巖土工程中的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)分析

莊興岳，董明鋒

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巖土工程中的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)分析

莊興岳，董明鋒

（浙江省地礦勘察院，浙江 杭州 310000）

深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)對巖土工程施工安全有著非常重要的作用和影響，只有嚴(yán)格按照巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的要求和標(biāo)準(zhǔn)，對深基坑支護(hù)技術(shù)進(jìn)行合理選擇應(yīng)用，才能夠有效減少巖土工程施工安全問題發(fā)生，確保其整體的穩(wěn)定性。結(jié)合巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工中存在的問題，對其具體設(shè)計(jì)及有關(guān)技術(shù)選擇進(jìn)行研究，以供參考。

巖土工程；深基坑；支護(hù)設(shè)計(jì)；施工要點(diǎn)

在社會經(jīng)濟(jì)與各行業(yè)的快速發(fā)展影響下，工程項(xiàng)目施工建設(shè)領(lǐng)域也取得了較大的發(fā)展，工程施工數(shù)量與規(guī)模不斷增加，施工中對新技術(shù)、新材料以及新工藝、新設(shè)備的應(yīng)用也越來越廣泛，為施工建設(shè)質(zhì)量提供了較大的保障。深基坑支護(hù)是工程項(xiàng)目基礎(chǔ)施工的重要內(nèi)容，在特殊地質(zhì)條件的施工中較為常見。其中，深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的選擇對其工程質(zhì)量存在較大的影響。本文將結(jié)合巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工中存在的問題，針對巖土工程深基坑支護(hù)施工中常見的技術(shù)及其設(shè)計(jì)選擇進(jìn)行研究，以供參考。

1 巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工問題分析

1.1 深基坑支護(hù)施工與前期設(shè)計(jì)中存在問題

深基坑支護(hù)施工與前期設(shè)計(jì)中存在的問題主要是巖土工程深基坑支護(hù)施工與前期設(shè)計(jì)存在較大出入。由于巖土工程深基坑支護(hù)施工的環(huán)境條件相對復(fù)雜，支護(hù)施工前需要經(jīng)過專業(yè)技術(shù)勘察與設(shè)計(jì)分析，在合理的技術(shù)選擇基礎(chǔ)上，通過針對有關(guān)技術(shù)參數(shù)的計(jì)算分析與合理設(shè)置，繪制出相應(yīng)的施工圖紙，確保其技術(shù)選擇與施工應(yīng)用的合理性，促進(jìn)工程項(xiàng)目施工質(zhì)量提升。但是，值得注意的是，由于深基坑支護(hù)施工容易受到地質(zhì)、水文以及地形等因素影響，導(dǎo)致各類施工問題發(fā)生，再加上對上述因素的控制缺乏相應(yīng)的預(yù)見性，就會造成巖土工程深基坑支護(hù)施工與前期設(shè)計(jì)存在較大出入，對其施工質(zhì)量與安全影響十分不利。此外，巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中，一些企業(yè)為節(jié)約開支，降低工程建設(shè)的成本費(fèi)用，導(dǎo)致設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)存在偷工減料等問題，造成實(shí)際施工與預(yù)期結(jié)果存在較大差異，對巖土工程施工建設(shè)及其發(fā)展提升十分不利。

1.2 深基坑邊坡支護(hù)與土方開挖不匹配

巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工中還會存在土方開挖與邊坡支護(hù)不相互匹配的問題。根據(jù)巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工的實(shí)際情況，由于巖土工程基礎(chǔ)施工中，其土方開挖施工只需要根據(jù)有關(guān)作業(yè)要求對基本作業(yè)量進(jìn)行實(shí)施并完成即可，其施工要求及變化較小，而邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)與施工中的有關(guān)要求與規(guī)定則比較多，尤其是在現(xiàn)場施工及技術(shù)選擇應(yīng)用等作業(yè)環(huán)節(jié)，要求十分嚴(yán)格，在整個巖土工程基礎(chǔ)施工中極容易發(fā)生各類施工作業(yè)與設(shè)計(jì)沖突問題，對巖土工程的施工建設(shè)影響十分不利。

