巖土工程中深基坑支護(hù)問題及應(yīng)對(duì)措施

徐廣競龍

摘 ? ?要：隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的飛速加快，城市地下空間不斷壓縮減少，深基坑工程越來越深入，這使得實(shí)際施工難度也逐漸增大，這就對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及具體施工提出了非常嚴(yán)格的要求。但是，由于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)臨時(shí)工程，因此施工單位和設(shè)計(jì)單位并未給予足夠的重視，這使得支護(hù)設(shè)計(jì)得不到創(chuàng)新，深基坑支護(hù)工程容易發(fā)生安全問題，從而造成不可挽回的損失。而深入探討巖土工程中深基坑支護(hù)問題及有效的應(yīng)對(duì)措施就成為了施工單位重點(diǎn)課題，這也是本文研究的理論意義所在。

關(guān)鍵詞：巖土工程;深基坑支護(hù)

1 ?深基坑開挖支護(hù)技術(shù)概述

1.1 ?技術(shù)內(nèi)涵

深基坑的開挖和支護(hù)工作是巖土工程施工中必備且重要的一項(xiàng)施工步驟。根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際土層地質(zhì)環(huán)境及水文條件的不同，可以根據(jù)實(shí)際需求選擇相應(yīng)的開挖及支護(hù)方法。深基坑支護(hù)技術(shù)是一項(xiàng)臨時(shí)性工程，是用來保障基坑周邊及地下結(jié)構(gòu)穩(wěn)固程度的專業(yè)性操作，主要是通過對(duì)基坑周邊環(huán)境和側(cè)壁進(jìn)行加固、支撐、圍擋、保護(hù)等操作，來營造施工現(xiàn)場安全、穩(wěn)定的施工環(huán)境，在現(xiàn)場正式施工完成之后，支護(hù)單元即可移除。

1.2 ?特點(diǎn)分析

由于深基坑施工的復(fù)雜性和特殊性，在對(duì)深基坑的開挖和支護(hù)技術(shù)進(jìn)行選擇之前，首先需要明確深基坑的施工特點(diǎn)。

（1）施工難度加大。由于我國國土范圍跨越較廣，涵蓋的地域環(huán)境、社會(huì)形態(tài)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況差異較大，特別是地形、地質(zhì)情況的復(fù)雜性使各地施工特點(diǎn)迥異，不能簡單地執(zhí)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。且由于深基坑開挖施工作業(yè)選址以及施工過程較為特殊，進(jìn)一步增加了深基坑施工作業(yè)的難度。

（2）影響因子更廣。由于深基坑施工質(zhì)量的重要性，在對(duì)深基坑進(jìn)行施工前的方案設(shè)計(jì)時(shí)，深基坑周圍環(huán)境的地形地勢、地貌地質(zhì)、水文條件、巖土特性、地震情況、含水層位置、蓄水能力、排水能力、當(dāng)?shù)氐某鞘幸?guī)劃以及政治經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素，都需要納入到考慮范圍中。并且在實(shí)際施工過程中，應(yīng)該注意地下潛在的城市埋深管線，特別是已經(jīng)廢棄的老舊管線，以及地下含水層的存在位置和動(dòng)態(tài)情況，在施工前進(jìn)行仔細(xì)的現(xiàn)場勘察工作，排查各類影響因素，防止影響因素在施工進(jìn)行過程中影響基礎(chǔ)的土質(zhì)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

（3）潛在危險(xiǎn)升高。深基坑的支護(hù)施工作為一種臨時(shí)性工程，常常不能引起管理層面足夠的重視。隨著目前相關(guān)施工工程量的爆發(fā)式增長，對(duì)于施工工時(shí)不斷壓縮。在實(shí)際施工以及后續(xù)管理過程中，對(duì)于支護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量穩(wěn)定性以及安全性的監(jiān)管力度不足，常常會(huì)發(fā)生各類嚴(yán)重的安全事故。

