深、大的方向發(fā)展，要考慮巖土工程中深基坑支護(hù)施工的復(fù)雜性、隨機(jī)性和不確定性，分析深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題和不足，探討合理高效的深基坑支護(hù)施工措施，避免基坑失穩(wěn)甚至坍塌的現(xiàn)象。

1、巖土工程中深基坑支護(hù)存在的問(wèn)題剖析

1.1土體取樣質(zhì)量不高

在巖土工程深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，土體取樣和檢測(cè)試驗(yàn)是必不可少的前提和環(huán)節(jié)，由于深基坑土體結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，土體取樣的質(zhì)量是重點(diǎn)，然而當(dāng)前部分巖土工程設(shè)計(jì)人員缺乏對(duì)土體取樣的充分重視，大多依賴于既往的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行土體取樣，導(dǎo)致土體取樣的代表性、典型性不足，難以確保土體取樣結(jié)構(gòu)的完整性和質(zhì)量。

1.2深基坑開(kāi)挖空間效應(yīng)存在問(wèn)題

因深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，巖土工程設(shè)計(jì)人員沒(méi)有充分關(guān)注和解決深基坑開(kāi)控的空間效應(yīng)問(wèn)題，缺乏對(duì)工程中支護(hù)結(jié)構(gòu)位移現(xiàn)象的合理考慮，籠統(tǒng)地按深基坑開(kāi)挖平面應(yīng)變進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性下降。

1.3力學(xué)參數(shù)設(shè)計(jì)欠缺科學(xué)合理性

在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，相關(guān)力學(xué)參數(shù)的設(shè)計(jì)欠缺科學(xué)合理性，沒(méi)有充分考慮土體壓力的變化情況，直接影響了深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，不利于深基坑支護(hù)方案的順利實(shí)施。

1.4施工過(guò)程存在問(wèn)題

在深基坑支護(hù)施工過(guò)程中，因施工不規(guī)范和管理不到位，而出現(xiàn)邊坡修整不到位的現(xiàn)象，極大地降低了邊坡的平整度和順直度。并存在攪拌樁水泥摻量不合格的問(wèn)題，主要是由于施工過(guò)程沒(méi)有嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，存在偷工減料的現(xiàn)象，導(dǎo)致水泥出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問(wèn)題。另外，在支護(hù)施工過(guò)程中因過(guò)分關(guān)注施工進(jìn)度和工期，存在土層開(kāi)挖和邊坡支護(hù)不相統(tǒng)一的問(wèn)題，降低了工程施工的安全性。

2、巖土工程中深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)施工的有效措施分析

2.1提高深基坑土體取樣的質(zhì)量

要關(guān)注和加強(qiáng)深基坑支護(hù)的土體取樣和檢測(cè)試驗(yàn)工作，充分考慮深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，確保深基坑土體取樣的代表性和典型性，提高土體取樣的質(zhì)量。同時(shí)，要提高巖土人員的專業(yè)技能，掌握深基坑土體取樣的具體操作方法和步驟，進(jìn)行嚴(yán)格縝密的土體檢測(cè)試驗(yàn)工作，有效提高巖土工程的經(jīng)濟(jì)效益和支護(hù)質(zhì)量。

2.2合理處置深基坑開(kāi)挖空間效應(yīng)問(wèn)題

要注重巖土工程設(shè)計(jì)人員和施工人員的有效溝通和協(xié)調(diào)，合理處置深基坑開(kāi)挖空間效應(yīng)問(wèn)題，結(jié)合深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，擬定科學(xué)合理、切實(shí)可行的深基坑設(shè)計(jì)施工方案，并進(jìn)行相應(yīng)的變形設(shè)計(jì)和施工監(jiān)測(cè)，確保深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)施工的質(zhì)量。同時(shí)，要加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的檢測(cè)和校核，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)不相符合的情況，要進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的合理調(diào)整，使之具有合理性和完整性。另外，要以高度的安全意識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)，加強(qiáng)對(duì)深基坑開(kāi)挖空間效應(yīng)問(wèn)題的處置，減少和規(guī)避資源無(wú)謂損耗的現(xiàn)象，提高深基坑開(kāi)挖施工的質(zhì)量和效率。

2.3優(yōu)化支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)

