深基坑支護(hù)技術(shù)在巖土工程施工中的應(yīng)用研究

楊春山

（河北中色華冠巖土工程有限公司，河北廊坊 065201）

1 引言

目前，巖土項(xiàng)目施工由于施工管線復(fù)雜，再加上整體施工跨度大，基坑支護(hù)難度越來(lái)越高。為了滿(mǎn)足施工要求，需要深入探討基坑施工的關(guān)鍵技術(shù)，借助合理的支護(hù)手段，提升巖土工程穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)，信息技術(shù)不斷發(fā)展及工程實(shí)踐機(jī)會(huì)的增多，為基坑支護(hù)技術(shù)改進(jìn)提供了動(dòng)力，可確保支護(hù)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

2 深基坑支護(hù)的特點(diǎn)

基坑的支護(hù)是系統(tǒng)工程，其中有錨桿支護(hù)、土釘支護(hù)和連續(xù)樁支護(hù)等。可靠的基坑支護(hù)，可充分保護(hù)建筑物，提高基坑的穩(wěn)定性，從而夯實(shí)建筑基礎(chǔ)，提高建筑的抵御能力。目前，隨著支護(hù)技術(shù)不斷發(fā)展，邊坡變得更加可靠，也可以有效減少崩塌事故，實(shí)現(xiàn)高水平施工的目的。但在該技術(shù)使用中，還要多方面考慮安全問(wèn)題，掌握關(guān)鍵施工技術(shù)，確保基坑支護(hù)達(dá)到最佳的效果。深基坑支護(hù)的特點(diǎn)，可總結(jié)為以下幾點(diǎn)。

2.1 聯(lián)合多種技術(shù)手段

研究發(fā)現(xiàn)，深基坑對(duì)比普通基坑整體施工難度更大。深基坑在施工階段，需綜合考慮多項(xiàng)因素，除了周邊建筑物、地下管網(wǎng)外，還要評(píng)估土質(zhì)和配套降水措施等?；诖?，單一的施工技術(shù)難以保證建筑效果，無(wú)法達(dá)到完美的支護(hù)效果的。正確地開(kāi)挖與支護(hù)，要更多地聯(lián)系施工實(shí)際，充分考慮施工環(huán)境，從安全等因素入手，以縮短工期為目標(biāo)，聯(lián)合多種施工技術(shù)，合理保障技術(shù)應(yīng)用的高效與安全，確?；邮┕み_(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 自然環(huán)境影響大

在巖土工程項(xiàng)目施工中，基坑的開(kāi)挖與支護(hù)需充分考慮環(huán)境條件，其中天氣要素最關(guān)鍵。如果施工規(guī)模較大，基坑的深度較深，需要將天氣導(dǎo)致的沉降概率考慮進(jìn)去，合理規(guī)避地下水流失過(guò)多[1]。除此之外，如果遇到大雪、暴雨，它們勢(shì)必會(huì)影響基坑內(nèi)部的土質(zhì)，破壞原始的土質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而弱化整體支撐性能，增大施工危險(xiǎn)系數(shù)。此時(shí)最佳措施是應(yīng)用加固技術(shù)，將安全隱患科學(xué)地加以控制。

3 深基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中的問(wèn)題

3.1 噴射混凝土厚度不足

一般情況，在基坑施工階段，利用噴射的方式完成基坑混凝土支護(hù)效果是相對(duì)高效、理想的，它不僅可以節(jié)約成本，還可以壓縮工程量。但從現(xiàn)實(shí)了解到，施工實(shí)操中由于噴射技術(shù)水平不高，會(huì)出現(xiàn)混凝土厚度不均的現(xiàn)象，再加上后期養(yǎng)護(hù)的問(wèn)題，混凝土的強(qiáng)度遲遲達(dá)不到施工要求。

3.2 成孔注漿質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

研究發(fā)現(xiàn)，成孔注漿環(huán)節(jié)非常重要，施工過(guò)程中，除了確保技術(shù)達(dá)標(biāo)之外，還要進(jìn)行嚴(yán)格的施工監(jiān)控，使之滿(mǎn)足鉆桿成孔深度的要求。但在施工中，由于技術(shù)管控不嚴(yán)，成孔深度不理想，難以有效出渣，成孔注漿不符合要求就會(huì)產(chǎn)生倒塌事故，威脅土木工程項(xiàng)目質(zhì)量。

3.3 超挖或支護(hù)不及時(shí)

