基于巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)的實(shí)踐分析

朱益江 劉勇

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)建筑業(yè)的快速發(fā)展，巖土工程作為影響建筑地基質(zhì)量的重要工程，越來(lái)越受到人們的重視。對(duì)于巖土工程施工來(lái)說(shuō)，深基坑支護(hù)施工是最容易出現(xiàn)問(wèn)題的部分。通過(guò)先進(jìn)有效的施工技術(shù)，最大限度地發(fā)揮該技術(shù)的應(yīng)用效果，實(shí)現(xiàn)施工安全、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)。

Abstract： In recent years， with the rapid development of construction industry in China， geotechnical engineering， as an important project that affects the quality of building foundations， has attracted more and more attention. For geotechnical engineering construction， deep foundation pit support construction is the most prone to problems. Through advanced and effective construction technology， the application effect of this technology is maximized， and the coordination of construction safety， quality and economic benefits is achieved.

關(guān)鍵詞：巖土工程;深基坑支護(hù);施工技術(shù);應(yīng)用實(shí)踐

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

中圖分類號(hào)：TU753 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2020）17-0167-02

0 ?引言

在分析深基坑支護(hù)施工技術(shù)在巖土工程中應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，闡述了深基坑支護(hù)施工技術(shù)在巖土工程應(yīng)用中存在的問(wèn)題，并針對(duì)存在的問(wèn)題提出了應(yīng)用策略。為工程建設(shè)質(zhì)量提供堅(jiān)實(shí)的保證，為建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)，有效實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

1 ?巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)的主要類別

1.1 深層攪拌樁支護(hù)技術(shù) ?深層攪拌樁技術(shù)屬于深基坑支護(hù)技術(shù)。具體操作方法是機(jī)械攪拌石灰、水泥土等基礎(chǔ)材料，在攪拌前產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)，形成足夠強(qiáng)度的樁。這種深基坑支護(hù)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于重力壩擋土墻中。由于攪拌樁本身的強(qiáng)度很強(qiáng)，它可以支撐基坑側(cè)的土壓力，并盡可能保持穩(wěn)定。深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)因其無(wú)支撐結(jié)構(gòu)、施工空間大、原材料成本低、處理方法簡(jiǎn)單而成為最經(jīng)濟(jì)的深基坑支護(hù)技術(shù)之一。

1.2 錨桿支護(hù)技術(shù) ?錨桿支護(hù)技術(shù)廣泛應(yīng)用于隧道、礦山、深基坑等巖土工程施工中。螺栓的主要材料有高分子材料、木材和金屬材料。操作方法是將符合標(biāo)準(zhǔn)的螺栓打入預(yù)先鉆好的螺栓孔中。由于錨桿結(jié)構(gòu)的特殊性，巖體與圍巖結(jié)合較深，從而提高了整個(gè)工程的穩(wěn)定性。錨桿支護(hù)技術(shù)可以最大限度地提高支護(hù)力，而且錨桿在生產(chǎn)過(guò)程中不需要消耗大量的原材料。添加金屬材料可以有效保證錨桿的強(qiáng)度，是一種非常有效的深基坑支護(hù)技術(shù)。

1.3 地下墻支護(hù)技術(shù) ?地下墻施工技術(shù)是指在基坑的預(yù)定點(diǎn)使用人工或機(jī)械手段進(jìn)行開(kāi)挖，并根據(jù)相應(yīng)的施工要求，開(kāi)挖該單元的管溝，然后通過(guò)管道溝槽，然后用水泥加固管溝內(nèi)壁，最后將鋼筋籠放入管溝內(nèi)，澆筑混凝土形成連續(xù)的地下?lián)跬翂?。該支護(hù)技術(shù)具有強(qiáng)度高、抗水性強(qiáng)、抗?jié)B性強(qiáng)的特點(diǎn)，能有效地抵抗土壓力和側(cè)向水壓力，對(duì)地面建筑物的豎向沉降具有很強(qiáng)的防護(hù)作用。但與前兩種施工工藝相比，這種方法需要大量的工作量和成本。因此，應(yīng)在適當(dāng)?shù)氖┕がF(xiàn)場(chǎng)使用。

