深基坑支護(hù)技術(shù)在巖土工程施工中的應(yīng)用探析

于 逸

（江蘇省巖土工程公司，江蘇 南京 210019）

巖土工程中，深基坑支護(hù)技術(shù)是一項(xiàng)至關(guān)重要的工作。無(wú)論是在城市建設(shè)、地鐵施工、地下停車場(chǎng)建設(shè)還是其他地下工程項(xiàng)目中，深基坑都是不可或缺的一部分。深基坑支護(hù)技術(shù)的選擇和實(shí)施需要工程師充分了解地下環(huán)境、巖土性質(zhì)和施工要求。深基坑支護(hù)技術(shù)旨在確保地下空間的安全、穩(wěn)定和高效開(kāi)挖，同時(shí)減少對(duì)周邊環(huán)境和結(jié)構(gòu)的不利影響。

1 深基坑支護(hù)技術(shù)類型

1.1 土方支護(hù)

土方支護(hù)是應(yīng)用廣泛的深基坑支護(hù)技術(shù)，特別適用于軟土和粉土地質(zhì)條件。它包括使用支撐樁、支撐墻和其他支護(hù)結(jié)構(gòu)，以確?？颖诘姆€(wěn)定性。這些支護(hù)結(jié)構(gòu)通常由混凝土、鋼材或木材構(gòu)建，提供了可靠的支持，防止土體坍塌和地下空間坍塌。土方支護(hù)技術(shù)相對(duì)經(jīng)濟(jì)，適用于一般的基坑工程[1]。

1.2 墻體支護(hù)

墻體支護(hù)是一種用于支撐深基坑周邊土壤和土石的技術(shù)，通常包括臨時(shí)或永久性的支護(hù)墻。這些墻壁的建造可以采用多種材料，如混凝土、鋼材和土工布。墻體支護(hù)提供了有效的支持，防止坑壁坍塌，這種技術(shù)適用于不同的地質(zhì)條件，可根據(jù)工程需求進(jìn)行選擇。

1.3 地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻是一種常見(jiàn)的支護(hù)結(jié)構(gòu)，適用于較軟的土壤和巖石地質(zhì)條件。這些墻壁由混凝土或鋼構(gòu)成，通常在深基坑周邊建造，提供臨時(shí)或永久性的支持，以防止土體坍塌，地下連續(xù)墻在深基坑工程中具有廣泛的應(yīng)用。

1.4 土釘支護(hù)

土釘支護(hù)是一種出色的深基坑支護(hù)技術(shù)，特別適用于堅(jiān)硬土壤和巖石地質(zhì)條件的工程項(xiàng)目。這項(xiàng)技術(shù)的主要特點(diǎn)是在坑壁上鉆孔，然后插入鋼制或玻璃纖維增強(qiáng)材料制成的土釘，最后用混凝土封固。土釘支護(hù)有效地增強(qiáng)了坑壁的穩(wěn)定性，尤其適用于那些地質(zhì)條件均勻、巖土質(zhì)地堅(jiān)硬的區(qū)域。土釘?shù)你@孔和封固過(guò)程使得坑壁能夠抵御土壤和水壓的壓力，從而確保工程的穩(wěn)定性。土釘支護(hù)適用于各種巖土條件，特別是巖石地質(zhì)，這使得它在道路、橋梁、壩體、隧道等工程中得到廣泛應(yīng)用。與其他支護(hù)技術(shù)相比，土釘支護(hù)具有較大的施工靈活性。土釘?shù)拈L(zhǎng)度和間距可以根據(jù)具體的工程需求進(jìn)行調(diào)整，以滿足不同的設(shè)計(jì)要求[2]。土釘支護(hù)通常可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成，這對(duì)需要快速完成工程項(xiàng)目的情況特別有益。與其他深基坑支護(hù)技術(shù)相比，土釘支護(hù)通常產(chǎn)生較低的振動(dòng)和噪聲水平，減少了對(duì)周圍環(huán)境和附近建筑物的干擾。

1.5 土體攪拌樁

土體攪拌樁是一項(xiàng)重要的深基坑支護(hù)技術(shù)，特別適用于較軟土壤和填土地質(zhì)條件的工程項(xiàng)目。這種技術(shù)的主要特點(diǎn)是在坑內(nèi)使用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)將混凝土攪拌樁插入地下，形成堅(jiān)實(shí)的支護(hù)結(jié)構(gòu)。土體攪拌樁的主要目的是為坑壁提供堅(jiān)固的支護(hù)，這些樁不僅可以抵御坑壁的坍塌，還能夠承受土壤和水壓的作用。土體攪拌樁適用于各種較軟土壤和填土地質(zhì)條件，包括黏土、砂土和淤泥，這使得它成為多種工程項(xiàng)目的理想選擇。土體攪拌樁通?？梢栽谳^短的時(shí)間內(nèi)完成，因此在需要快速提供支撐的工程項(xiàng)目中特別有用，有助于加快工程進(jìn)度。與其他深基坑支護(hù)方法相比，土體攪拌樁通常產(chǎn)生較低的振動(dòng)和噪聲水平，減少了對(duì)周圍環(huán)境和附近建筑物的干擾。由于施工速度較快，土體攪拌樁通常在經(jīng)濟(jì)上具有競(jìng)爭(zhēng)力。此外，它們減少了施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)，從而降低了成本[3]。