深基坑支護(hù)施工中，要合理規(guī)避盲目趕超施工進(jìn)度的問(wèn)題。研究發(fā)現(xiàn)，土方開(kāi)挖的超量以及后續(xù)的支護(hù)不到位，將誘發(fā)支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)壓力增大，從而增加結(jié)構(gòu)變形風(fēng)險(xiǎn)，這是需要引起高度重視的[2]。在土方開(kāi)挖過(guò)程中，一旦控制不好挖土速度，結(jié)果就會(huì)讓土體壓力釋放過(guò)快，破壞原始平衡，勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)位移、滑動(dòng)等問(wèn)題。

3.4 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

結(jié)合巖土工程特點(diǎn)，在實(shí)施深基坑支護(hù)階段，需設(shè)計(jì)可行的支護(hù)結(jié)構(gòu)方案，目前常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)有錨桿結(jié)構(gòu)、直立式結(jié)構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)等。要結(jié)合施工情況靈活調(diào)整，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的有效性。但現(xiàn)實(shí)情況是經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計(jì)偏差，支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇脫離實(shí)際，未充分考慮地質(zhì)條件、水位高度等，結(jié)果導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，最終出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。

3.5 支護(hù)與開(kāi)挖技術(shù)不配套

基坑支護(hù)的施工相對(duì)復(fù)雜，設(shè)計(jì)內(nèi)容較多，對(duì)技術(shù)人員要求高。但在實(shí)際施工中，部門(mén)間缺乏有效溝通，會(huì)弱化整體施工效果，增加作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，甚至在組織施工期間，存在搶占工期的情況，導(dǎo)致施工秩序混亂，這樣的結(jié)果就會(huì)降低工程質(zhì)量。

4 深基坑支護(hù)核心技術(shù)

4.1 土釘墻支護(hù)技術(shù)

土釘墻應(yīng)用廣泛，屬于常見(jiàn)技術(shù)手段。在一般情況下，都會(huì)將土釘墻結(jié)構(gòu)作為加固支護(hù)主體，應(yīng)用在深度不大且周邊建筑物稀少的基坑支護(hù)工程中。該技術(shù)應(yīng)用原理簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，可提升基礎(chǔ)承載能力，提高基坑邊緣穩(wěn)定性，為后續(xù)施工提供保障。在巖土工程施工期間，要綜合考慮多項(xiàng)因素，對(duì)深基坑邊坡位移等特殊情況實(shí)施監(jiān)測(cè)，搭建科學(xué)的土釘墻支護(hù)框架，引入預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)。

土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)圖，如圖1 所示。

圖1 土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)圖

結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)可知，在整個(gè)支護(hù)體系中，混凝土澆筑是難點(diǎn)，混凝土質(zhì)量難以把控。因此，在施工環(huán)節(jié)中，要在明確支護(hù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化混凝土配比方案，保障混凝土的性能。在混凝土施工中，對(duì)其性能具有影響的因素較多，相關(guān)試驗(yàn)內(nèi)容結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 混凝土性能影響因素

4.2 護(hù)坡樁施工

利用護(hù)坡樁施工，要想達(dá)到理想效果，需要滿(mǎn)足施工工序的要求，保證施工技術(shù)的精準(zhǔn)。它的科學(xué)流程是先為護(hù)坡樁定位放線，再明確樁孔的分布。在正式施工階段，護(hù)坡面鉆孔質(zhì)量要控制到位。在實(shí)操中，孔的位置由下往上用性能好的水泥填滿(mǎn)，確保材料充滿(mǎn)整個(gè)空隙，待到水泥完全固化之后，便可形成完整支撐結(jié)構(gòu)，在保障灌注質(zhì)量的前提下，滿(mǎn)足最終支護(hù)效果的要求[3]。結(jié)合實(shí)操經(jīng)驗(yàn)可知，護(hù)坡樁施工時(shí)為了使各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)，要注意所采用的鉆頭完全符合需求。注意檢查裝備的情況，要在檢測(cè)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝備問(wèn)題，需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的就是鉆頭要符合質(zhì)量，為后續(xù)施工提供保障。事實(shí)證明，不健康的鉆頭，會(huì)影響護(hù)坡樁整體質(zhì)量，弱化支護(hù)效果。在檢測(cè)中一旦發(fā)現(xiàn)不健康鉆頭，需立即加以修復(fù)。

在施工中，應(yīng)落實(shí)好護(hù)坡樁定位放線，精準(zhǔn)控制鉆孔位置，頻繁觀察地層狀況，合理消除施工隱患，確保鉆孔規(guī)格達(dá)標(biāo)。與此同時(shí)，還要注意鉆孔設(shè)備的穩(wěn)定和加固工作，減少位移情況發(fā)生，如果一旦形成位移，需及時(shí)回填，重新尋找位置鉆孔。

4.3 地下連續(xù)樁支護(hù)

