復(fù)雜環(huán)境下深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及施工設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究

劉 東

山西焦化臨汾建筑安裝有限公司（041000）

1 深基坑支護(hù)工程特點(diǎn)

1.1 具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性

作為一項(xiàng)地下工程，深基坑支護(hù)技術(shù)的操作，需要與相鄰建筑物以及地下管線的建設(shè)情況相互協(xié)調(diào)，否則很有可能使建筑物的穩(wěn)定性大幅度下降，從而引發(fā)一系列的安全隱患。除此之外，施工期間的各項(xiàng)因素也有可能對(duì)深基坑施工產(chǎn)生影響，比如路面的承載力比平時(shí)低，特別是在土方開(kāi)挖階段在沒(méi)有支護(hù)的形勢(shì)下，如果大型載貨車(chē)路過(guò)該區(qū)域，巨大的交通壓力都會(huì)對(duì)深基坑的施工產(chǎn)生消極的影響。大部分深基坑支護(hù)工程的結(jié)構(gòu)都是臨時(shí)性的結(jié)構(gòu)，無(wú)法為整個(gè)工程提供永久性的保護(hù)，但為確保深基坑支護(hù)工程的安全性，有必要將臨時(shí)結(jié)構(gòu)與永久結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較。因此，深基坑支護(hù)在一定程度上存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境

復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境是建筑工程在施工的過(guò)程中需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容，而且地質(zhì)環(huán)境涉及的相關(guān)數(shù)據(jù)以及指標(biāo)也是影響深基坑支護(hù)技術(shù)的重要因素。特別是在一些地形異常的沿海地區(qū)，因?yàn)榈刭|(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以在開(kāi)展深基坑支護(hù)時(shí)需對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了解，確保工程的穩(wěn)定性和安全性。如果初期施工的安全隱患未能得到有效解決，后期的施工質(zhì)量也會(huì)受到影響，甚至威脅到現(xiàn)場(chǎng)工作人員的生命安全。在深基坑支護(hù)操作當(dāng)中，管道鋪設(shè)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，但面對(duì)一些老式建筑，如果無(wú)法對(duì)管道鋪設(shè)提前規(guī)劃，很有可能影響建筑物的安全性和穩(wěn)定性。除此之外，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)也受壓縮條件和土層含水量的影響[1]。

綜上所述，在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)以及施工時(shí)，需對(duì)工程的地質(zhì)條件進(jìn)行仔細(xì)勘察，了解當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)環(huán)境之后，才可以確保深基坑支護(hù)的順利開(kāi)展。

1.3 受外界環(huán)境影響

深基坑支護(hù)工程在進(jìn)入到施工階段之后，難免會(huì)受到外部因素的影響，特別是地形環(huán)境條件以及氣候條件。因此，在深基坑支護(hù)工程施工期間，現(xiàn)場(chǎng)工作人員必須充分考慮地形條件和氣候環(huán)境的問(wèn)題，前期的設(shè)計(jì)操作也需要充分考慮相關(guān)的指標(biāo)，做好深基坑的排水工作，并且在干燥的季節(jié)做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。

1.4 具備一定的時(shí)效性

深基坑支護(hù)具有一定的時(shí)效性，因?yàn)楹芏喙こ痰慕Y(jié)構(gòu)都具有臨時(shí)性，在完成一個(gè)環(huán)節(jié)的施工操作之后，就可以將前期的設(shè)備拆除進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)的施工，所以現(xiàn)場(chǎng)工作人員需要根據(jù)不同階段的設(shè)備使用情況以及不同階段的施工方案開(kāi)展一系列的施工操作，確保工程的實(shí)效性。

1.5 具備一定的系統(tǒng)性

深基坑支護(hù)工程本身就是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，涉及多個(gè)專(zhuān)業(yè)的內(nèi)容。為了確保地下停車(chē)庫(kù)的穩(wěn)定性和施工環(huán)境的安全性，現(xiàn)場(chǎng)工作人員需要對(duì)工程的施工現(xiàn)狀以及相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集及分析，確保每一項(xiàng)施工環(huán)節(jié)都可以從整體的角度出發(fā)，保證每一個(gè)施工環(huán)節(jié)都符合系統(tǒng)性的特點(diǎn)。

2 深基坑支護(hù)施工要點(diǎn)

