對巖土工程施工中深基坑支護問題的探討

摘要：隨著現代建筑工程行業的不斷發展，使巖石工程施工過程中的深基坑支護的施工難度越來越高。本文結合某工程實例對深基坑中存在的問題進行了探討，并提出了深基坑支護設計及施工的相關措施.

關鍵詞：巖土工程；深基坑；支護；問題

一、深基坑支護技術

常見的深基坑施工技術有鋼板樁支護、深層攪拌樁支護、排樁支護、地下連續墻、土釘墻、錨桿支護等，以下對其中最主要的幾種做詳細介紹。

1鋼板樁支護

鋼板樁由帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼制成，把這種鋼板樁互相連接就形成鋼板樁墻，被廣泛應用于擋土和擋水。目前，鋼板樁常用的截面形式有U形、Z形和直腹板形。鋼板樁由于施工簡單而應用較廣，但是鋼板樁的施工可能會引起相鄰地基的變形和產生噪聲振動，對周圍環境影響很大，因此在人口密集建筑密度很大的地區，其使用常常會受到限制，而且鋼板樁本身柔性較大，如加支撐或錨拉系統設置不當，其變形會很大，所以當基坑支護深度>7m時不宜采用。

2深層攪拌樁支護

深層攪拌樁（水泥土墻）是利用水泥或石灰等材料作為固化劑，通過深層攪拌機械，將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間產生的一系列物理化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的樁體塊體或墻體。這種支護結構多采用格柵形式，即重力壩式擋墻。當基坑支護安全等級屬于二、三級時，基坑深度≤7m，且基坑邊至紅線間有足夠的距離時，由于水泥土屬不透水結構，因此既能擋土又能擋水，具有良好的防滲效果，在遠離已建建（構）筑物和市政管線場地往往優先采用。

3排樁支護

排樁支護形式是指運用鋼筋混凝土挖孔、鉆孔灌注樁在柱列式間隔實施布置使其發揮擋土結構作用。柱列式間隔布置主要包括在樁和樁之間存在一定凈距的疏排布置形式和樁與樁之間相切的密排布置形式。柱列式灌注樁發揮擋土維護結構時存在良好的剛度，如樁間土土質自立穩定性較差，應在樁間土采用水泥土攪拌法或高壓噴射注漿法進行加固處理，同時到起防滲作用，且應在樁頂采用鋼筋混凝土壓頂梁，促使支護結構連接的可靠性。

二、建筑工程中常見的深基坑支護問題

1.邊坡修理無法滿足規范要求

在深基坑施工的過程中經常會出現欠挖或超挖等情況，主要是由于管理人員管理不到位和機械操作者的專業水平等因素造成的，導致開挖后的邊坡表面平整度缺乏規則。在人工修整的過程中，因受到測量技術、工藝等方面因素的影響，導致經常出現欠挖或超挖情況，對深基坑支護工程的質量造成了極大的影響。

2.施工與設計差異明顯

在深基坑支護工程施工過程中，經常會出現深層攪拌樁水泥量不足的情況。因此會對水泥土的支護強度造成影響，導致水泥土容易出現裂縫現象。另外，在工程施工過程中，經常會出現偷工減料的現象。深基坑設計中對挖土程序的要求比較高，以降低支護變形量，且要進行技術交底。但在實際的深基坑施工過程中，為了加快工程進度，只注視眼前利益，容易導致偷工減料情況的出現。在傳統的深基坑支護設計中，根據平面應變問題進行處理；而在未進行空間問題處理前，則要根據平面應刻段進行設計。并適當調整支護的結構，以滿足開挖空間的效應要求。在該方面的設計上，其與實際的工程施工之間有明顯的差距。

三、工程概況

以某休閑購物廣場施工工程為例，該工程總建筑面積13113m2，底下2層，基坑深度10.5m，安全等級為2級。該工程的地質情況良好，多為強風化泥質粉砂巖，具有較高的穩定性。該工程的地質體征自上而下分布為雜填土，松散，稍濕，厚度0.7～2.6m；碎石土，松散-中密，厚度0.8～1.7m；砂質粘性土，可塑，飽和，厚度1.0～1.8m；全風化泥質粉砂巖，可塑，飽和，厚度2.9～4.4m；強風化泥質粉砂巖，飽和，厚度6.6～8.6m。

