巖土工程基坑支護設計及應用研究

劉 奎

（北京振沖工程股份有限公司，北京 100000）

基坑是建筑整體最重要的承重部分，保障基坑的質(zhì)量也是確保建筑工程質(zhì)量的前提。巖土工程深基坑支護主要是為了保障深基坑施工的安全和順利，防止基坑周圍出現(xiàn)坍塌，做好對深基坑周圍的有效保護和加固。當前隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市建設用地越來越緊張，有關城市高層建筑、地下商場等建設越來越多，建筑物的建造對于城市發(fā)展起到十分重要的作用，對建筑物的安全性等級要求越來越高，深基坑開挖的深度對城市建筑質(zhì)量有著十分重要的作用，有關深基坑的復雜性越來越受到大眾的關注。深基坑支護方面的問題逐漸顯示出來，建筑工程施工的難度也逐漸加大。

1 巖土工程深基坑支護的類型

深基坑支護施工工程的周期長，是一項階段性的施工工程，在實際的工程施工過程中需要嚴格按照施工的先后順序進行施工，確保整個工程的施工流程符合相應的標準和要求，巖土工程深基坑支護施工需要按照土壤性質(zhì)進行選擇相應的支護類型。 （1） 深基坑支護系統(tǒng)，主要是利用鋼和鋼筋混凝土進行組合支撐，鋼管內(nèi)部和鋼筋混凝土的內(nèi)部進行有效支撐，能夠限制建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的位移，維護建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性；（2） 擋土工程系統(tǒng)，主要是通過設置地下連續(xù)墻、水泥攪拌樁等方式抵抗外土帶來的壓力和沖擊，形成一排連續(xù)的支護樁，能夠保證地基的穩(wěn)定；（3） 擋水系統(tǒng)設置方式，主要設置的類型有鋼板樁、水泥攪拌樁等，主要是能夠阻擋外部的水滲透到基坑中，影響到基坑的穩(wěn)定。

2 深基坑支護工程的特點

深基坑支護工程的特點是：（1） 具有較強的區(qū)域性，深基坑工程的施工具有一定的區(qū)域性，十分注重工程的地基情況，不同區(qū)域的土地地質(zhì)不同，有黃土地質(zhì)、膨脹土地質(zhì)、黏土地質(zhì)等，有時在同一個城市中，都會有不同的地質(zhì)。在進行深基坑施工的過程中，需要因地制宜，提前對土地地質(zhì)進行檢測，針對不同土質(zhì)情況選擇不同的施工方案，根據(jù)不同土地情況做出不同的分析；（2） 深基坑工程具有一定的時空效應，在進行深基坑施工的過程中，需要考慮到深基坑土質(zhì)的時空效應，土地的土質(zhì)情況會隨著時間的推移有著很大程度的變化，土地所承受的壓力會逐漸加劇，土體自身的強度會降低，土質(zhì)整體的穩(wěn)定性也會降低，因此，在深基坑支護施工的過程中，需要十分重視時空效應。

3 巖土工程深基坑支護施工中存在的問題

巖土工程深基坑支護施工中也會發(fā)生很多問題，其主要存在的問題主要包括以下幾個方面。

3.1 深基坑支護工作不到位

目前，巖土工程深基坑支護中，使用的計算公式不到位，采用的庫倫和朗肯土壓力計算公式只適用于結(jié)構(gòu)簡單、深度不深的基坑中，應用到深基坑的計算中，不能精確計算大體量、含水量和深基坑的基坑深度。采用該種計算方式進行計算，會給后期的施工帶來很大的安全隱患，導致在實際的深基坑施工中存在很多問題，基坑內(nèi)部的凝聚力改變、內(nèi)摩擦角度較大等問題，使巖土工程深基坑支護存在不穩(wěn)定的現(xiàn)象，也會嚴重影響到巖土工程深基坑施工的安全性。另外，在設計階段應用的極限平衡理論不適用于深基坑的支護設計中，存在對深基坑結(jié)構(gòu)考慮不周，計算系數(shù)會偏小，導致設計內(nèi)容與實際深基坑支護的設計不相符，增加了整體的施工難度，也不能達到整體施工的標準。