2.1 改變傳統(tǒng)觀念

目前，我國(guó)深基坑支護(hù)技術(shù)發(fā)展中沒(méi)有明確的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致很多工程在施工的過(guò)程當(dāng)中并沒(méi)有按照統(tǒng)一完整的設(shè)計(jì)體系以及相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范制訂施工方案的。在工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的情況以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，建立新型的設(shè)計(jì)體系和設(shè)計(jì)規(guī)范，更符合社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求。

2.2 重視對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的研究

深基坑支護(hù)技術(shù)對(duì)高層建筑的各項(xiàng)性能以及指標(biāo)會(huì)產(chǎn)生決定性的影響，所以在發(fā)展高層建筑同時(shí)，需針對(duì)深基坑支護(hù)技術(shù)進(jìn)行深入的分析。只有確保深基坑支護(hù)技術(shù)合理有效地開(kāi)展，才可以提高高層建筑施工的質(zhì)量，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。但是從目前了解的情況來(lái)看，我國(guó)深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展并沒(méi)有完善的研究體系。工作人員必須花費(fèi)大量的時(shí)間以及精力進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集和分析。由于很多工作人員不能確保數(shù)據(jù)收集的合理性，從而無(wú)法為整個(gè)工程的開(kāi)展提供足夠的資料支持。

2.3 對(duì)深基坑變形進(jìn)行有效控制

影響建筑物整體穩(wěn)定性的因素有較多，而普遍存在的問(wèn)題是施工期間的板磚拆除。如果不能有效地防止周?chē)翆幼冃?，建筑物的安全系?shù)會(huì)不斷降低。因此，在應(yīng)用該技術(shù)的過(guò)程中，工作人員應(yīng)加大對(duì)基坑變形防治技術(shù)的研究力度，打破現(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)用局限，有效防止基坑支護(hù)中周?chē)翆拥淖兓７乐雇翆幼冃蔚募夹g(shù)首先要有一個(gè)完善的施工方法，這就要求工作人員在施工之前，要對(duì)項(xiàng)目區(qū)的實(shí)際情況有一個(gè)全面的了解，并對(duì)附近的地面作出響應(yīng)[2]。

3 復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

3.1 支撐和圍護(hù)樁墻設(shè)計(jì)參數(shù)

支撐圍護(hù)樁墻設(shè)計(jì)的參數(shù)在基坑建設(shè)方案的設(shè)計(jì)過(guò)程中是非常重要的一項(xiàng)。這些參數(shù)需要準(zhǔn)確地測(cè)量、對(duì)照得出最終的準(zhǔn)確數(shù)值，方便深基坑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。參考周?chē)慕ㄖ锏奶攸c(diǎn)以及施工的要求，進(jìn)行一系列的深基坑支護(hù)施工，可以提高整個(gè)工程的穩(wěn)定性以及擋土墻的強(qiáng)度。

3.2 確定模型的維度、尺寸及參數(shù)

深基坑支護(hù)工程在實(shí)際操作的過(guò)程當(dāng)中，基坑的邊界會(huì)對(duì)周?chē)慕ㄖ锂a(chǎn)生直接影響，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要確保設(shè)計(jì)模型的邊界與設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的邊界一致。在深基坑開(kāi)挖方案的選擇方面，也需要在前期開(kāi)展計(jì)算機(jī)的模擬，根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及水文環(huán)境進(jìn)行一系列的施工操作。

3.3 計(jì)算結(jié)果

在深基坑支護(hù)使用新的技術(shù)性的材料，可以提高工程的質(zhì)量，當(dāng)然在操作時(shí)也需要不斷地進(jìn)行創(chuàng)新。因?yàn)槲覈?guó)深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展起步時(shí)間相對(duì)較晚，相應(yīng)的理論知識(shí)和實(shí)踐操作技能都處于比較落后的狀態(tài)。為了確保深基坑支護(hù)技術(shù)的設(shè)計(jì)以及施工更加準(zhǔn)確，應(yīng)將信息技術(shù)與深基坑支護(hù)技術(shù)充分融合。在對(duì)深基坑擋土墻的變形參數(shù)和變形的因素進(jìn)行深入了解之后，才可以確保施工期間的各項(xiàng)指標(biāo)得到嚴(yán)格管控。

