關于巖土工程深基坑支護設計與施工技術措施的研究

■　左輝

（廣東省環(huán)境地質勘查院廣東廣州510080）

關于巖土工程深基坑支護設計與施工技術措施的研究

■左輝

（廣東省環(huán)境地質勘查院廣東廣州510080）

隨著我國社會經濟的快速發(fā)展，我國的建筑行業(yè)也得到了廣闊的發(fā)展空間。建筑工程規(guī)模與數量的增大使得建筑工程的質量要求也就更為嚴格。在建筑工程中，巖土工程是十分重要的組成內容之一，直接影響著建筑工程的整體安全。巖土工程的施工質量是保證建筑工程的長久使用的基礎?；诖耍疚尼槍r土工程深基坑支護施工技術上存在的問題進行了簡要闡述，并提出幾點個人看法，僅供參考。

巖土工程深基坑支護設計與施工技術措施分析

前言：在巖土工程中，深基坑支護設計與施工技術是熱點的研究方向之一。深基坑支護通過不同的措施來實現(xiàn)擋土、擋水以及支撐等功能。由于各個工程的地質環(huán)境情況千差萬別，因此在實際施工中要結合具體的實際情況來確定采用何種支護措施。深基坑支護技術隨著建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展得到了快速的進步，但是依然不可避免的存在著一系列的問題，這樣也就給施工的質量產生了一定的影響，增加了安全事故發(fā)生的機率。因此不斷完善深基坑支護施工技術有著十分重要的意義。

1　巖土工程中深基坑支護設計與施工技術存在的問題

現(xiàn)如今，隨著我國信息技術的不斷發(fā)展，深基坑支護結構發(fā)生了一系列的變化，但是在實際中依然存在許多的問題，這樣也就影響了最終的施工效果。

1.1巖土參數不準確

在巖土工程施工中，深基坑支護結構的受力直接來自于周邊的巖土體和水體，其受力情況直接影響著質量與安全。巖土力學本身是一種帶有經驗性質的不精確科學，實測的巖土參數只能代表測試體在測試時的狀態(tài)，并不能精確的大而化之的代表更大空間范圍、更長時間過程內巖土體的狀態(tài)，計算出的巖土參數更是只能當做參考值。我國地質情況比較復雜，僅僅是采用單一的庫倫朗肯理論并不能解決全部問題，更重要的是要結合經驗來確定最終的支護方案。通過相關調查可以看出，如果內摩擦角相差5°，所產生出的主動土壓力就會呈現(xiàn)出不同的效果。開挖以后，內聚力也就會發(fā)生變化并且由于支護結構與施工工藝上的不同，使得土體力學的參數也就不同[1]。筆者以為，短期內巖土力學的發(fā)展方向依然是經驗和計算并重。

1.2空間效應上存在問題

通過各地實例可以看出，在深基坑中，坑壁位移具有兩邊較小、中間較大的特點。這樣也就使長邊的深基坑邊坡很容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，造成空間問題的出現(xiàn)。對于傳統(tǒng)的深基坑支護結構設計來說，這并不是設計所考慮的因素之一。因此對于細長的深基坑的支護結構施工，更需要按照信息化施工的要求設計應變的方案，及時調節(jié)支護結構，從而滿足開挖空間的要求。

1.3取樣不完整

在設計深基坑結構的過程中，勘察工作是重要的一環(huán)。因為土樣具有多變性與復雜性的特點，因此如果不能完整的采取土樣，就可能會出現(xiàn)支護結構的設計不能滿足實際情況的狀況[2]。由于每個鉆孔都代表了其附近一段范圍內的土層，是典型的以點代面，因此要嚴格按照規(guī)范的要求進行布孔、鉆孔和取樣，以此來保證支護結構設計的相對準確。并且這樣可以從實際上減少工作量，同時還可以降低造價。

1.4支護結構計算模型與實際受力上存在差異性

就我國目前的深基坑支護結構計算來說，主要是依靠極限平衡理論來進行的，從理論上來講，深基坑支護結構是滿足極限理論計算的要求的，但是實際情況的復雜性造成了實際受力上存在著一定的差異。。

2　深基坑支護類型與設計

2.1類型

在巖土工程中，各種管線與建筑物施工之前都必須要先進行開挖。當基坑達到一定深度時便不能直接進行放坡開挖，而是要采用支護的方式來進行基坑開挖。傳統(tǒng)的巖土工程中，深基坑開挖工程一般是采用了鋼板樁支護加上井點降水，這樣就可以滿足比較簡單的施工工序。但隨著基坑深度的不斷擴大，就必須采用其他新的支護方式。下面對支護結構進行分類簡述。

2.1.1擋土結構

在擋土系統(tǒng)中主要包括了：鋼板樁、地下連續(xù)墻、排樁等，會同坑前被動土壓力加固體，共同抵抗坑外土所產生的壓力。

2.1.2擋水結構

在擋水系統(tǒng)中主要包括了：旋噴樁以及水泥攪拌樁等，可以有效避免發(fā)生外部滲水的現(xiàn)象[3]。同時在較淺的基坑中，這些結構也可以起到一定的擋土作用。