2 ?深基坑開挖技術(shù)運(yùn)用

2.1 ?前期施工準(zhǔn)備

在正式施工前需要對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行詳盡、準(zhǔn)確的現(xiàn)場勘察及工程測量工作，詳細(xì)記錄現(xiàn)場數(shù)據(jù)及參數(shù)，并且根據(jù)規(guī)范確定中心樁、水準(zhǔn)基點(diǎn)以及基礎(chǔ)邊線的位置，在對(duì)這些標(biāo)點(diǎn)都進(jìn)行確定及核驗(yàn)過后才能進(jìn)行開挖工作。測量作業(yè)中最常用的方法是全站儀測量法，來確定現(xiàn)場的技術(shù)中心、縱向邊線和橫向邊線，通過網(wǎng)線以及具體的開挖坡度進(jìn)行每一個(gè)樁點(diǎn)位置的確定。需要對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行地面平整及清理工作。對(duì)于施工現(xiàn)場地面上的垃圾以及障礙物進(jìn)行統(tǒng)一清理，并進(jìn)行施工場地的簡單平整。

2.2 ?施工過程要點(diǎn)

深基坑通常所需開挖的土方量較大，一般按照“先挖后撐、分層分區(qū)、對(duì)稱卸載”等原則，按照預(yù)先制定的統(tǒng)一施工計(jì)劃來實(shí)施，以機(jī)械施工為主，人工施工為輔。開挖作業(yè)的進(jìn)行中，需要嚴(yán)格按照操作規(guī)程及規(guī)范，并遵循設(shè)計(jì)方案的任務(wù)要求確定單詞開挖土方的層次和深度，實(shí)時(shí)監(jiān)測支撐梁的強(qiáng)度變化，做到開挖、土方外運(yùn)、支護(hù)工作的同步進(jìn)行。

常用的深基坑開挖方式可以分為分層開挖、分段開挖和中心島式開挖三大類，具體有放坡開挖、擋土開挖、逆筑法開挖、沉井（箱）開挖等方式，并且配有不同的支護(hù)操作。具體技術(shù)選擇需要根據(jù)各個(gè)工程的施工基坑深度、地質(zhì)特性、土層結(jié)構(gòu)、地下水位置、場地環(huán)境和工程經(jīng)濟(jì)預(yù)算等因素來綜合選擇。

3 ?常用深基坑支護(hù)技術(shù)運(yùn)用

3.1 ?鋼板樁支護(hù)

鋼板樁支護(hù)技術(shù)是深基坑支護(hù)方法中最常用的一種。適用于深度小于等于8.0m的基坑。主要采用的鋼板單元是由熱軋鋼所制成的，在深基坑內(nèi)壁進(jìn)行組裝式安裝，構(gòu)成獨(dú)立的鋼板墻，可以起到有效的擋土和隔水的作用。但是鋼板樁支護(hù)技術(shù)也有其局限性。在鋼板的組裝過程中，由于需要對(duì)每一個(gè)單元進(jìn)行敲擊擊打固定，會(huì)產(chǎn)生大量的噪聲，因此在一些施工現(xiàn)場中會(huì)受到限制。也不適合于更大深度的深基坑施工。

3.2 ?土層錨桿支護(hù)

土層錨桿施工主要借助鉆機(jī)和澆筑來完成。先通過錨桿鉆機(jī)對(duì)土層進(jìn)行鉆孔，到達(dá)設(shè)計(jì)深度后在鉆孔內(nèi)放置螺紋鋼筋或鋼管土釘，向內(nèi)灌注水泥漿至設(shè)計(jì)位置。再通過土塊壘錨桿技術(shù)來進(jìn)一步加固基坑土體，防止基坑內(nèi)土層結(jié)構(gòu)的坍塌或變化，達(dá)到加固基坑邊壁的效果。此外，在鉆孔作業(yè)中如鉆頭遇到阻礙情況，則必須立刻作停機(jī)處理，將問題排查完畢后再繼續(xù)施工。

3.3 ?土釘墻支護(hù)