4 深基坑的支護(hù)施工技術(shù)分析

4.1 混凝土灌注樁

混凝土灌注樁是深基坑支護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)，具體的操作流程比較復(fù)雜，包括前期的測(cè)量、鉆孔以及后期的清洗等。設(shè)計(jì)人員對(duì)每一個(gè)階段的施工都需要嚴(yán)格控制相關(guān)的影響因素，而且在前期做好設(shè)計(jì)以及確保方案的可行性，才可以獲得良好的施工效果。

4.2 錨桿支護(hù)施工

在沒(méi)有完全開(kāi)發(fā)的基坑豎向墻或者已經(jīng)開(kāi)挖的深基坑墻體上進(jìn)行鉆孔使用的技術(shù)是錨桿施工技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)的操作是在滿(mǎn)足相關(guān)的規(guī)范以及要求之后，才可以在預(yù)先打孔的位置開(kāi)展，最后形成柱狀。這種施工方法可以確保深基坑工程具有更強(qiáng)的張力，確保深基坑的穩(wěn)定性得到整體提高，并且有效避免深基坑的變形。除此之外，該施工可以節(jié)省大量的人力、物力和材料，提高工程的施工速度。

4.3 錨噴護(hù)壁施工

錨噴護(hù)壁施工需要以介質(zhì)本身的承載力作為基礎(chǔ)，所以現(xiàn)場(chǎng)工作人員需要選擇合適的介質(zhì)，并通過(guò)錨桿和周?chē)馏w之間的摩擦產(chǎn)生的凝聚力，確保深基坑的穩(wěn)定性。將深基坑的穩(wěn)定土和不穩(wěn)定土充分結(jié)合在一起，產(chǎn)生穩(wěn)定組合。螺栓的兩端可以相互連接，并牢固地嵌入土壤中[3]。

5 深基坑支護(hù)方案的選擇

5.1 深基坑支護(hù)形式選擇原則

深基坑支護(hù)技術(shù)在經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展之后，不管是在具體的技術(shù)內(nèi)容還是在深基坑支護(hù)形式方面都得到了不斷的完善，但是在施工期間，也需要根據(jù)工程的實(shí)際情況，包括工程的支撐結(jié)構(gòu)、適用范圍、工程造價(jià)等，選擇合適的深基坑支護(hù)形式。特別是高層建筑工程的深基坑支護(hù)的難度更高，需加強(qiáng)與人機(jī)合作，借鑒類(lèi)似工程的施工經(jīng)驗(yàn)，確保工程方案設(shè)計(jì)更符合實(shí)際情況。

5.2 支護(hù)形式優(yōu)選方法

深基坑支護(hù)形式的選擇對(duì)工程的質(zhì)量十分重要，影響深基坑支護(hù)施工的因素比較多，而且有可能相互作用，存在較大的不確定性。如何選擇合適的支護(hù)形式，并且對(duì)周?chē)h(huán)境影響較小，可以選擇多目標(biāo)模糊決策的概念，將影響因素的特征進(jìn)行明確，并且轉(zhuǎn)換所有的支持形式和支持參數(shù)，將其納入到數(shù)學(xué)模糊集當(dāng)中，按照置信水平對(duì)其的可行性進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而確保方案的選取更加合理。

6 實(shí)施效果及總結(jié)

6.1 注意與相鄰基坑施工協(xié)調(diào)

在相鄰基坑施工中，需要考慮支護(hù)結(jié)構(gòu)軸向力向鄰近基坑外側(cè)的傳遞，需要充分協(xié)調(diào)好與相鄰基坑側(cè)之間的傳遞力度。

6.2 基坑工程實(shí)施階段需采取信息化施工

為了了解深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)以及地下水處理系統(tǒng)的工作特征和周?chē)h(huán)境的動(dòng)態(tài)變化，工程在建設(shè)期間需要使用定位跟蹤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)了解相關(guān)的數(shù)據(jù)及信息，確保工程在施工操作時(shí)具有安全性。特別是在基坑及地下工程施工時(shí)，發(fā)生危險(xiǎn)事故的概率最高，此時(shí)定時(shí)定期地檢查還可以確保施工的安全。

7 結(jié)語(yǔ)

隨著高層和超高層建筑的不斷增加，深基坑支護(hù)工程也相應(yīng)地增加。加強(qiáng)復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下深基坑支護(hù)技術(shù)的研究與設(shè)計(jì)，對(duì)提高支護(hù)工程設(shè)計(jì)的重要性，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理性和科學(xué)性，具有重要意義。