1.6 基坑降排水

基坑降排水技術(shù)在深基坑工程中的應(yīng)用至關(guān)重要，特別是在高地下水位地區(qū)。深基坑的施工需要保持坑底相對(duì)干燥，以確保工程的穩(wěn)定性和安全性。地下水位上升可能導(dǎo)致坑底涌水，使施工難以進(jìn)行，并可能引發(fā)坑壁的不穩(wěn)定?；咏蹬潘梢越档偷叵滤唬_保在深基坑施工期間堅(jiān)持在可接受的水平，可以減輕坑底涌水的風(fēng)險(xiǎn)，保持施工區(qū)域相對(duì)干燥?；咏蹬潘梢詫⒖拥姿懦?，使其保持相對(duì)干燥，這對(duì)于深基坑施工中的基礎(chǔ)安裝、混凝土澆筑等任務(wù)至關(guān)重要。通過(guò)減少地下水的作用，基坑降排水可以降低坑壁受到的水壓，有助于保持坑壁的穩(wěn)定性?；咏蹬潘夹g(shù)有助于提供一個(gè)相對(duì)干燥和安全的施工環(huán)境，減少工程延誤和降低施工風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)控制地下水位，基坑降排水技術(shù)有助于確保深基坑工程的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可持續(xù)性，減少了未來(lái)可能出現(xiàn)的地下水相關(guān)問(wèn)題。

2 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)原則

2.1 地質(zhì)調(diào)查和勘探

地質(zhì)情況對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)至關(guān)重要，詳盡的地質(zhì)調(diào)查和勘探可以提供有關(guān)巖土條件、地下水位和潛在地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵信息。工程師必須了解地下環(huán)境，以采取相應(yīng)的支護(hù)措施，降低風(fēng)險(xiǎn)并確保工程的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

2.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇

不同類型的支護(hù)結(jié)構(gòu)適用于不同的巖土條件和地下空間要求。工程師必須在考慮地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上選擇適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)結(jié)構(gòu)，如土方支護(hù)、墻體支護(hù)或者其他支護(hù)方式，正確選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)有助于提高工程的效率和穩(wěn)定性。

2.3 考慮地下水

地下水是深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。管理地下水對(duì)于避免水壓對(duì)坑壁的不利影響至關(guān)重要。這包括采取排水和防水措施，以確保地下水不會(huì)對(duì)工程造成損害，對(duì)地下水的合理管理有助于減少滲水和坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 安全和環(huán)保

深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)必須將安全性和環(huán)保視為首要任務(wù)。支護(hù)結(jié)構(gòu)和材料的選擇必須符合相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，以確保施工和使用過(guò)程中的安全性和可持續(xù)性。同時(shí)，施工過(guò)程中需要采取安全措施，以降低事故風(fēng)險(xiǎn)。在施工完成后，廢棄材料的處理和處置也必須符合環(huán)保要求，以減少對(duì)環(huán)境的不利影響[4]。

3 深基坑支護(hù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

3.1 地鐵和地下交通隧道

地鐵和地下交通隧道的建設(shè)是城市交通系統(tǒng)中的重要組成部分，但由于其在城市地下復(fù)雜環(huán)境中的特殊性，施工時(shí)經(jīng)常需要采用深基坑支護(hù)技術(shù)。地鐵隧道的建設(shè)通常涉及大規(guī)模的土方工程，需要挖掘深基坑來(lái)容納隧道，土方支護(hù)技術(shù)如支撐樁和支撐墻在這里發(fā)揮著關(guān)鍵作用，以防止土壤坍塌和地下空間的失穩(wěn)。在地鐵施工期間，深基坑通常需要臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)，以確保施工人員和設(shè)備的安全，這些支撐結(jié)構(gòu)可以采用鋼材或混凝土構(gòu)建，以承受土壓力和坑壁的穩(wěn)定。地鐵隧道通常需要處理地下水問(wèn)題，深基坑支護(hù)技術(shù)包括排水系統(tǒng)和防滲帷幕，以控制地下水的水平和防止?jié)B漏。地鐵施工中對(duì)地下空間的監(jiān)測(cè)至關(guān)重要，傳感器和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可用于實(shí)時(shí)跟蹤土壤位移、沉降和地下空間變化，以確保工程的安全性。