地下連續(xù)樁支護(hù)屬于核心的支護(hù)技術(shù)。它主要是指依靠匹配度較高的挖掘機(jī)，先挖掘出導(dǎo)槽，在導(dǎo)槽基礎(chǔ)上將混凝土灌注其中，形成強(qiáng)大的支撐結(jié)構(gòu)，讓連續(xù)的樁支護(hù)發(fā)揮支護(hù)功能。從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，這種雖然技術(shù)難度低，操作流程簡(jiǎn)單，但是支護(hù)效果很好，值得大范圍推廣。在開(kāi)始挖掘工作前，需詳細(xì)地勘察，這是基礎(chǔ)性保障工作，不容忽視。然后充分分析勘察數(shù)據(jù)，優(yōu)選施工方案。地下連續(xù)樁支護(hù)施工對(duì)構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)要求很高，所以要保障預(yù)先挖掘的溝槽精度，嚴(yán)格控制施工過(guò)程，各個(gè)結(jié)構(gòu)連接處的防水環(huán)節(jié)需要落實(shí)到位，改進(jìn)結(jié)構(gòu)連接處的施工技術(shù)，增強(qiáng)連續(xù)樁的連接強(qiáng)度，確保支撐體系擁有強(qiáng)大的承載能力。為了強(qiáng)化施工效果，在連續(xù)樁拐角施工中，要避免采用橫向控制的思路去調(diào)整導(dǎo)管，確?；炷翝仓|(zhì)量。采用性能達(dá)標(biāo)的混凝土，提高連續(xù)樁的防水性能。

4.4 錨噴支護(hù)技術(shù)

基坑支護(hù)工程施工中，除了上述技術(shù)外，錨噴支護(hù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)也比較明顯，在保證工程穩(wěn)定性、持續(xù)性方面有著重要作用，因此值得推廣。在錨噴支護(hù)作業(yè)時(shí)，為強(qiáng)化支護(hù)效果，需通過(guò)高壓噴射，將配置好的混凝土噴射到巖層，借此夯實(shí)工程基礎(chǔ)。在此過(guò)程中，要靈活使用錨桿，讓混凝土與錨桿結(jié)合在一起，能夠合理穩(wěn)妥地加固巖層。研究發(fā)現(xiàn)，錨噴支護(hù)技術(shù)可保障巖土的黏結(jié)性，對(duì)圍巖進(jìn)行加固，同時(shí)消除施工隱患。預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)圖，如圖2 所示。

圖2 預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)圖

5 技術(shù)應(yīng)用管理措施

5.1 優(yōu)化深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方面，如果要規(guī)避上文中提到的問(wèn)題，需要優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，對(duì)施工、測(cè)量人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，做好勘察工作，獲得精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)，為基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)和完善基本功能提供保障。全面評(píng)估測(cè)量數(shù)據(jù)，掌握地質(zhì)和水文實(shí)際情況，為支護(hù)質(zhì)量提供保證。同時(shí)搞好施工組織管理、支護(hù)技術(shù)管理、人員施工管理等工作，強(qiáng)化支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用效果。

5.2 科學(xué)選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)

支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇需綜合考慮多項(xiàng)因素，避免受到地下水的影響，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的耐久性，保證巖土工程的穩(wěn)定性?；又ёo(hù)工程中涉及內(nèi)容多，在對(duì)支護(hù)效果的影響因素中，地下水因素最不容忽視。因此，優(yōu)化支護(hù)結(jié)構(gòu)需要優(yōu)先考慮地下水因素的影響，借助合理的設(shè)計(jì)，減少對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞作用。研究表明，地下水的滲透力、侵蝕力，會(huì)弱化支護(hù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，逐步減弱滑移的防護(hù)能力，從而影響工程安全性。針對(duì)這種情況，需要建立止水帷幕，妥善設(shè)計(jì)擋水方法，借助合理高效的方法，提高巖土工程穩(wěn)定性，發(fā)揮支護(hù)結(jié)構(gòu)最大優(yōu)勢(shì)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)促動(dòng)下，巖土工程項(xiàng)目增多，隨之而來(lái)的是基坑開(kāi)挖和支護(hù)的要求不斷提升。為保障施工安全性，保證巖土工程基坑施工順利進(jìn)行，需掌握核心的支護(hù)技術(shù)，不斷調(diào)整支護(hù)結(jié)構(gòu)，明確支護(hù)的注意事項(xiàng)。在此基礎(chǔ)上，提高支護(hù)體系完善性，實(shí)現(xiàn)巖土工程可持續(xù)發(fā)展。在遵守支護(hù)技術(shù)應(yīng)用規(guī)則的同時(shí)，還需要落實(shí)技術(shù)質(zhì)量監(jiān)管，實(shí)施動(dòng)態(tài)化管理，發(fā)揮深基坑支護(hù)的優(yōu)勢(shì)。