土釘墻施工技術(shù)中的擋土結(jié)構(gòu)是由土體、土釘群和噴射混凝土組成的，在基坑邊壁土層上設(shè)置密集的土釘，來作為混凝土的依附載體，從而共同形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。由于其施工方法簡便性和施工原材料成本低廉，此技術(shù)具有工程成本低、施工簡單、操作方便、對(duì)地層環(huán)境的適應(yīng)性較好等優(yōu)勢，因此得到了更廣泛的應(yīng)用，特別是地質(zhì)情況較好、土層較為干燥、黏土含量較高的地區(qū)。但是在土釘墻技術(shù)的實(shí)際施工過程中，一定要注意周邊環(huán)境的水含量，做好周圍的防水、隔水工作，防止土釘?shù)姆€(wěn)定性受到影響。鉆機(jī)的實(shí)際操作也應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，實(shí)時(shí)監(jiān)測鉆機(jī)的各項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)以及運(yùn)轉(zhuǎn)情況是否在正常范圍內(nèi)，實(shí)時(shí)調(diào)整鉆孔位置誤差。在注漿時(shí)，要注意注漿儀器的運(yùn)行參數(shù)，并做好補(bǔ)漿工作，防止鉆孔內(nèi)殘留氣泡影響成樁效果。

3.4 ?深層攪拌樁支護(hù)

深層攪拌樁用于基坑工程主要的形式為高壓旋噴樁。主要利用的加固材料是水泥。將水泥與基坑中的軟土及其他物質(zhì)進(jìn)行混合后，借助機(jī)械設(shè)備強(qiáng)制加壓攪拌，運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后形成混合物。待其凝固硬化后，其強(qiáng)度即可達(dá)到支護(hù)結(jié)構(gòu)要求。此方法所產(chǎn)生的支護(hù)結(jié)構(gòu)較其他方法來說強(qiáng)度和穩(wěn)定性更高，并且具有更強(qiáng)的防水和隔水能力。實(shí)際施工中一般采用格柵方式進(jìn)行排布。

3.5 ?排樁支護(hù)

排樁支護(hù)適用于開挖深度6.0m～10.0m左右的深基坑施工中，主要是將用鋼筋混凝土制得的樁體進(jìn)行結(jié)構(gòu)排列，組裝成適應(yīng)基坑邊壁形狀的排式加固結(jié)構(gòu)。當(dāng)受周圍環(huán)境限制不能采用深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)時(shí)，一般可考慮利用排樁支護(hù)技術(shù)。排樁支護(hù)最大的特點(diǎn)在于其剛性強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他幾種技術(shù)方式，但也要注意做好基坑底層的滲水防護(hù)工作。其難點(diǎn)在于，組裝過程中如何在不同的排樁之間形成較強(qiáng)的鏈接結(jié)構(gòu)，從而形成較大的支護(hù)強(qiáng)度。

3.6 ?地下連續(xù)墻支護(hù)

地下連續(xù)墻技術(shù)也是實(shí)際深基坑施工中常用的一種支護(hù)方法，最大優(yōu)勢是其剛度、強(qiáng)度、防水、隔水性都較好，適用于周圍環(huán)境土層含水量較多，土層分層復(fù)雜的地區(qū)的深基坑施工。這些土壤環(huán)境通常需要較深的基坑的開挖以及支護(hù)，此時(shí)運(yùn)用地下連續(xù)墻技術(shù)可以提供相應(yīng)的安全施工環(huán)境保障。

4 ?結(jié)束語

作為建筑工程的重要基礎(chǔ)，深基坑施工具有其難點(diǎn)和復(fù)雜性，在施工技術(shù)上提出了更高的要求。因此，行業(yè)相關(guān)工程人員需要在施工過程中不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)各類開挖和支護(hù)技術(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化，在實(shí)際施工中充分發(fā)揮各類技術(shù)的優(yōu)勢和長處，切實(shí)保障深基坑的施工質(zhì)量和效率，從而推動(dòng)整個(gè)巖土工程建設(shè)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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