2 ?巖土工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題

2.1 參數(shù)設(shè)計(jì)困難，未完全按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工 ?在巖土工程中，深基坑施工涉及到許多參數(shù)。任何參數(shù)設(shè)計(jì)誤差都會(huì)嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。在實(shí)際施工中，由于復(fù)雜的施工環(huán)境下一些參數(shù)難以及時(shí)準(zhǔn)確地確定，為了避免不合理的設(shè)計(jì)，必須多次計(jì)算和確定壓力參數(shù)。同時(shí)，一些施工人員在實(shí)際施工中沒(méi)有完全按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，操作規(guī)程也時(shí)有變化，難以保證施工質(zhì)量和安全。尤其是偷工減料、盲目追工期的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了深基坑支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，危及整個(gè)工程的安全。

2.2 邊坡修理不到位 ?邊坡支護(hù)在深基坑支護(hù)施工中具有十分重要的作用。在當(dāng)前巖土工程施工過(guò)程中，通常采用大型設(shè)備來(lái)完成基坑開(kāi)挖，容易發(fā)生邊坡下挖。同時(shí)，施工人員自身施工水平較低，不能完全按照施工規(guī)范施工，容易造成邊坡超挖或欠挖。因此，邊坡修復(fù)工作將受到很大影響，通常修復(fù)不到位，嚴(yán)重影響實(shí)際施工質(zhì)量。

2.3 土層開(kāi)挖和邊坡支護(hù)不統(tǒng)一 ?土方開(kāi)挖和邊坡支護(hù)作業(yè)應(yīng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)進(jìn)行，確保施工安全穩(wěn)定，促進(jìn)施工進(jìn)度順利進(jìn)行。然而，在實(shí)際施工中，很容易出現(xiàn)不一致。首先，地質(zhì)情況非常復(fù)雜，相應(yīng)的土壤參數(shù)的計(jì)算和確定非常困難。其次，巖土取樣不完整。在建筑設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的巖土進(jìn)行取樣，以實(shí)現(xiàn)對(duì)深基坑的全面勘察，充分掌握實(shí)際施工情況。然而，為了降低成本和趕上工期，一些施工單位在取樣范圍和數(shù)量上未能達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致取樣分析結(jié)果與實(shí)際情況相差很大。這樣，不合理的施工設(shè)計(jì)將導(dǎo)致土方開(kāi)挖與邊坡支護(hù)之間的偏差。第三，施工人員沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到空間效應(yīng)對(duì)土石方開(kāi)挖的巨大影響，不考慮其影響的施工也會(huì)導(dǎo)致土石方開(kāi)挖與邊坡支護(hù)的差異。最后，支撐結(jié)構(gòu)的實(shí)際力和理論力并不完全相同。如果施工中不考慮差異，被迫滿足相應(yīng)規(guī)范的要求，很容易造成土體變形，從而使土體開(kāi)挖與邊坡支護(hù)不匹配。

2.4 成孔注漿施工環(huán)節(jié)質(zhì)量不達(dá)標(biāo) ?在巖土工程深基坑支護(hù)施工中，成孔注漿非常重要，容易出錯(cuò)。該環(huán)節(jié)施工對(duì)錨桿、鉆桿直徑等施工設(shè)備規(guī)格有嚴(yán)格要求。同時(shí)，對(duì)這一環(huán)節(jié)的施工細(xì)節(jié)要求很高，因此必須從土質(zhì)分析和注漿充填度等方面保證整個(gè)環(huán)節(jié)的整體施工質(zhì)量。如果施工人員不嚴(yán)格按照相應(yīng)規(guī)范施工，或施工作業(yè)水平低，很容易在這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。

