關于深基坑支護技術在巖石工程施工中的措施分析

王連東（山東省第四地質礦產勘查院，山東 濰坊261021）

關于深基坑支護技術在巖石工程施工中的措施分析

王連東（山東省第四地質礦產勘查院，山東 濰坊261021）

隨著我國社會經濟水平的不斷發展，建筑行業也進入到一個飛速發展的階段。因此，對于建筑工程的質量要求也在不斷提高，而作為建筑工程重要組成部分的巖土工程建設也變得極為重要。其中，深基坑支護施工更是關乎著整個建筑工程的質量。本文就將針對巖土工程深基坑支護施工技術措施進行一下淺談。

巖土工程；深基坑支護；施工技術措施

前言

深基坑支護，是一種起到支檔和加固作用的保護措施，其目的是為了保證在進行巖土工程深基坑支護施工時施工環境以及基坑環境的安全。[2]。而這些措施根據性能的不同也可以分為如下這三種形式：擋土、擋水或者支撐。不過，在建筑行業飛速發展的現狀下，深基坑支護施工技術仍然存在著一些不足之處，給建筑施工帶來了極大的危害和影響，有的甚而形成了安全隱患。因此，我們極有必要加強對巖土工程深基坑支護施工技術的研究。

1 巖土工程深基坑支護的分類以及主要形式

1.1 巖土工程深基坑支護的分類

進行巖土工程施工時會遇到地下管線和建筑物需要開挖的情況，但因為周圍的場地不變，所以當深基坑達到一定程度不能再直接放坡開挖時，就會采用基坑開挖的方式施工，并要對其進行基坑支護。

1.1.1 擋土系統

該系統常用的方式是利用鋼板樁這樣的支護排樁或者地下連續墻這樣的擋土墻等方式來建立高效的擋土系統，并以此來抵抗外土的壓力。

1.1.2 擋水系統

擋水系統類型多樣，各具特色，如旋噴樁及鋼板樁均具備較好的阻擋外部滲水的效果，此外，使用地下連續墻或是采用壓密注漿的方法也可以對外部滲水起到良好的抑制作用。

1.1.3 支撐系統

支撐系統作為巖土工程深基坑支護施工技術的最后一類，主要包括鋼筋混凝土或者鋼管和型管建成的內部支撐，以及由鋼筋混凝土和鋼進行組合的支撐等。支撐系統可以有效維護結構側力和限制結構內部的位移。

1.2 巖土工程深基坑支護的形式

巖土工程深基坑支護的形式包括：SMW支護法、鋼板樁支護法、地下連續墻支護法、支錨排樁支護法、深層攪拌樁支護法以及土釘或噴錨支護法。而這些深基坑支護的形式各有不同之處，可以用一張圖表來對其進行概括分析，如表1所示。

2 巖土工程深基坑支護施工存在的問題

2.1 支護結構設計的參數有誤

深基坑支護結構在巖土工程中相當重要，其壓力的大小對巖土工程質量的好壞有著較大的影響。但是我國地質環境是多種多樣的，因此，我們一直以來采用的都是“庫倫和朗肯公式”。然而，由于在復雜的地質環境中進行深層坑開挖，其中含水率以及粘聚力等土層情況都是在不斷變化的。因此，工作人員很難得到準確的支護結構實際受力，這樣就導致了相應設計結果不夠精確。最終，對土體力學的參數選擇造成極大影響。

2.2 空間效應不夠完善

實際情況表明，因深基坑坑內位移有著兩邊小、中間大的特點，所以深基坑很容易出現邊坡失穩的情況，這就導致了深基坑的空間問題。通常對于深基坑支護結構傳統的處理是通過設計平面應變的方式，但這種方式較適用于細長的深基坑，不適應于長方形或方形的深基坑。對此，工作人員必須遵照平面設計應變方案，來對支護結構進行合適的調節，使得深基坑空間適合開挖。

表1 [1]

2.3 深基坑取樣不全面

根據我國出臺的開挖指標，在進行深基坑結構設計時，為了保障支護結構施工的順利進行以及質量的良好，應該按照相關規定和地基土層的要求進行取樣分析，以此來達到物理力學的標準。并且，在深基坑開挖區域內部進行取樣工作，可以降低勘察工作量以及工程造價。但是，土樣的復雜多變是客觀存在的，取樣的樣品無法全面的反應出土層的特點，以致于支護結構的設計無法完全符合實際的土層情況。

