巖土工程深基坑支護的設計及施工探究

常賀博

中國有色金屬工業西安勘察設計研究院有限公司 陜西 西安 710054

1 巖土工程深基坑支護設計與施工的重要性

巖土工程中的基坑支護技術和施工會受到他所在地區的地質條件、氣候條件、開挖深度、支護結構的使用年限等多種因素的影響，因此，相關設計人員需要根據施工現場的環境條件和所需求的支護結構進行合理設計，并慎重把握各個環節，以此來保證施工的質量實施。近年高層建筑逐漸增多，它的快速發展推動了基坑支護技術的提高，因此，我國在此技術的設計和施工方面也積累了較多經驗，因此支護技術和施工工藝這一技術愈發純熟，但是由于目前城市用地的緊張，更多建筑物在逐漸興起所以兩者之間的距離愈來愈近，這一問題相較之下增加了施工的難度，并且影響周圍的環境，也在一定程度上添加了經濟的壓力。如若按照以往的技術和工藝是不能滿足現在的需求的，它無法達到深基坑的開挖和支護所需的高度，因為無法達到施工要求所以引發了一些安全事故，也造成了一定的經濟損失，威脅著人們的安全，在此影響之下，要更加重視深基坑支護技術的創新和發展[1]。

2 對深基坑支護進行設計的形式

（1）排樁支護技術。排樁支護技術是在深基坑的基礎上廣泛使用的一項建設技術，以支護樁和防滲帷幕為主要支撐工具。為了改善土壤維護的效果，會使用到鋼筋混凝土灌注樁，在對其進行設置時，要確保位置合理，可以形成完整的地基構架。排樁支護技術在施工過程中沒有噪音，操作也很簡單。最重要的是對周圍環境的影響相對較小，韌性較強，所以被廣泛應用于深基坑支護技術中。

（2）錨桿支護技術。錨桿支護技術是深層地基支護技術的一種，采用錨桿支護技術可以增強深坑的巖石和土壤。使用錨桿工具在深坑施工時嵌入巖石和土壤中，并且對支護裝置進行連接。同時，為了保證深層基坑的支護效果，也需要使用一定的預應力。錨桿支護技術具有固有的技術優勢，這主要表現在有較強的環境適應性上，并且不會影響到深基坑的深度。在這樣的優勢基礎上，這項技術的應用也就相對廣泛了。

（3）土釘支護技術。土釘支護技術是提高深基坑結構穩定性的重要建設技術。要使土釘支護在施工過程中具有一定的強度和拉力，使用該技術時，應根據實際施工條件，制定相應的施工計劃。土釘的設計必須嚴格遵守深基坑的施工標準，并進行技術圖紙測試。施工前要計算土釘支護孔的深度，分析和明確施工階段。對混凝土進行施工時，應該確認混凝土的比率合適，并判斷混凝土是否符合施工標準[2]。

3 常用的深基坑支護施工技術

（1）混凝土灌注樁支護。在排樁式中比較常用的一種技術是混凝土灌注圍護樁支護技術，在使用該技術進行建設時，不存在振動噪聲等環境危險，不存在土壤擠壓現象，對周邊環境幾乎不產生影響。由于墻身的強度和剛度都比較大，所以支護的穩定性比較好，并且不會出現嚴重變形的現象。混凝土灌注樁支護施工的質量與整個基坑的安全有直接的關系，所以在具體施工過程中，一定要針對每個環節制定安全合理的施工措施，確保支護工作在質量方面達到預期的效果。

（2）錨桿支護。在一些地表工程中，可以使用錨桿支護進行相應的加固作業，常見的地表工程有隧道、巖土，以及邊坡深基坑等。在對桿柱進行制作時要使用木件以及金屬件等材料，一般情況下桿柱會被打入到相應的鉆孔中，例如洞室周圍巖體或者是地表巖體，此時，該結構能夠起到很好的補強、組合梁，以及懸吊等效果。支撐體在一定程度上會受到一定的拉力，而錨桿支護能夠使相應的拉力增強，這樣能夠保證其穩定性和強度良好，從而使相關工作更加高效地開展。

（3）組合型支護。在開展相應的支護作業時，如果深基坑內部的環境條件比較復雜，那么可以采用組合的方式來開展支護工作，這樣能夠很好地保證支護結構的優勢。土釘墻可以與預應力錨索、水泥土攪拌樁、微型注漿樁等進行組合，水泥土墻和灌注樁可以進行組合。排樁和土釘墻的組合是比較常用的一種支護結構方式[3]。

