巖土工程勘察中深基坑支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)分析

謝 丁

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深基坑工程作為城市建設(shè)和土木工程領(lǐng)域中的重要項(xiàng)目，承載著大型建筑物的基礎(chǔ)支撐和地下空間的利用。目前，雖然在深基坑支護(hù)技術(shù)方面已經(jīng)取得了一定的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但仍存在許多關(guān)鍵問題有待解決[1]。首先，地質(zhì)條件的復(fù)雜性和不確定性導(dǎo)致基坑工程在設(shè)計(jì)和施工過程中常常面臨風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。其次，基坑周邊環(huán)境的影響，如地下水位、土層壓縮性、鄰近建筑物的影響等，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)和施工工藝提出了更高的要求。此外，選擇合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)和材料，以及施工過程的監(jiān)測(cè)與控制，也是影響深基坑工程安全與質(zhì)量的重要因素。因此，本研究旨在通過分析巖土勘察在深基坑工程中的關(guān)鍵點(diǎn)，探討深基坑支護(hù)技術(shù)的優(yōu)化和改進(jìn)方向，以提高工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

1 基坑支護(hù)技術(shù)分類與特點(diǎn)

1.1 傳統(tǒng)支護(hù)技術(shù)

（1）土釘墻支護(hù)

土釘墻支護(hù)是一種常見的基坑支護(hù)技術(shù)，其原理主要是通過鋼筋或鋼索土釘錨固在土體內(nèi)，形成一種抗滑移與抗傾覆的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。土釘?shù)牟贾煤褪┕ろ樞驅(qū)φw支護(hù)效果具有重要影響，具有成本低、施工速度快、環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于地下水位較低、土體穩(wěn)定性較好的場(chǎng)地條件。然而，在地質(zhì)條件復(fù)雜、土體性質(zhì)較差的情況下，土釘墻支護(hù)可能存在局限性，需要與其他支護(hù)技術(shù)相結(jié)合以確?；拥陌踩头€(wěn)定。

（2）錨固噴漿支護(hù)

錨固噴漿支護(hù)是一種以噴漿技術(shù)為基礎(chǔ)，輔以預(yù)應(yīng)力錨桿或錨索進(jìn)行固定的基坑支護(hù)方法，通過噴射水泥漿體于基坑邊坡表面，形成一定厚度的噴漿層，同時(shí)設(shè)置錨桿或錨索穿透噴漿層并深入土體，提供額外的拉力支撐[2]。錨固噴漿支護(hù)具有施工靈活性高、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于土體較松、地下水位較高的地質(zhì)條件。在實(shí)際應(yīng)用過程中，錨固噴漿支護(hù)的關(guān)鍵因素包括噴漿材料性能、錨桿或錨索的設(shè)計(jì)參數(shù)以及施工工藝等。合理選擇噴漿材料以提高抗?jié)B性能和強(qiáng)度指標(biāo)，是確保支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要步驟。此外，錨桿或錨索的設(shè)計(jì)參數(shù)，如布置形式、長(zhǎng)度、角度等，需要根據(jù)實(shí)際工程條件和土體性質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化，以保證整體支護(hù)效果。

（3）深層水平加固支護(hù)

深層水平加固支護(hù)通過在基坑邊坡下方設(shè)置水平加固層，以提高土體的整體穩(wěn)定性和抗滑移能力的基坑支護(hù)方法，主要適用于地下水位較高、邊坡土體容易發(fā)生滑動(dòng)和局部破壞的場(chǎng)地條件。深層水平加固支護(hù)通常采用水泥土攪拌樁、噴射樁、水泥漿體射入法等技術(shù)實(shí)現(xiàn)土體加固，形成具有較高強(qiáng)度和抗?jié)B性能的加固層。實(shí)施深層水平加固支護(hù)時(shí)，關(guān)鍵因素包括加固層的設(shè)計(jì)、加固材料性能以及施工工藝。首先，加固層的設(shè)計(jì)需要根據(jù)土體性質(zhì)、地下水位等工程條件進(jìn)行優(yōu)化，以保證加固層在深度、厚度和位置方面的合理性。其次，選用具有高強(qiáng)度、抗?jié)B性能的加固材料，如水泥、粘土、化學(xué)藥劑等，有助于提高土體的整體穩(wěn)定性和耐久性[3]。最后，嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝規(guī)范，例如攪拌樁的施工速度、噴射樁的噴射壓力等參數(shù)控制，是降低施工過程中安全風(fēng)險(xiǎn)的重要保障。

