巖土工程施工中深基坑支護(hù)問(wèn)題探究

林培貞

（福建省閩東南地質(zhì)大隊(duì)，福建 泉州 362000）

巖土工程施工強(qiáng)度逐漸增大，而在巖土工程深基坑施工過(guò)程當(dāng)中，支護(hù)工程具有較高的復(fù)雜程度，當(dāng)前深基坑支護(hù)技術(shù)獲得了很大發(fā)展，但是深基坑支護(hù)難度也在不斷加大，所以還必須要對(duì)深基坑支護(hù)方法進(jìn)一步加大研究力度，不斷創(chuàng)新和完善深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，提高深基坑支護(hù)水平，并加強(qiáng)監(jiān)管，好的推動(dòng)深基坑支護(hù)工程獲得更好的發(fā)展。下文當(dāng)中對(duì)巖土工程施工中深基坑支護(hù)問(wèn)題進(jìn)行分析探討，并提出一些有效的對(duì)策，以供參考。

1 巖土工程基坑支護(hù)特點(diǎn)

（1）基坑支護(hù)工程是一種臨時(shí)性的工程，在安全儲(chǔ)備設(shè)計(jì)方面相對(duì)較小，同時(shí)又和地區(qū)地質(zhì)條件存在非常緊密的關(guān)系，受到不同地區(qū)地質(zhì)條件的影響。另外，基坑支護(hù)工程是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程涉及諸多方面，屬于結(jié)構(gòu)工程，巖土工程與施工工程彼此相互交叉的學(xué)科，施工過(guò)程當(dāng)中常常受到很多方面因素影響，因此基坑支護(hù)工程屬于理論上尚待發(fā)展的綜合性的技術(shù)學(xué)科[1，2]。

（2）基坑工程施工不僅難度大，復(fù)雜程度高，而且施工過(guò)程當(dāng)中還面臨著造價(jià)高，開工數(shù)量多等各種問(wèn)題，也是各個(gè)施工單位爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)?；庸こ淌┕み^(guò)程當(dāng)中具有復(fù)雜的技術(shù)程度，涉及很多方面，也存在很多的變化因素，導(dǎo)致事故時(shí)有發(fā)生，因此說(shuō)基坑支護(hù)工程也是建筑工程領(lǐng)域具有很強(qiáng)挑戰(zhàn)性的工程項(xiàng)目，將基坑工程支護(hù)工作充分做好，不僅有利于保證基坑工程整體質(zhì)量安全，還能控制和減少工程造價(jià)，對(duì)于推動(dòng)基坑工程持續(xù)健康發(fā)展意義重大。

（3）近年來(lái)，伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)日漸提升，基坑工程也獲得了巨大發(fā)展，而且逐漸面向大面積大深度方向發(fā)展，有的基坑在長(zhǎng)度以及寬度方面達(dá)到了百余米以上，甚至有的深度超過(guò)二十多米，工程規(guī)模越來(lái)越大，施工復(fù)雜程度也不斷增高。

（4）巖土有著千變?nèi)f化的性質(zhì)，地質(zhì)存在不同的埋藏條件以及水文地質(zhì)條件，具有不均勻性與復(fù)雜性，這也給地質(zhì)勘察工作帶來(lái)一定影響，導(dǎo)致獲取的數(shù)據(jù)較為離散，無(wú)法充分的反應(yīng)土層具體情況，精確度不高，這些也加大了基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)與施工難度，導(dǎo)致巖土工程深基坑支護(hù)過(guò)程當(dāng)中存在很多問(wèn)題，下文將對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行具體分析。

2 巖土工程中深基坑支護(hù)存在的問(wèn)題剖析

2.1 土體取樣質(zhì)量不高

土體取樣與檢測(cè)試驗(yàn)在巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方面占據(jù)非常重要的地位，深基坑土體結(jié)構(gòu)十分的復(fù)雜，保證土體取樣質(zhì)量非常關(guān)鍵。然而在巖土工程設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，一些工作人員不重視土體取樣，影響土體取樣典型性與其代表性，很難保證取樣結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與完整性。