4 巖土工程深基坑支護設計及施工的主要問題

（1）設計與施工存在一定差異性。設計工作是沿途工程深基坑支護的核心內容，它影響著后期的施工，是否能夠統一有序進行。但是對于其他過程來說，巖土工程的地質更為復雜，這也會對后期的施工帶來不便之處，可能會引發突發狀況，從而引起施工和設計之間存在一定差異，這樣一來，最終的建設質量和各個施工工作的結果和預料會有較大的差異，它主要因自身地質條件不同而導致施工環節操作不當，或是相關人員專業經驗不足，或其他原因所引起的。

（2）土方開挖與邊坡支護不匹配。通常來講，土方開挖只需要完成所需求的基本工程就可以，對此沒有過多要求，但是由于邊坡支護的規章制度相較嚴格，所以在施工現場和專業技術應用方面都需要有嚴格的要求，所以整個工程也容易出現施工方面的作業問題。

（3）邊坡修理未達到相關施工標準。在深挖地基的過程中，很多因素會影響到施工過程，導致施工不符合標準。例如，施工中經常發生欠挖或超挖，單位管理人員對施工現場管理不當，機械設備經營人的技術不符合施工標準等，這些都會使建設不夠標準。在建設過程中，機具設備維修后，由于預想與實際情況不一致，建設后期會出現更多的安全隱患。這類問題實際上是深基坑支護建設過程中最普通的問題。

（4）力學參數的選擇不合理。在地基工程中，深基坑的支持結構主要是依靠機械的各個變量而變化的優秀支撐力。在地基工程的深層次地基的建設過程中，每一個力學參數的不合理選擇都會對支架的支承力產生一定程度的影響，從而減少不同數據的利用率。由于土壤壓力持續變化，設計師在實際工作中使用更多的Coulomb公式和Rankine公式，影響設計計劃的執行速度。

5 深基坑支護設計和施工改善對策

（1）改善深基坑支護設計。保證巖土工程的正常開展為了保證深基坑支護設計工作的質量，建設單位必須做到以下內容。①在設計過程中，嚴格管理建設及測量人員。②為防止功能性問題，有必要使測量數據接近實際地質條件。建設單位要評估測量數據的準確性和可靠性，最大限度地保證數據的科學合理，對深層地基支援的期望值和實際情況盡可能相符。③施工單位應嚴格對檢查設計工作質量進行把控，避免漏洞，預防事故發生，這樣能夠很好地保證深基坑支護工作的質量。

（2）選擇最為合適深基坑支護形式。選擇合適巖土工程的深基坑支護形式，可以使巖土工程的設計施工較為便利，所以需要根據巖土工程來對生基坑支護進行技術探討，因為不同支護技術應用于不同的范圍，所以在選擇支護技術時，需要結合工程自身的實際情況，另外，還要注意巖土工程深基坑支護施工中所出現的混合式支護、重力式擋土墻和懸臂支護三者不同支護。

（3）完善開挖問題。相關施工人員可以和項目的設計進行溝通合作，一起來進一步地完善巖土工程的開挖問題，也可以就此提升項目建設的品質。巖土工程的設計者和施工者可以制作不同的方案，去針對不同的開挖點，并且按照實際情況制定出合理化，科學化的設計方案，以此可以在有質量地完成工程前提的同時縮短工程所需注入的資金。除此之外，還可以更加有效地減少工程問題出現的概率。例如在本工程中，因為開挖深度較深，所以需要選擇分層開挖，并且在挖土過程中需要進行各種優化，使土方開挖與坡體加固相互配合，一次開挖深度不得超過2m，分段開挖寬度在15～25m之間，并且隨挖隨運，為支護施工提供場地。

（4）加強深基坑支護的質量檢測工作。為了避免發生一系列的安全和質量事故，在巖土工程中需要根據不同程度的要求去應用深基坑支護技術，以保證工程處于良好狀態，從而避免事故發生。除此之外，還要對深基坑支護工程進行質量檢測，檢測主體是否發生變形。

6 結束語

綜上所述，隨著巖土工程的施工范圍不斷擴大，其對施工的強度也有了提高，在施工過程中，深基坑支護這一技術決定著施工過程的質量，但是隨著深基坑支護技術的發展，對深基坑支護結構的設計也需要更加完善，再加之深基坑支護是重點與難點，所以隨著支護施工技術的要求提高，施工過程中的問題也接踵而至，為了保證深基坑支護結構的穩定性和安全性，需要積極分析和探究深基坑支護設計和施工中出現的重要問題，從而找到有效的解決辦法。