1.2 現(xiàn)代支護(hù)技術(shù)

（1）頂管法支護(hù)

頂管法支護(hù)主要應(yīng)用于地下空間開發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等領(lǐng)域，利用管片組成的管道作為臨時(shí)或永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)，通過頂管機(jī)對(duì)管道進(jìn)行推進(jìn)。頂管法具有施工速度快、對(duì)周邊環(huán)境影響小、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。頂管法支護(hù)可以根據(jù)地層條件和工程需求選擇適當(dāng)?shù)墓芷馁|(zhì)和頂管機(jī)型，如鋼管片、鋼筋混凝土管片等。在頂管法支護(hù)施工過程中，應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管片的推進(jìn)速度、頂管機(jī)姿態(tài)、管片應(yīng)力等參數(shù)，確保頂管過程的順利進(jìn)行。若遇到不良地質(zhì)條件，如突泥、突水等，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的措施，如改變推進(jìn)速度、調(diào)整頂管機(jī)姿態(tài)、注入止水材料等，以確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定。同時(shí)，對(duì)施工過程中的地表沉降、周邊建筑物位移等影響因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以確?；又ёo(hù)的質(zhì)量和施工安全。

（2）雙壁鉆孔柱支護(hù)

雙壁鉆孔柱支護(hù)采用雙壁鋼管在地下形成鉆孔柱，內(nèi)壁鋼管起到鋼筋作用，外壁鋼管作為臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)。雙壁鉆孔柱施工過程中，通過灌注水泥漿將鋼管內(nèi)外固結(jié)，形成鋼筋混凝土復(fù)合材料，提高整體支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性[4]。雙壁鉆孔柱支護(hù)具有施工速度快、環(huán)境影響小、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于復(fù)雜地質(zhì)條件和緊鄰其他建筑物的基坑工程。在施工過程中，應(yīng)根據(jù)地層條件、工程需求和設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇合適的鋼管直徑、壁厚和鋼筋配筋方案。同時(shí)，應(yīng)密切監(jiān)測(cè)鉆孔柱灌漿過程中的壓力、流量等參數(shù)，以確保灌漿質(zhì)量和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（3）降水預(yù)壓支護(hù)

降水預(yù)壓支護(hù)通過降低基坑周邊地下水位，降低水壓力，從而減小支護(hù)結(jié)構(gòu)所承受的水壓力和土壓力，提高基坑的穩(wěn)定性。在施工過程中，采用降水井、井點(diǎn)泵等設(shè)備進(jìn)行地下水抽排，實(shí)現(xiàn)對(duì)基坑周邊土體水壓力的有效控制。降水預(yù)壓支護(hù)具有對(duì)周邊建筑物影響較小、適用范圍廣、降低支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)地層條件、地下水位、基坑深度等因素，合理設(shè)計(jì)降水井布置方案和抽排水參數(shù)。同時(shí)，需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地下水位變化、土體沉降、周邊建筑物位移等指標(biāo)，以確保降水預(yù)壓支護(hù)的安全和有效性。但是，降水預(yù)壓支護(hù)可能導(dǎo)致地下水位下降，從而影響土體結(jié)構(gòu)和地下水資源。因此，在施工過程中，應(yīng)采取合理的抽排水措施，平衡降水預(yù)壓支護(hù)效果與環(huán)境影響。通過與其他支護(hù)方法相結(jié)合，如錨固、土釘墻等，降水預(yù)壓支護(hù)技術(shù)為高水壓環(huán)境下深基坑工程提供了一種有效、安全的支護(hù)解決方案。

2 深基坑支護(hù)技術(shù)中存在的關(guān)鍵問題

2.1 土體性質(zhì)與基坑穩(wěn)定性

土體性質(zhì)包括土的類型、密實(shí)度、含水量、抗剪強(qiáng)度等，這些性質(zhì)直接決定了土體的承載力、滲透性和變形特性，具體如表1所示。根據(jù)土體性質(zhì)分析，工程師需要綜合考慮各種因素，選擇合適的支護(hù)技術(shù)并制定科學(xué)的施工方案，以提高基坑穩(wěn)定性[5]。例如，對(duì)于粘土地層，采用錨固噴漿支護(hù)技術(shù)可以有效提高基坑穩(wěn)定性；而在松散土中，采用土釘墻支護(hù)技術(shù)可以減小土體變形，提高基坑的安全性。在實(shí)際工程中，土體性質(zhì)的綜合分析和考慮是確?；臃€(wěn)定性的關(guān)鍵。

