基于巖土工程深基坑支護技術的實踐分析

和錫鳳

鄭州中核巖土工程有限公司 河南 鄭州 450002

引言

隨著我國建筑行業的不斷發展，建筑樓層高度與日俱增，而為了保證上層建筑的穩定，就需要增加基坑的開挖深度，基坑支護的要求越來越細致，想要做好生基坑支護設計工作，就需要詳細的基坑土質勘測數據。深基坑工程勘察工作是保證后續針對施工作業進行支護設計方案確認的數據基礎，也是在后期確保施工安全順利的基礎保障，能夠通過具體數據直到后續施工，避免一些潛在的事故因素被激發。我國房建行業目前正由中高層建筑朝高層建筑發展的趨勢，這主要是由于當前我國城市土地面積緊缺，可用于房建開發的面積與市場需求相比相對較小，為了確保有足夠的住房建筑用地面積，就只能夠開發高層建筑，而與普通的房建工程相比，高層建筑對于基坑的穩定性有更高的要求。

1 建筑工程巖土勘察的主要任務

巖土勘察工作主要是對所在區域的粘土性質和場地類型進行評估確認，進行地震效應評價，評價建筑地震等級。在進行巖土勘察過程中須有針對性地對建筑地區涉及的地震設防區域的類型以及地質條件進行細致的區分，以更好的指導設計人員對不同地區的地質情況有更深入全面的了解，以便做出針對性的設計作業。地震效益評價是沿途勘察的主要任務，會對施工圖設計和施工組織都會產生持續的影響，如果建筑工程的抗震等級能力能達到6級，那么其抗震性和抗形變能力就比較強，則在進行巖土勘察時，勘查人員是需要進行正常的地質勘察工作即可，如果建筑工程本身的抗震等級較弱，那么就需要其建設在地基水平更好的地質條件上。對此類對象進行嚴肅勘測，需要做好地基加固和彈性防震等施工措施。同時還要對地下水的基本情況進行探查，不同的巖石結構和類型對于地下水的防滲透能力存在很大的區別，如果在勘察過程中沒有對地下水分布區域和所處位置進行準確的捕捉，那么在后期施工過程中很容易出現地基施工工藝選擇不當而導致的滲水情況，進而導致地基沉降和建筑物不穩定等現象，因此在進行沿途勘察時，必須將地下水的所處位置，地下土質條件，抗滲透能力，都歸于巖土勘察工作內容。需對地下水巖土結構的滲透等級以及地下水所處的相對位置，地下水中內含的化學成分地下水類型進行逐一的勘察和記錄。除以上2點之外，巖土勘察作業還能夠為深基坑支護提供數據支持，幫助施工管理人員確定合適的基坑支付方案，做好施工前的各項技術準備，為保證深基坑開挖過程的安全，需要有準確的勘察數據予以支持，這樣才能夠對整個工程的形變和承載力進行量化分析。

2 基于巖土工程深基坑支護技術的實踐分析

2.1 做好施工前期勘察工作 在正式實施巖土工程深基坑支護作業前，需要落實好相應的準備工作，避免給巖土工程支護設計施工建設埋下隱患。在此期間，需要做好三方面的工作:第一，重視對施工區域周圍環境的全面勘察，了解基層設施、管道及管線預留位置等，并進行及時記錄，從而為深基坑施工支護作業的高效開展提供專業支持。與此同時，要提取具備代表性的土樣，做好樣品質檢工作，根據質檢結果設計完善的支護方案。第二，加強水文地質勘察，了解深基坑所在區域的水位變化及補給狀況，滿足施工支護計劃安全實施要求。第三，做好施工區域的巖土勘察工作，設立好一定數量的勘察點，并將切實有效的檢測工作落實到位，確保巖土工程深基坑支護施工狀況良好性。其次，在設計支護樁施工方案的過程中，應根據施工環境和巖土結構，準確計算力學參數，設計最合理的樁型，準確計算樁截面與長度，盡量避免給支護樁使用功能造成負面影響，確保支護樁的承載力能滿足實際需求。在具體設計工作中，必須謹遵巖土工程施工建設標準要求與支護樁的作用，堅持實用性與經濟性原則，合理規劃圓形、矩形或者多邊形樁。與此同時，要準確把握三方面的設計要點:第一，結合同一類設計資料和專業設計理論知識，依據施工區域狀況，準確定位單樁的承載力，以此加強樁基礎在巖土工程施工建設中的承載能力。第二，初步完成樁基礎施工設計作業后，應自己核對樁的數量及其所在位置，做好數量編號工作。與此同時，應充分利用信息技術精確計算復合樁的承載力，采用三維空間來驗算分析樁頂的作用效應。第三，設計師應科學設計灌注樁和預制樁，結合施工成本、施工現場環境和施工標準要求選用合適的類型。

