巖土工程深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)及施工探究

常賀博

中國(guó)有色金屬工業(yè)西安勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 陜西 西安 710054

1 巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工的重要性

巖土工程中的基坑支護(hù)技術(shù)和施工會(huì)受到他所在地區(qū)的地質(zhì)條件、氣候條件、開挖深度、支護(hù)結(jié)構(gòu)的使用年限等多種因素的影響，因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件和所需求的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，并慎重把握各個(gè)環(huán)節(jié)，以此來(lái)保證施工的質(zhì)量實(shí)施。近年高層建筑逐漸增多，它的快速發(fā)展推動(dòng)了基坑支護(hù)技術(shù)的提高，因此，我國(guó)在此技術(shù)的設(shè)計(jì)和施工方面也積累了較多經(jīng)驗(yàn)，因此支護(hù)技術(shù)和施工工藝這一技術(shù)愈發(fā)純熟，但是由于目前城市用地的緊張，更多建筑物在逐漸興起所以兩者之間的距離愈來(lái)愈近，這一問(wèn)題相較之下增加了施工的難度，并且影響周圍的環(huán)境，也在一定程度上添加了經(jīng)濟(jì)的壓力。如若按照以往的技術(shù)和工藝是不能滿足現(xiàn)在的需求的，它無(wú)法達(dá)到深基坑的開挖和支護(hù)所需的高度，因?yàn)闊o(wú)法達(dá)到施工要求所以引發(fā)了一些安全事故，也造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失，威脅著人們的安全，在此影響之下，要更加重視深基坑支護(hù)技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展[1]。

2 對(duì)深基坑支護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的形式

（1）排樁支護(hù)技術(shù)。排樁支護(hù)技術(shù)是在深基坑的基礎(chǔ)上廣泛使用的一項(xiàng)建設(shè)技術(shù)，以支護(hù)樁和防滲帷幕為主要支撐工具。為了改善土壤維護(hù)的效果，會(huì)使用到鋼筋混凝土灌注樁，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)置時(shí)，要確保位置合理，可以形成完整的地基構(gòu)架。排樁支護(hù)技術(shù)在施工過(guò)程中沒(méi)有噪音，操作也很簡(jiǎn)單。最重要的是對(duì)周圍環(huán)境的影響相對(duì)較小，韌性較強(qiáng)，所以被廣泛應(yīng)用于深基坑支護(hù)技術(shù)中。

（2）錨桿支護(hù)技術(shù)。錨桿支護(hù)技術(shù)是深層地基支護(hù)技術(shù)的一種，采用錨桿支護(hù)技術(shù)可以增強(qiáng)深坑的巖石和土壤。使用錨桿工具在深坑施工時(shí)嵌入巖石和土壤中，并且對(duì)支護(hù)裝置進(jìn)行連接。同時(shí)，為了保證深層基坑的支護(hù)效果，也需要使用一定的預(yù)應(yīng)力。錨桿支護(hù)技術(shù)具有固有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，這主要表現(xiàn)在有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性上，并且不會(huì)影響到深基坑的深度。在這樣的優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)上，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也就相對(duì)廣泛了。

（3）土釘支護(hù)技術(shù)。土釘支護(hù)技術(shù)是提高深基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要建設(shè)技術(shù)。要使土釘支護(hù)在施工過(guò)程中具有一定的強(qiáng)度和拉力，使用該技術(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工條件，制定相應(yīng)的施工計(jì)劃。土釘?shù)脑O(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵守深基坑的施工標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行技術(shù)圖紙測(cè)試。施工前要計(jì)算土釘支護(hù)孔的深度，分析和明確施工階段。對(duì)混凝土進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)該確認(rèn)混凝土的比率合適，并判斷混凝土是否符合施工標(biāo)準(zhǔn)[2]。

3 常用的深基坑支護(hù)施工技術(shù)

（1）混凝土灌注樁支護(hù)。在排樁式中比較常用的一種技術(shù)是混凝土灌注圍護(hù)樁支護(hù)技術(shù)，在使用該技術(shù)進(jìn)行建設(shè)時(shí)，不存在振動(dòng)噪聲等環(huán)境危險(xiǎn)，不存在土壤擠壓現(xiàn)象，對(duì)周邊環(huán)境幾乎不產(chǎn)生影響。由于墻身的強(qiáng)度和剛度都比較大，所以支護(hù)的穩(wěn)定性比較好，并且不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重變形的現(xiàn)象?；炷凉嘧吨ёo(hù)施工的質(zhì)量與整個(gè)基坑的安全有直接的關(guān)系，所以在具體施工過(guò)程中，一定要針對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)制定安全合理的施工措施，確保支護(hù)工作在質(zhì)量方面達(dá)到預(yù)期的效果。