在城市道路和鐵路下方施工地下交通隧道時(shí)，深基坑支護(hù)需要保證坡度的穩(wěn)定，以防止土壤坍塌和損壞地下基礎(chǔ)設(shè)施。地下交通隧道通常需要穿越城市中的各種地下設(shè)備和管線，深基坑支護(hù)需要考慮這些設(shè)備的保護(hù)，以避免意外損壞。在地下交通隧道施工中，環(huán)境保護(hù)是一個(gè)重要問(wèn)題，深基坑支護(hù)需要采用環(huán)保措施，以防止地下水和土壤受到污染。

3.2 建筑施工

在建筑施工領(lǐng)域，深基坑支護(hù)技術(shù)發(fā)揮著重要作用，特別是在高層建筑和大型建筑的項(xiàng)目中。許多大型建筑包括地下停車場(chǎng)或地下室，這些空間通常需要在地下挖掘深基坑。支撐樁、支撐墻和鋼構(gòu)支撐等深基坑支護(hù)技術(shù)用于確保土壤和地下水的穩(wěn)定，以支持建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。對(duì)于高層建筑，建筑物的基礎(chǔ)基坑通常非常深，深基坑支護(hù)技術(shù)用于防止土壤坍塌，并確?；A(chǔ)施工的安全性和有效性。在城市中，商業(yè)和辦公大樓經(jīng)常需要在地下建設(shè)額外的地下空間，如地下購(gòu)物中心、會(huì)議室或地下交通樞紐，深基坑支護(hù)技術(shù)為這些工程提供了必要的地下空間支持。大城市中的地下交通樞紐通常包括地下火車站或地下軌道站，深基坑支護(hù)技術(shù)確保了這些復(fù)雜的地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。深基坑支護(hù)技術(shù)不僅用于建設(shè)，還用于維護(hù)和修復(fù)地下管道和設(shè)備。例如，污水管道維修可能需要挖掘深基坑，然后采用合適的支撐結(jié)構(gòu)來(lái)防止土壤坍塌。有時(shí)地下設(shè)施需要改建或擴(kuò)建。深基坑支護(hù)技術(shù)用于創(chuàng)建足夠的空間，以滿足新的需求。建設(shè)橋梁和隧道常常需要挖掘深基坑，確保土壤和巖石的穩(wěn)定，這些基礎(chǔ)設(shè)施工程需要深基坑支護(hù)技術(shù)，以確保它們的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

3.3 水利工程

在水利工程中，深基坑支護(hù)技術(shù)是確保水壩、水庫(kù)和排水工程的可持續(xù)性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。水壩通常需要龐大的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，以支撐壩體并抵抗水壓力。在一些情況下，壩的建設(shè)需要挖掘深基坑，以確保壩基的穩(wěn)定。深基坑支護(hù)技術(shù)包括支撐墻、混凝土支撐樁和土工格柵，用于防止土壤坍塌。水壩必須具備排水系統(tǒng)，以排除雨水和表面水，維持壩體的穩(wěn)定性。深基坑支護(hù)技術(shù)可以用于構(gòu)建排水通道和控制系統(tǒng)，確保排水效率。水庫(kù)需要定期進(jìn)行底部清淤和維護(hù)，以確保儲(chǔ)水容量和水質(zhì)。深基坑支護(hù)技術(shù)可用于創(chuàng)建維護(hù)通道，以便清理淤泥和進(jìn)行維修工作。排水工程通常涉及深基坑挖掘，以建設(shè)排水渠道或控制結(jié)構(gòu)。深基坑支護(hù)技術(shù)可確保渠道的穩(wěn)定性，以有效地排除降雨水。防洪工程通常包括深基坑挖掘，以建設(shè)堤壩、堤防和控制工程，防止洪水侵襲，深基坑支護(hù)技術(shù)在這些工程中用于確保構(gòu)筑物的穩(wěn)定性。水流控制結(jié)構(gòu)如閘門(mén)、水位控制器和泄洪道需要深基坑支護(hù)技術(shù)，以確保它們的可靠性和安全性。水壩的維護(hù)工作通常需要進(jìn)入深基坑，以修復(fù)壩基、支撐結(jié)構(gòu)或排水系統(tǒng)。

3.4 地下停車場(chǎng)

