巖土工程深基坑支護的設計與施工

樊明皓

（海峽（福建）交通工程設計有限公司，福建 福州 350000）

0 引言

隨著我國巖土工程的施工范圍越來越廣，對施工的應用強度也得到了進一步地提高，施工過程中，深基坑支護這一關鍵性的技術直接影響了施工環節與工程的質量。隨著深基坑支護這一關鍵性技術的廣泛應用與逐漸發展，對深基坑支護結構的設計也需要進一步地改進與完善。

1 深基坑支護的設計及施工的重要性

近年來我國高層建筑的數量逐漸增多，飛速的發展促進了基坑支護技術的改革與提高，而我國在基坑支護技術的研究、設計以及施工方面也積累了較為先進的經驗，在基坑支護技術以及施工工藝方面的應用也愈發成熟。目前我國大部分城市建設用地較為緊張，而建筑需求卻越來越大，這也導致了建筑之間的距離在逐漸減少，這不僅增加了施工的難度以及對周圍自然環境的影響，同時也加劇了經濟壓力。

2 巖土工程中深基坑支護的特征

2.1 影響因素多

我國地域遼闊，地質情況復雜，巖土工程建筑施工現場的地貌條件與自然環境往往也比較復雜，在進行深基坑支護的過程中，巖土工程周圍的水泥滲流量、巖石的強度等都會受到很大的影響，因此我們在進行深基坑支護的設計和施工過程中必須要充分考慮各個方面的原因。一般來說，深基坑周圍的土壤和巖石極其容易給工程建筑物的結構帶來較大的壓力，從而導致對深基坑支護施工的不良影響。

2.2 施工條件復雜

與一般建筑工程施工過程中的深基坑支護施工相比，巖土結構工程施工過程之中深基坑支護所遇到的困難和麻煩要更多，施工條件也相對較為惡劣，這就決定了施工單位必須做到對深基坑支護的施工和質量實行嚴格的監管。而巖土工程的深基坑支護的設計人員必須要對其施工現場、地域特征、周圍環境進行全方位的調查了解，這樣才能盡量避免各種復雜的施工環境和自然條件給深基坑支護的施工質量帶來影響。

2.3 施工風險大

大多數情況下，深基坑支護是臨時性的施工工程，其設計目的主要是為了有效地降低建筑巖土工程的施工難度，從而提高建筑巖土工程的施工質量以及速度。巖土工程施工的過程之中本身就會遇到許多的安全問題，這也導致了巖土工程施工中深基坑支護的設計和施工也同樣會遇到許多安全方面的風險。巖土工程施工中的深基坑支撐技術既存在著安全方面的風險，同時在人員安全方面同樣也有著較大的風險，因此在施工的過程中必須要重視安全問題，以防安全事故的發生。

3 巖土工程中深基坑支護施工存在的問題

盡管我國在巖土工程深基坑領域有著較為先進的技術經驗，但是深基坑支護的設計依舊存在一些問題，例如，深基坑土體取樣沒有代表性、力學參數的選擇不合理、施工過程與施工設計不符、施工人員的專業素質水平較低、施工物料的質量不符合國家標準等。以下將主要分析施工物料的質量不符合標準、施工人員的專業素質水平過低、力學參數的選擇不合理等問題，并提出相應的改善對策。

3.1 施工物料的質量不符合國家標準

因為大部分的巖土工程的深基坑支護是臨時性的工程，這一特點導致了部分的建筑企業為了壓縮建筑成本，在建設支護設備物料的選擇上，會更加傾向于采購價格更為低廉的施工物料，但是這些價格低廉的物料絕大部分其質量無法達到國家規定的相關標準。這就導致了盡管深基坑支護是一項臨時性的工程，但是在沒有拆除之前，在各種原因的影響之下，會造成嚴重的安全事故，甚至影響到現場施工人員的生命安全。

3.2 施工人員專業素質水平較低

隨著科技的飛速發展，在實際的施工過程之中，通常會引進一些先進的施工技術，目前我國的基層施工人員普遍文化水平較低，無法熟練地運用各種先進的施工技術。這就需要建筑企業加強對基層施工人員的技術培訓，確保施工現場所引用的各種先進技術、設備得到充分的使用，達到提升施工效率的目的。同時還需要對基層的施工人員進行設計知識方面的培訓，有利于在施工過程中發現施工現場與圖紙之間的差異，及時與現場監察人員進行溝通，避免施工過程與施工設計不符的現象發生。

3.3 力學參數選擇不合理

在進行巖土工程的深基坑支護設計過程中，想要保證支護結構具備良好的承載力和強度，并符合國家相關的規定，就必須做好對其相關力學參數的選取工作。而在實際施工的過程中，經常出現因為力學參數的不合理選擇，使得支護結構的質量和強度都無法達到預期的承載力，不僅僅前期的相關取樣、數據資料得不到有效的利用，同時這些數據還有可能對后續的施工造成極為嚴重的影響。另外，力學參數的選取不合理，巖土工程深基坑的支護結構質量的穩定性等都會因此受到較大的影響，不僅會導致施工周期的延長、施工過程中物料的浪費、施工成本的增加，進而導致影響整個項目的經濟效益，同時對于施工的質量也有著較為嚴重的影響。