（2）錨桿支護(hù)。在一些地表工程中，可以使用錨桿支護(hù)進(jìn)行相應(yīng)的加固作業(yè)，常見的地表工程有隧道、巖土，以及邊坡深基坑等。在對(duì)桿柱進(jìn)行制作時(shí)要使用木件以及金屬件等材料，一般情況下桿柱會(huì)被打入到相應(yīng)的鉆孔中，例如洞室周圍巖體或者是地表巖體，此時(shí)，該結(jié)構(gòu)能夠起到很好的補(bǔ)強(qiáng)、組合梁，以及懸吊等效果。支撐體在一定程度上會(huì)受到一定的拉力，而錨桿支護(hù)能夠使相應(yīng)的拉力增強(qiáng)，這樣能夠保證其穩(wěn)定性和強(qiáng)度良好，從而使相關(guān)工作更加高效地開展。

（3）組合型支護(hù)。在開展相應(yīng)的支護(hù)作業(yè)時(shí)，如果深基坑內(nèi)部的環(huán)境條件比較復(fù)雜，那么可以采用組合的方式來(lái)開展支護(hù)工作，這樣能夠很好地保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。土釘墻可以與預(yù)應(yīng)力錨索、水泥土攪拌樁、微型注漿樁等進(jìn)行組合，水泥土墻和灌注樁可以進(jìn)行組合。排樁和土釘墻的組合是比較常用的一種支護(hù)結(jié)構(gòu)方式[3]。

4 巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及施工的主要問(wèn)題

（1）設(shè)計(jì)與施工存在一定差異性。設(shè)計(jì)工作是沿途工程深基坑支護(hù)的核心內(nèi)容，它影響著后期的施工，是否能夠統(tǒng)一有序進(jìn)行。但是對(duì)于其他過(guò)程來(lái)說(shuō)，巖土工程的地質(zhì)更為復(fù)雜，這也會(huì)對(duì)后期的施工帶來(lái)不便之處，可能會(huì)引發(fā)突發(fā)狀況，從而引起施工和設(shè)計(jì)之間存在一定差異，這樣一來(lái)，最終的建設(shè)質(zhì)量和各個(gè)施工工作的結(jié)果和預(yù)料會(huì)有較大的差異，它主要因自身地質(zhì)條件不同而導(dǎo)致施工環(huán)節(jié)操作不當(dāng)，或是相關(guān)人員專業(yè)經(jīng)驗(yàn)不足，或其他原因所引起的。

（2）土方開挖與邊坡支護(hù)不匹配。通常來(lái)講，土方開挖只需要完成所需求的基本工程就可以，對(duì)此沒(méi)有過(guò)多要求，但是由于邊坡支護(hù)的規(guī)章制度相較嚴(yán)格，所以在施工現(xiàn)場(chǎng)和專業(yè)技術(shù)應(yīng)用方面都需要有嚴(yán)格的要求，所以整個(gè)工程也容易出現(xiàn)施工方面的作業(yè)問(wèn)題。

（3）邊坡修理未達(dá)到相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)。在深挖地基的過(guò)程中，很多因素會(huì)影響到施工過(guò)程，導(dǎo)致施工不符合標(biāo)準(zhǔn)。例如，施工中經(jīng)常發(fā)生欠挖或超挖，單位管理人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)管理不當(dāng)，機(jī)械設(shè)備經(jīng)營(yíng)人的技術(shù)不符合施工標(biāo)準(zhǔn)等，這些都會(huì)使建設(shè)不夠標(biāo)準(zhǔn)。在建設(shè)過(guò)程中，機(jī)具設(shè)備維修后，由于預(yù)想與實(shí)際情況不一致，建設(shè)后期會(huì)出現(xiàn)更多的安全隱患。這類問(wèn)題實(shí)際上是深基坑支護(hù)建設(shè)過(guò)程中最普通的問(wèn)題。