3 ?巖土工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用策略

3.1 根據(jù)施工情況合理選擇深基坑支護(hù)形式 ?在巖土工程深基坑支護(hù)施工過(guò)程中，應(yīng)考慮深基坑的地質(zhì)條件、地形條件和現(xiàn)場(chǎng)施工條件。支撐施工期間嚴(yán)禁開(kāi)挖地下管線和建筑物。一般來(lái)說(shuō)，在深基坑支護(hù)施工過(guò)程中，會(huì)對(duì)巖土工程周圍的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷。如果穩(wěn)定性高，可以直接進(jìn)行施工。但是，施工必須遵循相關(guān)規(guī)范和制度的要求，合理控制基坑深度，不僅要通過(guò)簡(jiǎn)單的邊坡等方式滿足基坑深度要求，還要通過(guò)支護(hù)開(kāi)挖達(dá)到深度要求。為施工質(zhì)量提供保證。與傳統(tǒng)的基坑支護(hù)施工相比，采用井點(diǎn)降水鋼板樁開(kāi)挖深基坑的方法不能滿足當(dāng)前復(fù)雜基坑支護(hù)施工的要求。因此，近年來(lái)，隨著我國(guó)建設(shè)水平的提高，對(duì)深基坑支護(hù)的施工形式提出了更嚴(yán)格的要求，不同基坑施工采用的施工形式、施工范圍和情況也有所不同。其中，深基坑支護(hù)的具體施工形式有：第一，支護(hù)體系的施工，主要包括鋼筋混凝土支護(hù)、鋼節(jié)點(diǎn)支護(hù)和鋼管內(nèi)支撐。具體的選擇應(yīng)以基坑的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。基坑支護(hù)的主要目的是避免基坑變形或位移。第二是保留制度。支擋體系的施工將根據(jù)施工要求確定。它主要支撐擋土墻，降低基坑的實(shí)際壓力。主要包括水泥攪拌樁、鋼筋混凝土樁、水下連續(xù)墻、鋼板樁等形式。三是蓄水系統(tǒng)。蓄水系統(tǒng)的施工主要是根據(jù)基坑的地下水文條件，有效地避免了基坑滲漏，提高了基坑的穩(wěn)定性和安全性。擋水系統(tǒng)施工主要包括壓密注漿、旋噴樁、地下連續(xù)墻等形式。在實(shí)際建設(shè)中，不同的制度形式有不同的適用場(chǎng)合。為了保證基坑的穩(wěn)定性和安全性，應(yīng)選擇最合適的施工形式。

3.2 完善施工設(shè)計(jì) ?在巖土工程深基坑支護(hù)的施工設(shè)計(jì)中，不僅要考慮基坑的施工條件、地質(zhì)和地形條件，還要考慮外部因素對(duì)施工的影響，尤其是環(huán)境因素的影響。應(yīng)考慮基坑深度等因素對(duì)施工穩(wěn)定性的影響，以提高施工設(shè)計(jì)的可行性。

巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)一般采用以下結(jié)構(gòu)形式：一種是排架支護(hù)，可由鋼板樁、鉆孔灌注樁和人工挖孔樁組成，可有效提高基坑的穩(wěn)定性。但是，在設(shè)計(jì)柱排形式時(shí)，應(yīng)充分考慮基坑的實(shí)際情況，合理設(shè)置樁位，優(yōu)化樁排支護(hù)工藝。二是深層攪拌樁支護(hù)。由于深基坑支護(hù)施工復(fù)雜，深層攪拌樁支護(hù)的設(shè)計(jì)形式能更好地滿足施工要求，提高基坑穩(wěn)定性。在深層攪拌樁施工中，經(jīng)常使用水泥、石灰、固化劑等材料制作攪拌樁。但在攪拌方式上，保證連續(xù)攪拌，使攪拌材料充分發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)，保證攪拌樁的強(qiáng)度滿足施工要求，充分發(fā)揮攪拌樁的加固作用。三是地下連續(xù)墻的支撐形式。在深基坑工程中，基坑開(kāi)挖深度一般控制在10米以下。為了避免巖土工程中的沉降等問(wèn)題，在基坑支護(hù)施工前必須保證基坑周圍的穩(wěn)定性，這樣才能有效地提高連續(xù)墻支護(hù)。