2.1.3支撐結構

在支撐系統(tǒng)中主要包括了：鋼筋混凝土和鋼的組合支撐、鋼筋混凝土內支撐、鋼結構內支撐等。這樣可以較好的對基坑側壁產生維持結構穩(wěn)定的側向力，避免出現(xiàn)基坑側壁發(fā)生位移的現(xiàn)象。

2.2設計

2.2.1深層攪拌樁支護

此種支護主要以水泥與石灰等材料為主，通過樁機進行對固化劑和土層進行深層攪拌，通過固化劑與軟土相結合所產生的反應來促使軟土實現(xiàn)硬結，并形成強度較高的水泥攪拌樁。

2.2.2排樁支護

此種支護主要是利用鋼板樁以及灌注樁等，通過設計出連續(xù)咬合的灌注樁支護來完成支撐和止水的任務。

2.2.3地下連續(xù)墻支護

此種支護主要是針對深度在10米以上，對環(huán)境要求較高的工程。因為地下連續(xù)墻支護具有剛度強與整體性能好的特點，因此可以避免對環(huán)境產生太大的影響。

圖1　地下連續(xù)墻施工工藝

2.3土釘墻支護

此技術是一種原位土體加筋技術。將基坑邊坡通過由鋼筋制成的土釘進行加固，邊坡表面鋪設一道鋼筋網再噴射一層砼面層和土方邊坡相結合的邊坡加固型支護施工方法。它能合理利用土體的自穩(wěn)能力，將土體作為支護結構不可分割的部分，在安全的前提下能做到造價較低。

3　深基坑支護施工技術的措施

3.1完善巖土工程深基坑支護施工的設計理念

隨著我國深基坑支護施工技術的快速發(fā)展，支護結構也得到了相應的進化，這樣也就促使了我國的深基坑支護結構設計水平更加的完善。此外由于我國在支護結構設計上還沒有實行統(tǒng)一的規(guī)范，因此大部分還是采用朗肯理論與庫倫理論來進行確定的，而支護樁則采用等值梁法進行計算的，這樣就可以有效避免出現(xiàn)施工方法與設計上的缺陷。但是對于朗肯理論來說，會與計算結果出現(xiàn)一定的差異，因此也就造成了經濟性與安全性的不足。所以新時期下的深基坑支護結構施工技術必須要建立在實際生產施工基礎上，通過引進國外的一些先進的設計理論，來轉變傳統(tǒng)施工中的弊端[4]。

3.2通過增強變形的觀測力度來保證施工的順利進行

通過對實際數據進行有效觀測，來了解設計中的應用情況。同時還可以根據相應的偏差分析來保證施工的順利進行。通過對偏差進行分析，還可以及時了解深基坑是否發(fā)生變形，這樣可以便于施工人員在實際施工中調整相關參數，控制好施工的部位。另外在施工中，為了保證數據的及時與有效，就要求觀測人員要在實際施工中及時分析出問題存在的原因，并設計出相應的方案，以此來保證施工的順利進行。對于一些工程量較大以及比較復雜的基坑工程來說，則要要靠專家進行有效論證，以此來減少危險的發(fā)生，保證施工過程的安全。

3.3增強施工的質量

在巖土工程的實際施工中，必須要控制好施工環(huán)節(jié)，一旦發(fā)生問題，則要立即進行補救，保證施工的順利實施。在實際施工中，要嚴格根據施工組織設計和施工圖紙，實現(xiàn)精細化的管理與控制，保證施工的質量。在施工過程中要求施工人員要掌握好施工的流程，制定出準確的施工目標，遵循有效的深基坑開挖原則，嚴格按照施工圖紙來進行施工，并且遵循信息化施工的原則，一旦發(fā)現(xiàn)地質情況與設計不符，便需要及時聯(lián)系設計進行變更。

4　結語

綜上所述，巖土工程深基坑支護設計與施工技術比較繁瑣與復雜，因此就要求所采用的的方法科學與有效。為了避免出現(xiàn)安全事故，就要做好設計與施工的技術控制工作，消除安全隱患，改進設計理念，提高管理的水平，增強監(jiān)控的效果。

[1]張建民.中國土木工程學會第九屆土力學及巖土工程學術會議 (第一號通知:征文) [J].巖土工程學報,2012，（04）：74-75.

[2]張浩龍.李柏生.任永忠.朱彥鵬.深基坑土釘和樁錨支護數值模擬分析 [J].蘭州理工大學學報,2012，（06）：379-379.

[3]楊江峰.陳光怡.葛康.汪明武.基于廣義聯(lián)系度集成的基坑支護方案集對分析模型[J].長江大學學報 (自然科學版)理工卷,2010，（03）：326-327.

[4]華仁慶.陳光怡.韓金平.改進模糊模式識別的基坑支護方案綜合評價 [J].安徽建筑工業(yè)學院學報 (自然科學版),2011，（06）：858-859.

[5]戴佑斌.彭春霖.楊延軍.張尚根.基于改進AHP法的深基坑支護方案多目標模糊決策研究 [J].四川建筑科學研究.2012，（03）：464-467.

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1000-405X（2016）-3-460-2