（4）力學(xué)參數(shù)的選擇不合理。在地基工程中，深基坑的支持結(jié)構(gòu)主要是依靠機(jī)械的各個(gè)變量而變化的優(yōu)秀支撐力。在地基工程的深層次地基的建設(shè)過(guò)程中，每一個(gè)力學(xué)參數(shù)的不合理選擇都會(huì)對(duì)支架的支承力產(chǎn)生一定程度的影響，從而減少不同數(shù)據(jù)的利用率。由于土壤壓力持續(xù)變化，設(shè)計(jì)師在實(shí)際工作中使用更多的Coulomb公式和Rankine公式，影響設(shè)計(jì)計(jì)劃的執(zhí)行速度。

5 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工改善對(duì)策

（1）改善深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)。保證巖土工程的正常開展為了保證深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量，建設(shè)單位必須做到以下內(nèi)容。①在設(shè)計(jì)過(guò)程中，嚴(yán)格管理建設(shè)及測(cè)量人員。②為防止功能性問(wèn)題，有必要使測(cè)量數(shù)據(jù)接近實(shí)際地質(zhì)條件。建設(shè)單位要評(píng)估測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，最大限度地保證數(shù)據(jù)的科學(xué)合理，對(duì)深層地基支援的期望值和實(shí)際情況盡可能相符。③施工單位應(yīng)嚴(yán)格對(duì)檢查設(shè)計(jì)工作質(zhì)量進(jìn)行把控，避免漏洞，預(yù)防事故發(fā)生，這樣能夠很好地保證深基坑支護(hù)工作的質(zhì)量。

（2）選擇最為合適深基坑支護(hù)形式。選擇合適巖土工程的深基坑支護(hù)形式，可以使巖土工程的設(shè)計(jì)施工較為便利，所以需要根據(jù)巖土工程來(lái)對(duì)生基坑支護(hù)進(jìn)行技術(shù)探討，因?yàn)椴煌ёo(hù)技術(shù)應(yīng)用于不同的范圍，所以在選擇支護(hù)技術(shù)時(shí)，需要結(jié)合工程自身的實(shí)際情況，另外，還要注意巖土工程深基坑支護(hù)施工中所出現(xiàn)的混合式支護(hù)、重力式擋土墻和懸臂支護(hù)三者不同支護(hù)。

（3）完善開挖問(wèn)題。相關(guān)施工人員可以和項(xiàng)目的設(shè)計(jì)進(jìn)行溝通合作，一起來(lái)進(jìn)一步地完善巖土工程的開挖問(wèn)題，也可以就此提升項(xiàng)目建設(shè)的品質(zhì)。巖土工程的設(shè)計(jì)者和施工者可以制作不同的方案，去針對(duì)不同的開挖點(diǎn)，并且按照實(shí)際情況制定出合理化，科學(xué)化的設(shè)計(jì)方案，以此可以在有質(zhì)量地完成工程前提的同時(shí)縮短工程所需注入的資金。除此之外，還可以更加有效地減少工程問(wèn)題出現(xiàn)的概率。例如在本工程中，因?yàn)殚_挖深度較深，所以需要選擇分層開挖，并且在挖土過(guò)程中需要進(jìn)行各種優(yōu)化，使土方開挖與坡體加固相互配合，一次開挖深度不得超過(guò)2m，分段開挖寬度在15～25m之間，并且隨挖隨運(yùn)，為支護(hù)施工提供場(chǎng)地。

（4）加強(qiáng)深基坑支護(hù)的質(zhì)量檢測(cè)工作。為了避免發(fā)生一系列的安全和質(zhì)量事故，在巖土工程中需要根據(jù)不同程度的要求去應(yīng)用深基坑支護(hù)技術(shù)，以保證工程處于良好狀態(tài)，從而避免事故發(fā)生。除此之外，還要對(duì)深基坑支護(hù)工程進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，檢測(cè)主體是否發(fā)生變形。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著巖土工程的施工范圍不斷擴(kuò)大，其對(duì)施工的強(qiáng)度也有了提高，在施工過(guò)程中，深基坑支護(hù)這一技術(shù)決定著施工過(guò)程的質(zhì)量，但是隨著深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也需要更加完善，再加之深基坑支護(hù)是重點(diǎn)與難點(diǎn)，所以隨著支護(hù)施工技術(shù)的要求提高，施工過(guò)程中的問(wèn)題也接踵而至，為了保證深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，需要積極分析和探究深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工中出現(xiàn)的重要問(wèn)題，從而找到有效的解決辦法。