1.3 深基坑邊坡修理中存在的問題

在巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工中，邊坡修理過程中所存在的問題也十分突出，由于深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)或施工中的邊坡開挖施工不夠充分或者挖掘過多等，都會引起相應(yīng)的邊坡修理支護(hù)問題，而導(dǎo)致邊坡修理與支護(hù)問題的根本原因是設(shè)計(jì)施工的技術(shù)人員專業(yè)水平不高或者是對施工應(yīng)用機(jī)械設(shè)備的管理不夠嚴(yán)格，對施工作業(yè)環(huán)境的精細(xì)化管理與監(jiān)督不足等，這些問題對巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量產(chǎn)生了不利影響。

1.4 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)人員業(yè)務(wù)水平較低

一些企業(yè)在巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工中，為了追求工程進(jìn)度，在施工人員選擇上會選擇一些技術(shù)水平與業(yè)務(wù)素質(zhì)較低的施工人員，導(dǎo)致其不能嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，從而造成深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工存在較大差異。

2 巖土工程深基坑支護(hù)常見技術(shù)與設(shè)計(jì)分析

2.1 巖土工程深基坑支護(hù)常見技術(shù)

結(jié)合巖土工程深基坑支護(hù)施工的實(shí)際情況，其常見支護(hù)技術(shù)包含土釘墻支護(hù)、土層錨桿施工支護(hù)以及地下連續(xù)墻支護(hù)3種不同技術(shù)方法。

其中，土釘墻支護(hù)采用特制土釘支護(hù)作為基坑邊坡的土體支護(hù)體系，以促進(jìn)其提升強(qiáng)度，并對土體形成二次加固效果，確保其整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。一般情況下，采用土釘墻支護(hù)的深基坑支護(hù)施工中，通過鋼筋鐵絲鋪設(shè)或者是鋼筋混凝土形成的混凝土加固板面鋪設(shè)來形成與墻體土釘聯(lián)合的整體加固墻面。需要注意的是，該支護(hù)技術(shù)在實(shí)際設(shè)計(jì)與施工中，不僅要求支護(hù)坡面的土質(zhì)必須十分均勻，并且以較硬土質(zhì)、處于地下水位之上等為最佳條件，以避免土釘出現(xiàn)銹蝕，對其支護(hù)效果產(chǎn)生不利影響。土釘墻支護(hù)技術(shù)不適用于含水量較高的土質(zhì)條件，比如，在降雨量較大的南方地區(qū)巖土工程深基坑支護(hù)施工中一般就不建議選擇土釘墻支護(hù)技術(shù)。

采用土層錨桿支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行深基坑支護(hù)施工效果較好，其在支護(hù)設(shè)計(jì)與施工中需要利用錨桿鉆機(jī)進(jìn)行。一般情況下，在施工應(yīng)用前需要針對鉆孔位置的地形以及地下水位、周圍建筑等情況進(jìn)行全面勘察與分析，以確保對施工環(huán)境綜合了解與掌握基礎(chǔ)上，進(jìn)行相應(yīng)的施工方案設(shè)計(jì)與制訂，以避免各類施工問題發(fā)生，影響深基坑支護(hù)施工效果。在土層錨桿支護(hù)的鉆孔施工中，對其鉆孔施工工藝以及注漿漿體的設(shè)計(jì)一定要嚴(yán)格按照有關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，以確保順利施工，確保施工質(zhì)量與安全。

巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工中另一種較為常見的支護(hù)方式為地下連續(xù)墻支護(hù)，它通過連續(xù)墻體組成滿足支護(hù)需求，這種支護(hù)方式具有較好的剛性效果，噪聲影響較小，在住宅建筑深基坑支護(hù)施工中適用性較為顯著，尤其是高層、超高層城市建筑基坑支護(hù)施工時(shí)，十分受歡迎。需要注意的是，地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)所面臨的環(huán)境以地下為主，除施工前期對周圍環(huán)境及建筑等具有一定的影響外，受其抗?jié)B性較強(qiáng)等特征影響，其墻體比較干燥，并且隨著時(shí)間變化，在有效防止其他土體以及雜質(zhì)、垃圾等影響方面效果也比較好，同時(shí)由于地下連續(xù)墻墻體的相互支持，使其整體抗壓性也比較好，支護(hù)效果與其他技術(shù)方式相比相對顯著。