地下停車場(chǎng)是城市建設(shè)中常見(jiàn)的設(shè)施，可以提供有效的停車解決方案，減輕交通擁堵。地下停車場(chǎng)的建設(shè)需要克服一系列挑戰(zhàn)，包括地下空間的利用、地質(zhì)條件和土方支護(hù)。深基坑支護(hù)技術(shù)在地下停車場(chǎng)的建設(shè)中起著關(guān)鍵作用，地下停車場(chǎng)通常需要在有限的地下空間中容納大量車輛，為了最大化空間利用，工程師需要考慮深基坑支護(hù)技術(shù)，包括支撐墻、支撐樁和支撐結(jié)構(gòu)，以確保地下停車場(chǎng)的穩(wěn)定性和安全性。地下停車場(chǎng)通常位于高地下水位區(qū)域，需要采取防滲措施來(lái)防止地下水滲入停車場(chǎng)。深基坑支護(hù)技術(shù)可用于創(chuàng)建防滲壁，以確保地下停車場(chǎng)的干燥和穩(wěn)定。地下停車場(chǎng)所在地的地質(zhì)條件多種多樣，包括不同類型的土壤和巖石，深基坑支護(hù)技術(shù)的選擇和應(yīng)用需要充分考慮這些地質(zhì)條件，以確保施工的成功。地下停車場(chǎng)通常需要地下通道、支撐柱和墻壁等結(jié)構(gòu)，深基坑支護(hù)技術(shù)用于支撐這些結(jié)構(gòu)，以確保它們的穩(wěn)定性和可用性。地下停車場(chǎng)的施工通常需要深基坑挖掘，這需要高效的施工方法和設(shè)備，深基坑支護(hù)技術(shù)必須與挖掘工程協(xié)調(diào)，以確保施工按計(jì)劃進(jìn)行。此外，地下停車場(chǎng)的安全性是至關(guān)重要的，包括防火、通風(fēng)和緊急出口。深基坑支護(hù)技術(shù)需要確保這些安全措施的有效性，以保護(hù)停車場(chǎng)內(nèi)的人員和車輛[5]。

4 安全和環(huán)保策略

4.1 安全

深基坑支護(hù)施工的復(fù)雜性和潛在的高風(fēng)險(xiǎn)要求嚴(yán)格遵守安全標(biāo)準(zhǔn)和最佳實(shí)踐。以下是確保深基坑支護(hù)施工安全的一些建議：（1）培訓(xùn)與教育：所有工程師和施工人員必須接受充分的培訓(xùn)，了解施工過(guò)程中的潛在風(fēng)險(xiǎn)和安全措施。（2）安全設(shè)備：提供必要的個(gè)人防護(hù)裝備，如頭盔、護(hù)目鏡、手套和安全靴，以降低受傷的風(fēng)險(xiǎn)。（3）監(jiān)測(cè)和檢查：定期監(jiān)測(cè)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，以及早發(fā)現(xiàn)任何潛在問(wèn)題。定期的檢查和維護(hù)工作有助于確保結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和安全性。（4）緊急計(jì)劃：制定應(yīng)急計(jì)劃，以應(yīng)對(duì)突發(fā)事件，如地下水突然涌入或土壤坍塌。這些計(jì)劃應(yīng)考慮工人和施工現(xiàn)場(chǎng)的緊急疏散。

4.2 環(huán)保

深基坑支護(hù)施工的環(huán)保問(wèn)題需要得到充分考慮，以減少對(duì)周圍環(huán)境的不利影響。以下是一些環(huán)保措施：（1）泥漿和廢水控制：控制施工現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的泥漿和廢水，以防止其對(duì)周圍水體和土壤的污染，合適的處理和排放措施應(yīng)得到落實(shí)。（2）噪聲和振動(dòng)管理：管理施工過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng)，以減少對(duì)附近居民和建筑物的干擾。這可能涉及使用減振材料、在施工機(jī)械上安裝減振設(shè)備，以及在施工時(shí)遵循特定時(shí)間表。（3）廢棄材料處理：在施工完成后，廢棄材料的處理和處置必須符合環(huán)保法規(guī)，包括回收、再利用或安全處置材料。

5 結(jié)語(yǔ)

深基坑支護(hù)技術(shù)在巖土工程施工中扮演著至關(guān)重要的角色，它們使工程師能夠克服復(fù)雜的地下環(huán)境，安全高效地進(jìn)行施工，確保工程的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。通過(guò)充分了解不同類型的支護(hù)技術(shù)、設(shè)計(jì)原則和實(shí)際應(yīng)用，工程師可以更好地應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)，提高工程項(xiàng)目的成功率，并同時(shí)關(guān)注安全和環(huán)保問(wèn)題。深基坑支護(hù)技術(shù)的不斷發(fā)展和改進(jìn)將繼續(xù)推動(dòng)巖土工程領(lǐng)域的進(jìn)步。通過(guò)科學(xué)的地質(zhì)勘測(cè)、合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇和細(xì)致的施工管理，深基坑支護(hù)技術(shù)將在未來(lái)的工程項(xiàng)目中發(fā)揮更大的作用，為城市建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展提供支持。