在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中要進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化，具體包括以下內(nèi)容：（1）優(yōu)化樁徑和樁間距。通常來(lái)說(shuō)，當(dāng)樁徑增大時(shí)，基坑的變形減小;然而當(dāng)?shù)竭_(dá)一定值后，兩者的影響幅度不太明顯，且樁徑越大則要消耗越多的混凝土用量，增大成本。當(dāng)樁間距變大時(shí)，基坑的變形相應(yīng)增大。如果樁間距過(guò)小，則要增加樁的數(shù)量，增加成本費(fèi)用，且難以發(fā)揮樁間土體的自承載作用;如果樁間距過(guò)大，各樁之間會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象而導(dǎo)致樁間滑出。為此可以采用土拱效應(yīng)方法，進(jìn)行樁間距的合理設(shè)計(jì)和調(diào)整，充分突顯樁間土拱的效應(yīng)，確保基坑的安全穩(wěn)定性。（2）優(yōu)化嵌固深度。要合理并優(yōu)化樁的嵌固深度，避免樁的嵌固深度過(guò)小或過(guò)深的問(wèn)題，如果樁嵌固深度過(guò)小，則會(huì)使支護(hù)結(jié)構(gòu)整體向坑內(nèi)變形;如果樁嵌固深度過(guò)大，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng)并沒(méi)有明顯的效果，反而會(huì)增加造價(jià)成本。為此要進(jìn)行樁嵌固深度值的初步估算，再對(duì)樁嵌固深度值進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗隆起驗(yàn)算，當(dāng)其與安全系數(shù)相一致時(shí)即將其確定為樁嵌固深度最終值，確保基坑的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。（3）優(yōu)化錨固位置。在深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)中，錨桿不同的錨固位置與樁嵌固深度、彎矩分配、支點(diǎn)力大小有直接關(guān)聯(lián)，要優(yōu)化樁錨固的位置，合理選擇錨固點(diǎn)距樁頂?shù)淖罴丫嚯x，提高深基坑支護(hù)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。通常來(lái)說(shuō)，當(dāng)錨固點(diǎn)到樁頂?shù)木嚯x增加至一定程度時(shí)，即：當(dāng)錨固點(diǎn)彎矩與樁身最大彎矩相等時(shí)，錨固位置最為恰當(dāng)合理，也使最大程度發(fā)揮樁的錨固力，使基坑更加穩(wěn)定，最大程度減少樁身截面和配筋數(shù)量。

2.4合理確定基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方案

要充分考慮基坑深度、環(huán)境條件、土體類型、地下水條件等因素，合理確定深基坑支護(hù)方案，對(duì)于較淺的基坑而言可以選用懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)，較深的基坑則可以選用錨拉式、支撐式結(jié)構(gòu)，對(duì)于不適用于上述支護(hù)結(jié)構(gòu)的可以考慮采用雙排樁的結(jié)構(gòu)方式，對(duì)于基坑周邊環(huán)境條件極其復(fù)雜的深基坑，可以選取支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的逆作法。同時(shí)，還可以根據(jù)不同巖土工程條件，選擇土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，然而當(dāng)基坑內(nèi)潛在滑動(dòng)面有建筑物、重要地下管線時(shí)，則不宜采取土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)。

2.5加強(qiáng)深基坑支護(hù)施工變形監(jiān)測(cè)

為了確保深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和相鄰建筑物的安全，要密切監(jiān)測(cè)深基坑支護(hù)施工中的變形位移現(xiàn)象，包括：基坑坡頂水平位移、基坑坡頂豎向位移、周邊建筑物及地表沉降監(jiān)測(cè)、地下水位監(jiān)測(cè)等，要在施工變形監(jiān)測(cè)中合理布設(shè)監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)，選取通視條件良好、近距離、觀測(cè)項(xiàng)目少的基準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行深基坑支護(hù)施工的水平位移監(jiān)測(cè)，并在基坑邊坡頂或冠梁頂上布設(shè)樁頂水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用全站儀距離法進(jìn)行基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移和樁頂水平位移的監(jiān)測(cè)，測(cè)出觀測(cè)點(diǎn)的高程，計(jì)算獲悉觀測(cè)點(diǎn)的沉降量，進(jìn)行隨時(shí)檢查和及時(shí)校正。并在室外坪0.3m以上的適宜位置布設(shè)周邊建筑觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)周邊建筑物的沉降差和傾斜角，采用直接量測(cè)的方式進(jìn)行觀測(cè)點(diǎn)高程的測(cè)量，計(jì)算差值求取變形沉降量，隨時(shí)檢查并進(jìn)行異常校正。另外，還要對(duì)異常情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)報(bào)警，采用必要的施工安全應(yīng)急處置預(yù)案，為施工搶險(xiǎn)提供必要的信息支撐。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，巖土工程中深基坑支護(hù)是極其重要的環(huán)節(jié)，要深入剖析巖土工程中深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工中的問(wèn)題，從土體取樣質(zhì)量控制、擬定深基坑支護(hù)施工方案、優(yōu)化深基坑支護(hù)相關(guān)參數(shù)、加強(qiáng)施工變形監(jiān)測(cè)和信息反饋等方面，切實(shí)有效地解決巖土工程中深基坑支護(hù)的問(wèn)題，提高深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，提高深基坑支護(hù)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

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