巖土工程中深基坑支護(hù)問題研究

摘 要：近年來，在巖土工程開掘工作中，深基坑支護(hù)技術(shù)被廣泛采用，在漫長的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中，其技術(shù)的使用開始朝著永久性支護(hù)與臨時性支護(hù)相互結(jié)合的方向發(fā)展，在有效融合水結(jié)構(gòu)與受力結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其基坑開掘模式逐步進(jìn)入轉(zhuǎn)型階段，轉(zhuǎn)變成為深基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)機(jī)制。本文將有針對性地對我國巖土工程中深基坑支護(hù)技術(shù)中存在的問題，采取有效應(yīng)對措施，對其進(jìn)行深入探討和解析。

關(guān)鍵詞：巖土工程；深基挖；支護(hù)施工

一、巖土工程深基坑支護(hù)施工所面臨的問題

伴隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，巖土工程中，其深基坑的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案得到了很大改進(jìn)，然而，就實(shí)際施工情況而言，其內(nèi)部依然存在著許多問題，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)

在巖土工程施工中，精確地判定深基坑支護(hù)壓力的承載力度，是促進(jìn)整體工程質(zhì)量，保障工程安全性能的關(guān)鍵性因素。所以，在地理環(huán)境較為復(fù)雜的情況下，我國巖土工程中對于深基坑支護(hù)支撐能力的計算，通常是采用的庫倫或者是朗肯公式。同時在開掘較為困難的深層基坑工作的時候，其基坑含水率、土質(zhì)粘連性以及基坑內(nèi)部摩擦力大小都是隨著挖掘工作的展開而不斷變化的，所以要計算出準(zhǔn)確的支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)際受力大小是不容易的。據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，基坑內(nèi)部內(nèi)摩擦角僅僅出現(xiàn)5度的差值，這都會影響到主動土的壓力大小，從而在挖掘工作竣工之后，其土質(zhì)的凝聚力相較于之前有所不同。因而，使得支護(hù)結(jié)構(gòu)與工程運(yùn)作方式產(chǎn)生差異，影響最后的工程效果。

（二）支護(hù)結(jié)構(gòu)的空間效能不完備

調(diào)查大量的工程資料顯示，在深基坑挖掘工作中普遍存在著坑體兩邊小，中間大的情況，因而坑體中的邊坡很容易失去穩(wěn)定性，影響深基坑空間的設(shè)置。就過去所采用的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)而言，通常運(yùn)用平面設(shè)計的模式進(jìn)行坑基處理，然而這僅僅只是針對細(xì)長的坑基作業(yè)，而對于長方形或者是正方形的深坑基則不存在顯著差異。所以，工程人員在進(jìn)行巖土工程運(yùn)作時，應(yīng)切實(shí)依照平面設(shè)計的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，有效調(diào)節(jié)深基坑支護(hù)模式，使其挖掘的基坑空間能更好地滿足工程要求。

（三）深基坑土石取樣不準(zhǔn)確

在深基坑支架結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，其前提條件是依照地基土層的需求進(jìn)行取樣對比，確保土質(zhì)能夠達(dá)到物理力學(xué)中的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，以便更好地完善深基坑支護(hù)的設(shè)計模式。在巖土工程深基坑開掘工作中，應(yīng)切實(shí)依照國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開掘工作，對深基坑進(jìn)行挖掘取樣，具體而言即在有效減少勘探工程工作任務(wù)的基礎(chǔ)上，減少工程造價的成本投入。同時，因?yàn)閹r土土質(zhì)所選取的土樣相對復(fù)雜而且呈現(xiàn)出不斷變化的發(fā)展趨勢，所以，對于巖土工程中所采取的土質(zhì)樣本，無法全面地反映出土石的本質(zhì)特性，因而使得工程最后的深基坑支護(hù)設(shè)計工作無法滿足實(shí)際工程需求。

（四）深基坑支護(hù)的設(shè)計與工程受力情況存在差距

就當(dāng)前的情況來看，對于我國巖土工程中深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計模式，通常是運(yùn)用了物理學(xué)中的極限平衡定律，相較于現(xiàn)實(shí)中的深基坑受力情況來說，這之間是存在一定誤差的。據(jù)具體工程實(shí)例表明，就物理學(xué)原理上來看，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計滿足了極限定律中的安全指數(shù)，然而就部分深基坑支護(hù)實(shí)際運(yùn)作來說，其安全系數(shù)是相對較小的，應(yīng)而很難達(dá)到指定標(biāo)準(zhǔn)。

二、深基坑支護(hù)施工優(yōu)化方案

（一）選取符合科學(xué)原理的深基坑坑壁模式

在巖土工程中的深基坑支護(hù)施工前期，工程人員應(yīng)切實(shí)依照施工標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)判定深基坑中坑壁被破壞的情況，根據(jù)基坑破壞程度依次對其進(jìn)行等級排列。同時，依據(jù)深基坑中坑基安全系數(shù)，結(jié)合坑基四周環(huán)境，在精準(zhǔn)測量坑基深度的基礎(chǔ)上，調(diào)查當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)、水文環(huán)境，提前觀測好當(dāng)?shù)厥┕夂騺碜龊檬┕で暗臏?zhǔn)備工作，通過以上種種因素，規(guī)劃出科學(xué)的基坑坑壁形式。

