深基坑支護技術在巖土工程施工中的應用探究

宋炳 SONG Bing

（杭州坤博巖土工程科技有限公司，杭州310012）

0 引言

深基坑支護結構的穩定性是基坑工程在施工過程中的安全保障，也是工程正常實施的前提和基礎，同時支護結構在基坑開挖過程中也保障了深基坑支護結構的穩定性是基坑工程在施工過程中的安全保障，也是工程正常實施的前提和基礎。由于基坑較深、地質條件及周圍環境較復雜的基坑，單一的支護方式往往難以滿足施工條件的要求。因此合理的選擇深基坑支護結構對工程施工的安全性有著決定性的影響。只有統籌做好各項工作，實行精細化的支護施工管理，才能保證巖土工程高標準建設完成。本文以工程實例，通過工程的方案優化，歸納總結巖土工程深基坑穩定性控制，以期為類似工程提供參考。

1 巖土工程施工中深基坑支護技術特點

在巖土工程的實施過程中，對于深基坑支護施工需要確保其支護結構或者支護深度達到5m以上，才能確保深基坑技術能夠發揮正常作用。對于深基坑施工過程的設計方案需要進行合理科學地檢測和規劃。通過多次準確測量來確定其基坑的深度和相關參數，這對于基坑支護工程來說是非常重要的環節，其能夠保障深基坑的施工質量和安全，另外還需要結合周圍的建筑環境，合理安排建筑結構，以保證在不破壞相應的環境設施的同時，保障建筑結構的穩定性和安全性，所以，深基坑支護技術對于相關的技術人員和管理人員提出了更高的要求，其是一項復雜的高難度工程，深基坑深度會隨著建筑物的高度而變化，并且其能夠承受的壓力也會不斷上升，對此必須從施工需求出發，依據合理科學的深坑支護技術，不斷完善施工過程。

2 巖土工程施工中深基坑支護技術的應用要求

在巖土工程施工深基坑支護技術的實際應用中，應按照適當的要求實施，并強調以下要求：首先，注意地質和水文條件的應用。在深基坑支護的實際應用中，要密切聯系工程建設的地質和水文條件，為了改善支護結構質量，促進順利施工，結合荷載承載力和水文條件的地質評價，選擇適當的支護方法。然后，支護建設質量的有效控制。在住宅建設中科學應用支護技術，應更加注意支護施工質量的管理，保障支護技術的應用和住宅建設要求，積極優化支護技術，全面提高質量管理水平。同時，我們要做好支護的監測工作，以避免質量問題。

3 深基坑支護技術在巖土工程施工中的應用

3.1 土釘墻支護技術

土釘墻是一種加固支護主體結構形式，即在基坑主開挖的整個施工過程中，在其他現澆邊坡土體支護結構中，細長鋼筋是均勻、緊密的。與此同時，在其他的邊坡墻體表面上均勻地重新布置了一層鋼筋網并對其墻體進行了鋼筋噴射，即鋼筋噴錨。然后，再通過人工使用混凝土體、砼和橡木地板釘以及墻體噴射防水混凝土等將結構物與表層材料進行緊密聯合加固保護，形成一個緊密復合的混凝土體。這種新型支護性凝凝土結構能夠有效縮短支護施工持續時間、降低施工造價，一般被廣泛應用于建筑基坑內部相對開挖挖掘深度不大且其基坑周邊沒有毗鄰的其他建筑物或對在墻體沉降、位移等特殊條件下防護要求較低的建筑基坑內部進行支護。其中一個需要特別注意的一點就是針對該工程支護主體結構在設計進行工程施工時，必須從工程施工第一階段的設計開始至最終施工結束不間斷地對其設計進行現場工程監控及檢查系統工作，并通過現場監控檢查系統在工程施工的進行過程中所實時收集獲取到的即時工程資料數據來進行判斷和分析，解決其中存在的技術問題，并對其設計進行及時的檢查反饋，再對具體設計方案內容作出進一步設計修改。