2.2 基坑開挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基坑開挖和支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是深基坑工程中的兩個(gè)核心環(huán)節(jié)，在進(jìn)行基坑開挖前，需要充分考慮土體性質(zhì)、開挖深度、周邊環(huán)境等因素，以確定合理的開挖方案和施工順序?；娱_挖過程中，要盡量減少土體擾動(dòng)，以維護(hù)基坑邊坡穩(wěn)定性。同時(shí)，還需要根據(jù)實(shí)際情況采取合適的開挖方法，例如分層開挖、分段開挖等，以減輕土體的變形和應(yīng)力集中[6]。支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是基坑穩(wěn)定性的關(guān)鍵，其主要目的是確?；舆吰碌姆€(wěn)定，防止土體崩塌和周邊建筑物受到破壞。支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)土體性質(zhì)、基坑深度和周邊環(huán)境等因素綜合考慮，選擇合適的支護(hù)技術(shù)和材料。在設(shè)計(jì)過程中，還需關(guān)注支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度和變形能力，以確保基坑的安全穩(wěn)定。

2.3 深基坑周邊環(huán)境影響評(píng)估

深基坑開挖過程中，周邊環(huán)境受到的影響不可忽視。評(píng)估深基坑周邊環(huán)境影響的主要因素包括地下水位變化、土體沉降、振動(dòng)、噪音等。首先，地下水位變化可能導(dǎo)致周邊建筑物的沉降和基礎(chǔ)不穩(wěn)定，甚至引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。因此，在基坑開挖前，應(yīng)對(duì)地下水位進(jìn)行充分的調(diào)查和分析，采取相應(yīng)的降水、防滲措施。其次，土體沉降對(duì)周邊建筑物及管線設(shè)施產(chǎn)生影響，需要對(duì)沉降范圍、速度進(jìn)行預(yù)測(cè)，并制定有效的控制措施。此外，基坑開挖過程中產(chǎn)生的振動(dòng)、噪音等環(huán)境污染因素，可能對(duì)周邊居民和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，應(yīng)制定相應(yīng)的減震、降噪方案。

2.4 工程監(jiān)測(cè)與安全控制

工程監(jiān)測(cè)主要涉及基坑邊坡穩(wěn)定性、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形、土體沉降、地下水位變化等方面。通過對(duì)這些關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以實(shí)時(shí)掌握基坑開挖過程中的安全狀況，發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)并及時(shí)采取措施。首先，對(duì)基坑邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可通過邊坡位移、裂縫寬度等指標(biāo)來評(píng)估邊坡的安全狀況。其次，支護(hù)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞和失效，為施工安全提供保障。同時(shí)，對(duì)土體沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)可以預(yù)測(cè)周邊建筑物和管線設(shè)施的受影響程度，以采取有效措施減輕影響。最后，地下水位變化監(jiān)測(cè)有助于了解地下水對(duì)基坑穩(wěn)定性的影響，為降水、防滲等措施提供依據(jù)。安全控制方面，應(yīng)建立健全安全管理體系，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家及行業(yè)相關(guān)規(guī)定。同時(shí)，要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的安全培訓(xùn)，提高安全意識(shí)。

3 深基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用策略

3.1 綜合考慮地質(zhì)條件與工程需求

在深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用中，應(yīng)對(duì)項(xiàng)目所在區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，包括地層、巖性、地下水位、水文地質(zhì)等因素，以了解其對(duì)基坑穩(wěn)定性的影響。同時(shí)，還需要充分了解工程的實(shí)際需求，例如基坑深度、開挖面積、施工時(shí)間、周邊建筑物與基礎(chǔ)設(shè)施等，以便選擇最合適的支護(hù)技術(shù)[7]。在綜合考慮地質(zhì)條件與工程需求的基礎(chǔ)上，可以制定出科學(xué)合理的支護(hù)方案，確?；拥陌踩€(wěn)定和施工效率。此外，對(duì)于特殊地質(zhì)條件下的深基坑工程，應(yīng)充分考慮到可能出現(xiàn)的不利因素，提前預(yù)防和減輕對(duì)工程造成的影響。