2.2 深基坑開挖空間效應(yīng)問(wèn)題

深基坑支護(hù)有著非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，工作人員沒(méi)有對(duì)深基坑開挖過(guò)程當(dāng)中的空間效應(yīng)問(wèn)題有效解決，沒(méi)有充分考慮到支護(hù)結(jié)構(gòu)位移情況帶來(lái)的影響，依照開挖平面來(lái)設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)，對(duì)其完整性與穩(wěn)定性造成不良影響。

2.3 不科學(xué)的力學(xué)參數(shù)設(shè)計(jì)

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)沒(méi)有科學(xué)全面的分析觀力學(xué)參數(shù)，對(duì)土體壓力變化情況缺乏充分了解，對(duì)深基坑支護(hù)經(jīng)濟(jì)性與穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響，阻礙深基坑支護(hù)方案有效實(shí)施。

2.4 施工過(guò)程存在問(wèn)題

不規(guī)范的管理與施工對(duì)深基坑支護(hù)施工造成很大影響，沒(méi)有科學(xué)的修整邊坡，使其順直度和平整度受到很大影響，水泥攪拌樁摻量不合格，施工工作未根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格施工，依然有偷工減料的情況存在，引發(fā)水泥裂縫，支護(hù)工作開展過(guò)程當(dāng)中，只關(guān)注施工進(jìn)度，導(dǎo)致開挖土層支護(hù)邊坡不統(tǒng)一，工程安全性很難保障。

3 巖土工程中基坑支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

3.1 土方開挖

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)具體實(shí)際，運(yùn)用反鏟挖掘機(jī)進(jìn)行開挖，并運(yùn)用這些汽車運(yùn)輸土方，首層土方根據(jù)西北到東南方向?qū)嵤╅_挖作業(yè)，在開挖作業(yè)基礎(chǔ)上形成平臺(tái)，并對(duì)錨桿進(jìn)行設(shè)置，噴射混凝土。開挖第二層土方過(guò)程當(dāng)中，根據(jù)西北東南向?qū)嵤╅_發(fā)作業(yè)，在開挖土方的基礎(chǔ)上形成穩(wěn)定平臺(tái)，錨桿設(shè)置之后，將鋼筋網(wǎng)合理掛設(shè)，并噴射混凝土，開挖過(guò)程當(dāng)中以免和支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)碰撞，在坡面與坑底留有300mm通過(guò)人工手段進(jìn)行修坡和開挖，開挖符合設(shè)計(jì)標(biāo)高要求之后，進(jìn)行墊層澆筑，將振搗工作做好，承臺(tái)部位運(yùn)用人工手段進(jìn)行開挖，并及時(shí)運(yùn)走開挖過(guò)程當(dāng)中形成的土方，臨時(shí)性的堆載在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)當(dāng)控制在10kPa，不可以有超載堆載存在于基坑周圍。

3.2 噴射混凝土以及鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)和加強(qiáng)筋

修整好開挖作業(yè)面之后，將混凝土按照40mm厚度噴射與放坡表面，并將一層鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)于噴錨支護(hù)表面，對(duì)混凝土進(jìn)行噴射，厚度控制在60mm，根據(jù)1:2:2的比例合理配比水泥、砂、石保證混凝土質(zhì)量，選擇中粗砂作為細(xì)骨料，選擇的粗骨料為碎卵石，主要為2cm左右的粒徑大小，強(qiáng)度達(dá)到C20的等級(jí)，并根據(jù)0.4控制水灰比。運(yùn)用干式噴射的工藝手段，根據(jù)0.15MPa控制噴頭部位的壓力，運(yùn)用速凝劑合理的進(jìn)行添加，使凝結(jié)速度有效加快。噴射完成之后，混凝土終凝，灑水進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作，確保混凝土表面的濕潤(rùn)性，通常進(jìn)行5～7天左右的養(yǎng)護(hù)?；炷翉?qiáng)度符合相關(guān)強(qiáng)度要求之后，開挖下層土層，同時(shí)實(shí)施土釘施工。分層分段的鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，緊密貼合于固定鋼筋網(wǎng)及其邊壁，同時(shí)向地面進(jìn)行延伸，約為0.5m長(zhǎng)。綁扎搭接鋼筋網(wǎng)，上下段進(jìn)行搭接，應(yīng)當(dāng)控制在300mm長(zhǎng)度，水平方向應(yīng)當(dāng)根據(jù)直徑20倍控制搭接長(zhǎng)度。