3.3 及時(shí)解決變形 ?巖土工程變形對(duì)整個(gè)工程有著非常嚴(yán)重的負(fù)面影響，尤其是深基坑支護(hù)的施工，因此相關(guān)施工人員需要定期觀察施工現(xiàn)場(chǎng)的變形情況。在變形觀測(cè)工作中，相關(guān)人員需要對(duì)周圍建筑物進(jìn)行檢查，對(duì)深基坑支護(hù)的整體結(jié)構(gòu)和地下管線的敷設(shè)充分發(fā)揮數(shù)據(jù)作用。一旦發(fā)現(xiàn)變形問(wèn)題，應(yīng)首先解決，以防止今后出現(xiàn)更大的安全隱患。施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生大面積滑移時(shí)，必須立即停止施工，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行搶修。必要時(shí)，可通過(guò)專家論證解決問(wèn)題，避免施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生安全事故。

3.4 合理應(yīng)用各種施工技術(shù) ?在巖土工程深基坑支護(hù)施工過(guò)程中，將采用多種支護(hù)技術(shù)，應(yīng)用這些技術(shù)時(shí)必須遵守一定的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。一是深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)。如圖1所示，該技術(shù)的應(yīng)用主要是以網(wǎng)格的形式，并且通常需要固化劑。在實(shí)際施工中，施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照預(yù)定的比例將各種原材料混合成固化劑，并使用大型機(jī)械將固化劑與軟土混合硬化形成擋土墻。該工藝操作簡(jiǎn)單，成本低，選材方便，保水性好，抗水浸性能好，在建筑中應(yīng)用廣泛。二是護(hù)坡樁支護(hù)技術(shù)。采用該技術(shù)施工時(shí)，施工人員必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，并通過(guò)多次注漿形成護(hù)坡樁，以保證城市成樁率。由于該技術(shù)應(yīng)用簡(jiǎn)單快捷，成樁率高，在實(shí)際施工中得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在一些復(fù)雜的深基坑支護(hù)工程中。三是錨桿支護(hù)技術(shù)。原理是利用螺栓的拉力來(lái)支撐。在該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，要做好錨桿定位、錨桿檢查、保證鉆孔深度、異常作業(yè)時(shí)及時(shí)停鉆、嚴(yán)格控制誤差、合理配置泥漿、監(jiān)測(cè)泥漿清潔度、提前標(biāo)定張拉設(shè)備等工作。為了從各個(gè)方面保證錨桿支護(hù)的施工質(zhì)量。最后介紹了土釘墻支護(hù)技術(shù)。該技術(shù)通常應(yīng)用于要求較低的深基坑支護(hù)，具有成本低、施工簡(jiǎn)單、靈活性高等優(yōu)點(diǎn)。在土釘墻支護(hù)施工中，施工人員必須計(jì)劃并建立相應(yīng)的排水管網(wǎng)，同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)注漿過(guò)程的監(jiān)督，并盡量避免注漿的中斷。

4 ?結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代建筑業(yè)的快速發(fā)展和建筑樓層的不斷提高，土木工程施工對(duì)其深基坑支護(hù)施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提出了更高的要求。只有在充分認(rèn)識(shí)現(xiàn)有支護(hù)技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題的前提下，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)、合理應(yīng)用各種施工技術(shù)、提高人員綜合素質(zhì)和加強(qiáng)施工監(jiān)督，才能充分保證支護(hù)施工技術(shù)的科學(xué)高效應(yīng)用，從而確保深基坑的安全穩(wěn)定，為整個(gè)工程的質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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