3.2 優(yōu)選支護(hù)技術(shù)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

在深基坑工程中，優(yōu)選支護(hù)技術(shù)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，涉及到工程的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。首先，應(yīng)針對(duì)地質(zhì)條件、土體性質(zhì)及周邊環(huán)境，對(duì)各種支護(hù)技術(shù)進(jìn)行綜合評(píng)估，選取適宜的技術(shù)方案。在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)重視支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、變形控制及施工工藝等方面的要求，合理選擇支護(hù)材料和施工方法，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠有效抵抗土體和水壓力，降低基坑變形和周邊建筑物受到的影響。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采取靈活的設(shè)計(jì)思路，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。在方案選擇時(shí)，可采用計(jì)算機(jī)模擬、數(shù)值分析等方法，對(duì)不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比分析，從而確定最佳方案。此外，還應(yīng)關(guān)注施工過程中的質(zhì)量控制，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，以提高工程安全性。

3.3 持續(xù)監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)調(diào)整施工方案

在深基坑工程中，通過對(duì)基坑內(nèi)外的土體、支護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整，以確保工程安全。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主要包括地表沉降、土體側(cè)向位移、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、水位變化等方面，通過采用多種現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備，如測(cè)斜儀、水準(zhǔn)儀、應(yīng)變計(jì)、水位計(jì)等，實(shí)時(shí)收集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。若監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超出設(shè)計(jì)允許范圍或出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)措施，對(duì)施工方案進(jìn)行調(diào)整。實(shí)時(shí)調(diào)整施工方案主要涉及臨時(shí)支護(hù)措施、加固處理、降水措施等方面。工程師應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果，及時(shí)評(píng)估施工方案的安全性和有效性，必要時(shí)修改或優(yōu)化施工方案。同時(shí)，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)嚴(yán)格按照調(diào)整后的方案進(jìn)行施工，確保施工過程中的安全與穩(wěn)定。

3.4 強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)防范與應(yīng)急處置能力

為提高風(fēng)險(xiǎn)防范與應(yīng)急處置能力，首先需要在項(xiàng)目初期階段進(jìn)行全面的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，識(shí)別潛在的危險(xiǎn)因素，并制定相應(yīng)的預(yù)防措施。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)涵蓋地質(zhì)條件、施工技術(shù)、周邊環(huán)境等方面，確保項(xiàng)目各方面的風(fēng)險(xiǎn)得到充分識(shí)別和控制。其次，在工程實(shí)施過程中，應(yīng)建立健全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控與報(bào)警體系，及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)施工情況，發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)立即采取應(yīng)急響應(yīng)措施。風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控與報(bào)警體系應(yīng)包括定期巡查、監(jiān)測(cè)設(shè)備檢查、人員培訓(xùn)等措施，確保各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)防范措施得到有效執(zhí)行。此外，還需建立應(yīng)急處置預(yù)案，針對(duì)可能發(fā)生的事故和突發(fā)情況，提前制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施和救援方案。應(yīng)急預(yù)案應(yīng)明確責(zé)任人、救援流程、通訊聯(lián)絡(luò)等事項(xiàng)，確保在緊急情況下能夠迅速、有效地進(jìn)行救援。最后，加強(qiáng)人員培訓(xùn)和管理，提高現(xiàn)場(chǎng)工作人員的安全意識(shí)和應(yīng)急處置能力。定期進(jìn)行安全培訓(xùn)和演練，使現(xiàn)場(chǎng)人員熟悉應(yīng)急預(yù)案和操作流程，提高應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)巖土工程勘察中深基坑支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了分析，重點(diǎn)探討了土體性質(zhì)與基坑穩(wěn)定性、優(yōu)選支護(hù)技術(shù)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案、持續(xù)監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)調(diào)整施工方案以及強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)防范與應(yīng)急處置能力等方面。隨著工程技術(shù)的不斷發(fā)展，深基坑支護(hù)技術(shù)將朝著更高效、安全、環(huán)保的方向發(fā)展。未來研究應(yīng)更加關(guān)注新型支護(hù)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用、智能監(jiān)測(cè)技術(shù)的整合以及數(shù)字化、信息化手段在巖土工程領(lǐng)域的推廣，為深基坑工程提供更優(yōu)質(zhì)、高效的技術(shù)支持。