3.3 支護(hù)錨管

運(yùn)用的支護(hù)錨管為準(zhǔn)48鋼管，達(dá)到3mm的壁厚，根據(jù)30cm間距，在管壁部位進(jìn)行開孔，管壁長(zhǎng)度方向上開孔錯(cuò)開120°，設(shè)置8mm～10mm的孔徑，在距離基坑1/3的側(cè)壁不進(jìn)行開孔，將孔開好之后通過(guò)沖擊錘，向地層當(dāng)中設(shè)置，孔生不能達(dá)到50mm的偏差，孔距應(yīng)當(dāng)控制在100mm偏差范圍，垂直度控制在5°偏差范圍內(nèi)。

3.4 注漿

進(jìn)行錨管注漿之前，運(yùn)用清水沖洗管體，當(dāng)從管中流出變清澈之后為止，注漿應(yīng)當(dāng)以管底部未開始，加入適量的增強(qiáng)劑，使其快速凝固，根據(jù)0.45～0.50控制泥漿水灰比，并按照0.35MPa～0.50MPa壓力范圍控制注漿壓力，根據(jù)120mm直徑進(jìn)行噴射[3,4]。

3.5 開挖軸線與標(biāo)高控制

在開挖土方之前，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真復(fù)核軸線和標(biāo)高，把施工區(qū)域當(dāng)中各個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)與軸線樁都向施工范圍之外引出，于建筑距離較遠(yuǎn)的位置上，穩(wěn)定的進(jìn)行布置，并采取有效的保護(hù)措施，通過(guò)紅色油漆標(biāo)識(shí)深度進(jìn)行控制，對(duì)于基坑周圍邊坡完成支護(hù)的，將控制線標(biāo)識(shí)充分做好。

4 提高巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)施工的對(duì)策

4.1 保證深基坑土體取樣質(zhì)量

基坑支護(hù)土體取樣質(zhì)量有效保障，開展檢測(cè)試驗(yàn)，了解和掌握深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)具有的復(fù)雜性，選取典型而代表性的土樣，工作人員還必須要具備較強(qiáng)的專業(yè)技能和素養(yǎng)，按照嚴(yán)格要求，科學(xué)合理的進(jìn)行土體取樣，提高檢測(cè)試驗(yàn)水平，保證工程支護(hù)質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 對(duì)深基坑開挖空間效應(yīng)問(wèn)題科學(xué)處置

和工程設(shè)計(jì)施工人員加強(qiáng)溝通聯(lián)系，采取切實(shí)有效的措施，將深基坑開挖過(guò)程當(dāng)中的空間效應(yīng)科學(xué)處置，于深基坑現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際充分結(jié)合，構(gòu)建更加科學(xué)合理的施工方案，強(qiáng)化變形設(shè)計(jì)與施工監(jiān)測(cè)，是深基坑支護(hù)質(zhì)量得到最大程度的保障。認(rèn)真檢測(cè)與校核現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，確保獲取的數(shù)據(jù)詳實(shí)準(zhǔn)確，提高深基坑支護(hù)水平。

4.3 優(yōu)化支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)

在設(shè)計(jì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，要不斷的優(yōu)化有關(guān)參數(shù)，具體的內(nèi)容包括：