2.4 支護結構設計和實際受力有差異

我國現在主要是通過極限平衡理論來計算深基坑支護結構的，這種計算方式和實際受力之間是存在一定差異的。因為深基坑支護結構系數一般比較小，所以即使在理論上極限平衡理論計算方式計算出的安全系數是符合深基坑支護結構的，但還是和實際壓力存在差異。

3 巖土工程深基坑支護結構主要的變形模式

支護結構如果被破壞并失效后，將會發生變形和位移情況，這種變形可以分成以下四種模式：弓形變形、深埋式變形、前傾型變形以及踢腳型變形。這些變形模式可以用圖1表示。

圖1 [1]

3.1 弓形變形

弓形變形是一種比較常見的變形模式。形成的主要原因是，由于深基坑在深厚軟土中施工，那些沒有支撐且嵌入土體深度較小的支護結構在基地以下會出現一定程度的彎曲，而這些彎曲變形的曲線是向著基坑內側突出的，就形成了弓形的變形。因此，將這種情況的變形稱之為弓形變形。

3.2 深埋式變形

深埋式變形模式是針對于那些在深基坑中支護結構有著支撐的情形，并且那些支護結構還有著很大的嵌入深度。在這種情況下，支護結構的上半部分是朝著深基坑的內側發生彎曲，而下半部分卻是向反向彎曲，我們就稱之為深埋式變形。

3.3 前傾式變形

深基坑施工中那些沒有支撐的懸臂式支護結構被破壞而失效后，導致支護結構整體向基坑內側傾斜，并且支護結構頂部的位移情況最明顯，就可以將其稱之為前傾式變形了。

3.4 踢腳型變形

踢腳型變形這種變形模式一般是當深基坑土層位于游泥質的土壤中，當支護結構在土體中的嵌入深度比較小時，如果出現支護結構被破壞的現象，其底部發生較大的位移情況，這種就稱之為踢腳型變形。

4 巖土工程深基坑支護施工技術措施

4.1 提高深基坑支護結構的設計理念

遺憾的是，我國現如今還沒有統一的深基坑支護結構設計標準，一直采用都是庫倫理論和朗肯理論，關于支護樁的計算方法也用的是“等值梁法”[2]。但是，這些施工設計方法已逐漸無法適應現在的巖土工程發展，其計算結果存在一定的誤差，危害到了巖土工程深基坑支護施工的安全性。對此，建筑工程從業者們應該積極借鑒外國的先進技術，積極完善我國的深基坑支護結構的設計理念。

4.2 增強對支護變形的觀測力度

深基坑支護施工變形觀測的主要內容是對基坑邊坡變形、周邊建筑以及地下管網變形的觀測。其觀測目的就是為了記錄和分析這些變形情況，以便于在深基坑支護設計時對實際情況有所了解，能夠及時應對突發情況，對于相應的位置可以馬上進行修補。由此可見，對支護變形的觀測是極為重要的，增強其觀測力度也是極為必要的。

4.3 提高巖土工程深基坑支護施工的質量管理

對于提高質量管理，應該針對施工方和監理方兩方來進行加強。

施工方首先要制定完善且詳細的施工目標及施工計劃，來保證整個巖土工程深基坑支護施工能夠有序進行，避免亂開亂挖的現象出現。其次，施工方還要制定嚴格的施工標準，要求施工人員按照標準進行施工，只有這樣才能保證施工的質量。監理方也需要在巖土工程深基坑支護施工時發揮自己的監理作用，日常巡檢、抽樣調查的力度要加強。同時，發現任何問題也要及時上報，并要求施工方按時修補。

5 結束語

綜上所述，我國的深基坑支護施工仍然還存在著一些問題，指出這些問題，運用正確合理的技術措施加以改正才能保證巖土工程的質量，從而還能來提高我國整個建筑行業的技術水平。

[1]李俊鋒.深基坑支護結構分析與應用研究[D].西南交通大學，2015. [2]梁 剛.巖土工程基礎施工中深基坑支護施工技術的應用探析[J].中國建材科技，2014，04：150～151.

[3]趙光福.巖土工程深基坑支護施工技術措施[J].信息化建設，2015，04：19～20.

[4]劉祝明.巖土工程深基坑支護的施工技術[J].江西建材，2015，13：113～114.

[5]劉 帥.巖土工程深基坑支護施工技術措施解析[J].居業，2015，16：109+111.

TU753

A

2095-2066（2016）22-0175-02

2016-7-12

王連東（1981-），男，工程師，大專，主要從事巖土工程勘察、設計、施工工作。