四、基坑支護的設計

由于該建筑基坑的西側有一側為建筑物，為了更好的保護周圍環境，確保工程的順利進行，從經濟性、技術性等方面為出發點，在工程地質的巖土層施工中采用鋼管樁與錨噴支護施工。根據巖土工程勘察報告中的土層指標及開挖范圍等方面進行分析，各個土層的巖石性質均比較差，且該基坑與建筑物與道路相距較近。因此，其對變形的要求越高。在巖石工程中，支護結構不僅要解決基坑邊坡的穩定問題，還能對基坑邊坡變形進行有效的控制，要求邊坡的變形量絕對不得影響到相鄰的建筑物與道路。從經濟性、安全性等方面進行綜合考慮，并充分結合該區域中的相似工程的設計、施工經驗。經計算與分析得出，該基坑工程的支護類型以錨噴為主。對于基坑西側靠近建筑物的部位的加固，應采用Φ114@600的鋼管樁進行，并沿著基坑的深度設置五排錨桿。上部三排均為12m，下部兩排則為7m。該基坑的噴面厚度為100mm，主要采用C20。混凝土進行噴射成型。

五、基坑施工

由于基坑的開挖對基坑及周圍環境的安全具有影響性，因此為了保證工程施工的安全、順利進行，在基坑的開挖過程中要嚴格遵循分區、分層、分段及兼顧綜合平衡的原則進行。在該基坑支護施工中，應采取分層開挖的形式，邊進行基坑開挖，邊進行支護，以防出現欠挖或超挖的現象。對鋼筋網的綁扎必須是足夠牢固的，且所搭接的長度也是符合設計要求的。而槽鋼應與混凝土面進行緊貼，對于不平的坡面，則不能將槽鋼與坡面直接緊靠，應先采用C20。混凝土進行填充。而預應力錨桿的張力，必須在注漿的4周后進行，注漿水泥可選用普硅水泥。考慮到該工程的工期，可在混凝土中摻入適量的三乙醇胺早強劑，而注漿材料可選用0.50～0.55水灰比的純水泥漿。樁的垂直度偏差應小于0.1%，而樁位的偏差應小于50mm，且樁徑的偏差必須要小于4%。其中，噴射混凝土中的水泥、中砂及細石之間的比例應為1：2：2.5，其強度為C20。基坑施工的主要方法包括以下幾種。

1.鋼管樁施工

在實施鋼管樁施工工藝時應注重合理選擇機械、明確打樁順序、加強貫入深度的控制等方面。在選擇機械是應根據工程實際情況，選擇適合機型這可以提高機械設備運用效果；對于打樁順序的設計，應當根據相關規范性文件及鋼管樁施工技術，合理的規劃打樁施工順序；對于貫入深度的控制，應當鋼管樁一般都不設樁靴，直接開口打入。并且在沉管時，由土體由樁口涌入樁管內，直到一定高度即可，及時閉塞封死，其效用與閉口樁相似。基于以上內容，鋼管樁施工是采用YT-150鉆機進行施工，在完成鉆孔后將水泥漿直接灌入。同時取出12孔深的鉆桿，再進行水泥漿的灌注。將鉆桿徹底拔出，并迅速植下鋼管樁。

2錨桿施工

通過采用YT-150鉆機進行施工，根據錨桿設計長度進行下料，誤差應控制在20mm左右。同時根據設計的錨桿間距進行定位，并對定位處進行鉆孔.

3.掛網與噴射混凝土施工

首先，是在噴錨支護施工完成后對土方的開挖。其開挖的層數和錨桿的排數是一樣的，但深度應在該排錨桿的30cm以下，對坡面的修整為人工修整。其次，掛網施工中所采用的網筋為Φ6.5@200×200的雙向鋼筋，其和坡壁之間的距離應為5cm，對鋼筋網搭接時間應在一個月以上，禁止出現偷工減料現象。最后，對混凝土進行噴射的干料應通過空氣壓縮機的空氣壓力進行傳送，而水泥、砂等干料應在噴口出與水進行混合，并高速噴到土墻表面上。在進行噴射混凝土施工的過程中，應先檢查各個螺絲釘與管路接頭連接的牢固性，并做好防堵裝置等檢查工作。再通風啟動，以檢查管路的暢通情況。啟動起動機，檢查其工況是否正常。并對橡膠接合板進行調整，并繼續加料噴射。

六、結語

綜上所述，由于巖石工程中的深基坑支護工程施工具有一定的復雜性與風險性，因此必須要分析出其施工過程中存在的問題。根據問題，采取有效的設計、施工等措施，從而保證施工安全順利地進行。