（1）對(duì)樁徑和樁間距有效優(yōu)化，一般而言，增大樁徑會(huì)有效控制和減少基坑變形，然而達(dá)到相應(yīng)值之后，彼此產(chǎn)生的影響幅度將會(huì)大幅減少，而且采用過(guò)大的樁徑，會(huì)增加混凝土用量，使成本增加。樁間距增大時(shí)基坑也會(huì)增大變形幾率，而如果樁間距設(shè)計(jì)的太小，需要對(duì)樁數(shù)進(jìn)行增加，成本投入也會(huì)不斷加大，很難將樁間土體具有的自承載作用充分發(fā)揮出來(lái)，樁間距較大時(shí)，會(huì)引發(fā)失穩(wěn)情況，導(dǎo)致樁間滑出。為此，將土拱效應(yīng)方法科學(xué)合理的運(yùn)用來(lái)，設(shè)計(jì)調(diào)整樁間距，確保其更加的合理，更大程度的保證安全性。

（2）對(duì)嵌固深度不斷的進(jìn)行優(yōu)化，以免出現(xiàn)深度太大或者太小的問(wèn)題，深度較小時(shí)，極易導(dǎo)致坑內(nèi)支護(hù)結(jié)構(gòu)整體變形。倘若樁嵌固太深，在增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面，效果不明顯，還會(huì)使成本大幅增加，所以應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理的計(jì)算樁嵌固深度值，最大程度的保證其穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。

（3）對(duì)錨固位置進(jìn)行優(yōu)化。設(shè)計(jì)深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，錨固位置位置的不同，也會(huì)對(duì)深基坑支護(hù)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生很大影響，所以應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際科學(xué)合理的優(yōu)化，使其作用優(yōu)勢(shì)更大程度的發(fā)揮出來(lái)。

4.4 合理確定基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方案

對(duì)深基坑的深度充分分析，并考慮深基坑周圍的環(huán)境條件、土體特點(diǎn)、地下水情況，對(duì)深基坑支護(hù)方案科學(xué)確定，基坑較前的可以選擇懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)，而深度較大的基坑，可以運(yùn)用支撐式結(jié)構(gòu)或者是錨拉式結(jié)構(gòu)，如果這些結(jié)構(gòu)都不適宜的可以運(yùn)用雙排樁結(jié)構(gòu)，基坑周圍存在復(fù)雜環(huán)境條件的，可以將支護(hù)結(jié)構(gòu)連接主體結(jié)構(gòu)，也可充分考慮區(qū)域巖土工程條件，利用土釘墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù)[5-7]。

4.5 加強(qiáng)深基坑支護(hù)施工變形監(jiān)測(cè)

對(duì)基坑坡頂存在的水平、豎向位移情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并監(jiān)測(cè)地表沉降與周邊建筑物，并監(jiān)測(cè)地下水位?？茖W(xué)合理的對(duì)監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)進(jìn)行布設(shè)，開展施工變形監(jiān)測(cè)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)必須要具備較好的通視條件。監(jiān)測(cè)深基坑支護(hù)水平位移情況以及監(jiān)測(cè)基坑邊坡頂或冠梁頂上布設(shè)樁頂水平位移情況過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)全站儀便能完成，獲取詳實(shí)的位移數(shù)據(jù)，并將觀測(cè)點(diǎn)的高程測(cè)量出，對(duì)觀測(cè)點(diǎn)沉降量做出精準(zhǔn)計(jì)算，定時(shí)的進(jìn)行檢查與校正。在室外坪0.3m以上部位對(duì)周邊建筑觀測(cè)點(diǎn)合理的進(jìn)行設(shè)置，認(rèn)真詳細(xì)的觀測(cè)這些建筑物的沉降差以及傾斜角，通過(guò)直接測(cè)量方法來(lái)完成建筑物的高層測(cè)量，對(duì)插值精確的進(jìn)行計(jì)算，將沉降量給計(jì)算出來(lái)，及時(shí)的開展異常校正。另外，還應(yīng)當(dāng)認(rèn)真監(jiān)測(cè)預(yù)警異常情況，運(yùn)用應(yīng)急安全施工處置方案進(jìn)行應(yīng)對(duì)，提供大量的信息支撐，更好地支持施工搶險(xiǎn)工作，保證施工工作的安全性和穩(wěn)定性。