在一定條件下，工程人員可適當(dāng)選用坡率法來開展深基坑支護(hù)工作，即在基坑上空不存在重要建筑設(shè)施、施工場所已經(jīng)具備的放坡基本標(biāo)準(zhǔn)以及基坑深度在不大于8m的情況下可以采用坡率法來進(jìn)行基坑支護(hù)工作。就巖土工程中的坡率法而言，其重要因素是將坡率波動值規(guī)定在一定范圍內(nèi)，通常情況下，坡率的波動值常用的是工程類比規(guī)范，根據(jù)已經(jīng)被穩(wěn)固好了的坡率數(shù)值來確認(rèn)。例如：如果是土體質(zhì)量較好的硬塑粘性土，在它的坡體高度不大于5m的時候，其坡率值可以在1：1.00-1：1.25之間波動；倘若基坑中土質(zhì)較為松軟且基坑上空承載著較大壓力，則其坡率的運(yùn)算可以運(yùn)用圓弧滑動的方式進(jìn)行精準(zhǔn)分析。

（二）全面監(jiān)控巖土工程挖掘工作

巖土工程中的深基坑支護(hù)工作通常選用的是機(jī)械開掘的模式。在基坑開掘工作前期，工程人員應(yīng)切實(shí)規(guī)劃基坑坑壁模式，在一定程度上減少水的需求，建立健全的基坑挖掘策略并且跟機(jī)械人員做好施工前的協(xié)調(diào)工作。在工程開展中期，相關(guān)工程技術(shù)人員應(yīng)做好全方位的工程監(jiān)控，就基坑挖掘的深度以及基坑坑壁坡度進(jìn)行全面規(guī)劃，有效防止開挖過度的情況出現(xiàn)。而對選用土釘墻支護(hù)的深基坑來說，應(yīng)精確地運(yùn)算出基坑開掘深度，按部就班，在上一層土釘墻支護(hù)施工完成以后才開始進(jìn)入到下一段工程的開掘工作。對于土質(zhì)較為松軟的基坑來說，其應(yīng)選用均衡的分層開掘方式，確保層高維系在1m以下。而針對于自然放坡的基坑來說，坑壁的坡度是支護(hù)工程控制的關(guān)鍵內(nèi)容。倘若實(shí)際操作中的基坑深度與設(shè)計圖紙中的基坑深度不一致時，應(yīng)確切按照工程需求調(diào)節(jié)基坑上空的開挖線，確保坑壁坡率達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)。

（三）完善好基坑支護(hù)的現(xiàn)場檢測

建立完善的支護(hù)檢測制度是有效防范基坑坍塌的重要措施，在進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計前期，工程人員應(yīng)切實(shí)提出檢測標(biāo)準(zhǔn)，聘用優(yōu)質(zhì)的檢測團(tuán)體制定出系統(tǒng)的檢測策略，在上報設(shè)人員、監(jiān)理工程師確認(rèn)完成以后方可進(jìn)行施工。就巖土工程中的檢測方案而言，大體上涵蓋了支護(hù)檢測目標(biāo)、支護(hù)勘探項目、支護(hù)測驗(yàn)方案、檢測運(yùn)作周期以及檢測信息反饋等等。就檢測項目大體內(nèi)容而言，通常包括了深基坑上空的水平位移以及垂直位移模式的監(jiān)測、基坑頂部建筑物是否已被破壞以及基坑土質(zhì)升降情況等的監(jiān)測。對于基坑的檢測工作，工程人員應(yīng)著重注重基坑項目策劃工作，全面分析基坑安全指數(shù)，根據(jù)地質(zhì)條件、支護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，完善檢測的企劃工作。就對監(jiān)測單位的具體要求來說，其需要定時的向施工單位或者是監(jiān)測機(jī)構(gòu)匯報工程檢測情況，倘若檢測結(jié)果沒有達(dá)到理想狀態(tài)，甚至超出了工程可以承受的范圍時，應(yīng)立即告知設(shè)計、施工或者是建設(shè)單位，詳細(xì)分析工程中遇到的困難，有效調(diào)節(jié)工程結(jié)構(gòu)，規(guī)避工程事故，從而更好地促進(jìn)巖土工程支護(hù)施工工作的完成。

結(jié)束語

在巖土工程運(yùn)作中，其深基坑技術(shù)的使用是一項具有相當(dāng)強(qiáng)的操作性的工程任務(wù)，就目前施工情況來看，基坑的挖掘深度呈現(xiàn)出日漸延深的發(fā)展態(tài)勢，特別是現(xiàn)代環(huán)保意識不斷加強(qiáng)的現(xiàn)代社會，相關(guān)工程人員應(yīng)以相對嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度來建立基坑支護(hù)，以便能夠達(dá)到高質(zhì)量的施工效果。

參考文獻(xiàn)

[1]陳林靖，戴自航.深基坑內(nèi)撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)計算的綜合剛度和雙參數(shù)法[J].巖土力學(xué)，2010（3）

[2]周罕，曹平.軟土地區(qū)城市深基坑支護(hù)方案優(yōu)選的模糊層次分析法[J].中南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2012（9）