2.2 基坑支護設計方案 綜合考察現場的周邊環境、地下管網及巖土層組合等條件，根據建設單位對基坑支護工程的具體要求，為盡可能避免基坑開挖對周圍道路、地下管線及建筑物的影響，本著"安全可靠，經濟合理，技術可行，方便施工"的原則，經過細致分析、計算和方案比較，最終確定排樁+土釘墻+管井降水的支護方案。設計方案如下:AB剖面:位于基坑東面，安全等級為一級。地下室外墻邊線距離用地紅線最近處約為11.2m，紅線外為城市道路。此段采用放坡+排樁(坑內加固土)進行圍護處理。整平地面至樁頂按1∶1.5自然放坡，坡高1.5m，坡面采用素噴混凝土支護，采用Φ1200@1600旋挖圍護樁，樁長為10.7m，嵌固深度為7.0m，樁頂設置冠梁。BC剖面:基坑東面，安全等級為一級。地下室外墻邊線距離用地紅線最近處約為10.6m。紅線外為城市道路。此段采用放坡+排樁進行圍護處理。整平地面至樁頂按1∶1.5自然放坡，坡高1.5m，坡面采用素噴混凝土支護，采用Φ800@1200旋挖圍護樁，樁長為10.7m，嵌固深度為7.0m。CD剖面:基坑北面，安全等級為二級。地下室外墻邊線距離用地紅線最近處約為24.7m。此段采用土釘墻進行圍護處理。整平地面至樁頂按1∶1.5自然放坡，坡高5.2m，坡面采用土釘墻支護，土釘為鋼管土釘。DE剖面:基坑西面，安全等級為二級。地下室外墻邊線距離用地紅線最近處約為7.0m。紅線外為幼兒園及高層住宅。此段采用放坡+排樁進行圍護處理。整平地面至樁頂按1∶1.5自然放坡，坡高1.5m，坡面采用素噴混凝土支護，采用Φ800@1200旋挖圍護樁，樁長為10.7m，嵌固深度為7.0m。EA剖面:基坑北面，安全等級為二級。地下室外墻邊線距離用地紅線最近處約為11.1m。此段采用土釘墻進行圍護處理。整平地面至樁頂按1∶1.5自然放坡，坡高5.2m，坡面采用土釘墻支護，土釘為鋼管土釘。

2.3 改善深基坑開挖工藝 在巖土工程樁基礎施工作業中，必須按照標準要求做好樁基礎布置工作。一般情況下，須采取一柱一樁的模式來設計樁基礎，對于變形縫處理工作，應將其設置于樁結構最佳位置，必要時需采用兩柱合用一樁的設計方法，需要注意的是，在采用這種方法時應力保上面柱子的合力作用點和樁基的中心位置一致。同時，要確保巖土層非擠密樁的樁間距不小于0.5米。在設計群樁時，應做好三角樁、矩形樁與梅花樁的布局工作，在布局過程中，要力保中心能重合于上部結構力的作用點。其次，要借助模量來衡量群樁所受彎矩較大的方向與其所彎曲的截面是否符合標準要求。在為單列樁設計條形承臺時，如果該樁沒有橫向分支，就要合理計算其長度以及與之相關的連系梁。對于剪力墻和柱子等位置，應設計好橢圓樁基礎。與此同時，必須全面改善深基坑開挖施工技術，準確把握施工設計要點，從測量放線、切線分層開挖、修坡、土層預留等方面入手，加強機械開挖施工技術使用，并通過對坑底寬度檢查及是否到達設計標高方面的思考，完成好基坑開挖施工作業。其次，施工技術人員應科學使用分層臺階式放坡開挖方式以增強基坑開挖施工安全性。與此同時，應充分考慮鄰近建筑物的實際情況，控制好其與深基坑開挖施工區域的距離及坡度，并對坑底是否存在裂隙、暗溝等進行充分考慮，從而提高深基坑開挖施工質量。同時，應減少開挖后深基坑的暴露時間，避免對坑底產生擾動作用，給予深基坑高效施工更多的技術支持，為后續施工作業開展創造有利的條件。此外，應注意規范土方開挖施工技術。通常，在土方開挖中，必要時刻適宜采用盆式開挖方式。通常，第一步土方開挖的深度相對較小，是1.45米，當第一道內支撐體系中的混凝土強度高于80%，就可以進行第二步土方開挖。第三步土方開挖繼續運用盆式開挖技術，開挖深度通常是5.80m，依然要分兩次開挖。

結語

在建筑工程施工中，深基坑支護設計與巖土工程勘察技術是關鍵，對保證基坑工程安全施工具有重要意義。必須采用合理的勘察技術，準確勘察巖土特性，為深基坑支護設計提供重要依據。優秀的基坑設計不但能保證施工的安全，還能為建設方節省基坑支護費用，促進建設工程行業健康發展。