3.2 深基坑施工質(zhì)量方面存在問題

在巖土工程深基坑施工過程中，實際的工程施工不能達到預期的施工設計內(nèi)容，在巖土工程深基坑施工支護中，深層攪拌樁中的水泥量不能達到施工設計要求，水泥土的強度就不能達到支護效果，水泥土也會產(chǎn)生裂縫。另外，深基坑邊坡修理也不能達標，巖土工程深基坑施工中需要首先采用大型機械設備進行開挖，然后對周圍邊坡進行人工修理，做好擋土支護和初噴施工。但是在實際的工程施工過程中，由于施工人員的管理工作不到位，開挖施工中對機械操作不當，會嚴重影響到邊坡周圍的平整度，也會導致初噴施工中存在很多問題。還有土層開挖與邊坡支護不相配套，一些施工單位過于重視施工進度和整體工程利益，土層開挖與邊坡支護如果不配套很容易影響到施工面的擴大，也會影響到整體的施工進程。

4 巖土工程深基坑施工中的優(yōu)化措施

4.1 監(jiān)控深基坑的挖掘過程

在當前巖土工程的挖掘過程中，主要采用的是機械挖掘方式，需要在挖掘的過程中，各施工人員做好協(xié)調(diào)工作，確保人與機械的有效配合。在實際的施工挖掘過程中，需要相關的施工人員做好對整個施工過程的監(jiān)控，包括深基坑開挖深度、施工進度和深基坑的坡度等，在對挖掘過程進行監(jiān)控的同時，能夠保證整個挖掘過程的順利。另外，針對深基坑地放坡，需要始終關注坑壁坡度，對坡度大小進行嚴格控制，如果坡度大小與圖紙不符，需要及時調(diào)整后進行施工挖掘。例如，遇到軟土質(zhì)的巖土，需要施工人員綜合考慮各方面的因素，采用分層開挖的方式進行挖掘，確保周圍土體的穩(wěn)定。

4.2 選擇合適的深基坑坑壁開挖方式

巖土工程深基坑支護技術在應用的過程中，需要施工人員能夠充分了解當?shù)氐淖匀缓蜌夂驐l件情況，對施工地點的地質(zhì)情況進行監(jiān)測，根據(jù)當?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境設計出相對應的深基坑施工方案，確保整個工程的施工能夠順利進行，符合當?shù)氐沫h(huán)境發(fā)展。另外，對深基坑坑壁的施工，需要及時對坑壁進行檢修和監(jiān)測，防止坑壁發(fā)生破損和開裂，在進行對坑壁施工的過程中，需要按照坑壁破損的等級進行劃分，做好對坑壁的及時修護。例如，在巖土工程深基坑支護施工中主要應用的支護技術是坡率法，應用該種方法能夠控制坡率數(shù)值的變化，以固定坡率值為參照確定工程施工過程中的坡率值。

4.3 做好深基坑支護現(xiàn)場的監(jiān)測

巖土工程深基坑支護能夠有效確保工程施工的整體質(zhì)量，做好深基坑支護現(xiàn)場的勘測工作能夠確保深基坑支護的精確和順利，也能夠降低深基坑出現(xiàn)開裂和坍塌的現(xiàn)象。在工程施工的前期，需要施工人員根據(jù)工程施工的具體情況設計出相應的施工標準，對現(xiàn)場的施工質(zhì)量、施工運行狀況進行監(jiān)測。例如，結(jié)合工程施工的實際情況應用相關的施工技術，在對工程變形觀測的過程中，針對地下管線、基坑邊坡重點關注，控制好變形問題，確保獲得數(shù)據(jù)信息的準確性。檢測人員需要對深基坑結(jié)構(gòu)、安全系數(shù)進行調(diào)查分析，確保基坑支護與設計標準一致。

5 結(jié)語

綜上所述，基坑支護工程施工的質(zhì)量與建筑的整體質(zhì)量有著密切的關系。在實際的基坑支護工程施工過程中，會存在很多的問題，包括施工環(huán)境、地質(zhì)條件、施工技術等，需要在施工中提前做好對工程的考察，及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題，采取相對應的措施及時處理，確保基坑支護的施工質(zhì)量。