3.4 不確定性以及多事故性

巖土工程深基坑支護施工的過程之中，受區域環境、施工地理位置的不同、氣候的變化等因素而導致深基坑支護工作有著極大的不確定性以及多事故性的特點。主要是施工場地巖石和土壤的結構變化與相互之間的差異、調查數據的差異、巖土性質的不同、施工場地的天氣自然條件的不同、檢測方式的不同、設計方案的變化等。

3.5 實踐性和區域性

基坑支護工程具有實踐性與區別性，在基坑支護工程實際施工時需要對各種巖土結構工程作出仔細的分析和勘測。其中包括地質構造、基坑水質、地下水的含量等。即便是在相鄰的城市，在建設基坑項目時，也可能會有著區域差別。因此在進行工程圖紙的設計過程中，要注意將設計與施工現場進行緊密的結合。

4 深基坑支護設計和施工改善對策

4.1 切實做好土體取樣工作

深基坑支護結構非常復雜，提前做好土體取樣，能夠為后續深基坑設計提供更為可靠的數據支持，保證設計與施工條件更加匹配。同時，在進行深基坑工程支護設計以及施工以前，相關單位不僅要提高取樣工作質量，還應該加大對相關工作人員的培養力度，展開針對性培養，以此來提高他們的責任觀念，讓他們充分認識到深基坑工程支護設計主要目標除了為工程任務順利展開夯實根基外，還應該切實保護人們的生命財產安全不受侵害，杜絕安全與質量問題出現，促進我國的可持續發展。除此之外，在對技術人員進行培訓的時候，相關單位還應該制定更為科學合理的獎懲機制，以此來有效提高技術人員參與知識學習的積極性，幫助他們充分掌握最先進的施工技術，從而切實杜絕質量與安全隱患。

4.2 選擇合理的力學參數

要想保證巖土工程施工中的深基坑支護裝置的設計與施工效果，在設計的各個環節就必須考慮選取合適的力學參數。相關的研究表明，設計人員通過選取合適的動力學參數，可以在很大程度上保證巖土結構中的深基坑支護結構的總體穩定性，從而達到保證支護的效果。

在我國現代建筑技術的持續進步和發展過程中，深基坑的支護結構同樣也處于持續發展和變化的過程之中。設計時可以根據實際情況有針對性地對支護結構做出必要的改動和調整，可以通過將多種不同的支護結構進行組合，以此提升深基坑支護結構的穩定性，以及保證在施工過程中的安全性，從而促進我國現代巖土工程領域中深基坑支護結構的設計和施工管理等方面工作的順利發展。

4.3 優化設計理念

近年來，我國科研人員在巖土深基坑支護工程技術應用領域內進行了長期的努力與深入研究，以及對我國巖土工程地形變化規律的準確把握，巖土工程深基坑支護技術的設計己經逐漸成熟。目前我國在支護結構的設計中還未完全建立一套統一的結構技術設計規范和測量標準，因此可以通過對整個支護樁的動力檢驗和測量計算，有效規避了其在設計過程中的一些偏差，同時最大程度上減少支護樁在實際施工過程中的一些缺陷。

4.4 在施工過程中實時觀測和監測

在施工設計中，重點主要集中在對基坑的邊坡變形以及對周圍建筑物和地下水管線路的影響等情況，經過實時、細致的觀察，會使相關的技術人員對土方的支護和開掘具有更深一步的認識，以期能夠更加有效地對工程施工進行對比和分析，判斷實際施工設計過程中是否對土方的設計和施工方案之間有所偏差或存在其他異常。同時注意在施工的各個階段對于各步驟要保證施工質量，施工步驟如圖1。而且在整個施工過程中，除了上述各種施工階段過程中的具體實施和觀測以外，也必須按照需求進行強化實時監測，以便于能夠更加有效地做到預防或可以及時地處理各類突發事件的發生，并且對于提高基坑支護工程相關各類突發事件有著極其重要的意義。同時還能夠有效地避免因各種突發性事件給企業帶來相關的損失。

圖1 施工步驟

4.5 提高檢驗的標準和精確性

檢驗的標準主要包括操作規范、技術的嚴格以及對質量的監督檢驗三項，在相關人員進行深基坑支護的施工過程中要在安全管理上盡可能地保證其檢驗的制度化、標準化、規范化，基于此，就必須要對所使用的深基坑支護結構的整體、成品、材料等各個方面都做好一系列的實驗，把事故的發生從現場源頭上全部消除。在這一環節的過程中，對于施工中可能會涉及的一些較為復雜的設備以及施工工藝和其他施工技術，需要經過專門的質量檢查人員對其進行嚴格的檢驗并且確認審核合格后方可繼續進行接下來的施工和操作，運用先進的質量檢驗手段和方法，提高其檢驗結果的準確性，在其檢驗的地點和時間上一定要把日常的檢驗與重點質量檢查有機地結合，通過開展比賽進行相應的互檢與自檢，以期提高各個部位的檢查工作。

5 結束語

綜上所述，深基坑支護作為現代巖土工程中的重要一環，在施工開始之前，相關的施工人員應該著重對施工現場進行全面的勘察，并將勘察所得的數據進行匯總、分析。在數據的基礎之上再進行深基坑支護的設計與施工，這對于確保工程質量起著十分重要的作用。