2.2 巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)分析

2.2.1 合理選擇深基坑支護(hù)方式

巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中，首先要合理選擇深基坑支護(hù)方式。根據(jù)上述對巖土工程深基坑支護(hù)常見技術(shù)的分析，可以看出不同支護(hù)技術(shù)的適用范圍不同，因此，在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中，需要結(jié)合工程實(shí)際對其支護(hù)技術(shù)與結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行合理選擇。值得注意的是，巖土工程深基坑支護(hù)施工中，比較常見的支護(hù)結(jié)構(gòu)包含懸臂支護(hù)、混合式支護(hù)與重力式擋土墻支護(hù)等，其中，懸臂式支護(hù)是將巖土嵌入基坑底部，以支撐地面重量，維持結(jié)構(gòu)整體平衡性；而混合式支護(hù)是以懸臂式支護(hù)為基礎(chǔ)，與單一的懸臂式支護(hù)的不同，其增加了錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)。通過在基坑的防滑面外部進(jìn)行錨桿固定，實(shí)現(xiàn)土體穩(wěn)固，起到更加顯著的穩(wěn)定性效果；重力式擋土墻支護(hù)是以擋土墻本身的重量實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體平衡，以避免支護(hù)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定情況的發(fā)生。

2.2.2 深基坑支護(hù)的排水設(shè)計(jì)

在巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中，還應(yīng)進(jìn)行合理的排水設(shè)計(jì)。由于地下水是影響深基坑支護(hù)質(zhì)量與效果的重要因素，因此，在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中，為避免其對施工效果產(chǎn)生不利影響，對存在較高滲透系數(shù)的基坑土層，需要采用井點(diǎn)降水法進(jìn)行有效處理，以對土體物理性質(zhì)進(jìn)行改善，避免支護(hù)結(jié)構(gòu)變形發(fā)生。對于滲透系數(shù)較小的基坑土層，則需要通過止水帷幕進(jìn)行降水處理，保障支護(hù)施工效果。此外，在深基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除了要考慮基坑內(nèi)地下水位變化的影響，還要重視控制地表水的影響，通過排水溝或者是集水井等方式，確保深基坑支護(hù)施工的排水良好，避免對支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。

2.2.3 深基坑支護(hù)施工工序與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的合理設(shè)置

巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中還應(yīng)對基坑開挖的施工工序進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以確保深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量合格。一般情況下，巖土工程深基坑的開挖施工需要分兩次進(jìn)行，對深基坑支護(hù)方式選擇時(shí)也需要從施工現(xiàn)場的土質(zhì)條件以及施工環(huán)境等進(jìn)行綜合考慮，以確保深基坑支護(hù)施工安全合理。此外，在深基坑開挖施工階段，需要按照先邊后中、先淺后深的順序進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，對無法進(jìn)行機(jī)械作業(yè)的施工區(qū)域，需要采用人工開挖施工方式進(jìn)行。基坑開挖施工應(yīng)嚴(yán)格按照土層結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)系數(shù)等計(jì)算開挖參數(shù)，避免出現(xiàn)基坑開挖過深或過淺的情況，確保其符合有關(guān)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或要求；對基坑開挖施工接近樁體的部分，在施工設(shè)計(jì)與具體實(shí)施中需要采用人工開挖方式進(jìn)行，以合理控制開挖的進(jìn)度和標(biāo)準(zhǔn)，避免對樁體造成損壞，在開挖施工中，還應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求做好相應(yīng)的地下水防滲保護(hù)，以避免對深基坑支護(hù)效果產(chǎn)生不利影響。

3 結(jié)束語

總之，對巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及有關(guān)事項(xiàng)的研究分析，有利于結(jié)合深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工中存在的問題，對其設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，從而確保深基坑支護(hù)的質(zhì)量和效果。

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2095－6835（2019）03－0118－02

TU753

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.03.118

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