3.2 深層攪拌樁支護技術

在巖土工程施工中，深層攪拌樁支護技術是利用攪拌設備對固化劑進行攪拌，促使固化劑產生固化現象，從而形成堅固性較強的樁體。通過將水泥、混凝土和原土按照相應的比例進行調配，提升樁體的堅固性，從而加強深層攪拌樁支護技術的支撐效果，并且由于深基坑沒有側向的作用力，對基坑周圍的建筑物的壓力也不會產生較大的影響。除此之外，深層攪拌樁支護技術具有一定的靈活性，能夠根據施工環境的地勢條件靈活調整樁體的形狀、大小和強度，并且該技術對環境的污染也較小。在使用深層攪拌樁支護技術過程中需要施工人員了解基坑的形狀、大小等地勢條件，然后遵循調配比例降水和灰進行調配和攪拌。需要施工人員注意的是，調配過后的樁體會因為水分的蒸發而凝固形成堅固的樁體，所以攪拌的時間和等待的時間需要進行嚴格的把控。攪拌的次數越多，樁體顆粒越小，強度也就越高，因此在施工過程中需要施工人員用最快的速度進行攪拌，并且攪拌時計算好時間，以此保證樁體的強度最大化。

3.3 土層錨桿支護技術

為了能夠提高巖土工程質量，其中對于土層錨桿進行施工，需要準確預測鉆孔深度，并且鉆孔后進行注漿操作，水泥漿的作用能夠保護工程材料的性能，另外還需要鋼絲絞線進行多次重復注漿操作。首先，該過程是通過測量人員準確測量鉆孔的深度情況進行位置條款的操作保證錨桿的準確插入，再進行相應的鉆孔操作，其中必須確保鉆孔深度的準確測量和設置，并對于其中存在的問題進行檢測，并做好相關的記錄，根據相關的情況變化，作出相應的判斷，當遇到障礙物時，需要及時停止鉆孔操作，并采取相關的補救措施，來推動其他環節的高效進行。其次，對于水平方向錨桿產生的誤差需要將誤差控制在50mm的范圍內，并且垂直方向的誤差需要保證在1000mm以下，否則將會嚴重影響建筑物的建設過程，最后，注漿和混合配比方面需要著重進行操作，依據規范的注漿標準和配比要求，進行注漿液的選擇，同時在進行土層錨桿施工時，也要加強對混凝土進行強度的改善。

3.4 錨噴支護技術

錨噴支護技術在基坑支護工程中得到了廣泛的應用，它對提高基坑支護工程的安全穩定起著重要的作用，具有很大的應用優勢。錨噴支護技術在深基坑支護工程中有廣泛的應用，是一種最為主要的施工技術，其在深基坑支護工程中應用的優勢體現在2個方面。具體來說，在應用錨噴支護技術施工時，施工人員需要使用高壓噴射的方式將混凝土噴射到巖層上，在這一過程中，混凝土可以與錨桿結合起來，達到對巖層加固的目的，能夠為后續施工奠定良好的基礎。在長期的實踐應用過程中發現，錨噴支護技術不僅有著良好的黏結性，而且有很強的及時性，在完成土方開挖后的幾個小時便可以進行錨噴施工，此時可以形成保護層對圍巖進行加固，對提升圍巖的穩定性有重要的意義。另外，在錨桿安裝操作過程中，錨桿可以順利嵌入巖層內部，在不破壞巖石強度的基礎上調整巖體應力，且錨桿可以在巖石拉力作用下完成巖體的加固，此時，錨桿嵌入深度可以大大增加。

3.5 地下連續樁支護技術

地下連續樁支護是指在開挖前，用專用機械設備在保護臂上開挖一定長度的溝槽，并以加工后的鋼筋為主。并在泥漿軟化作用下使用機械與設備對溝槽進行開挖，將預先配比攪拌好的混凝土由底部向上澆筑，在混凝土澆筑完成后，泥漿也會逐漸被置換出來。地下連續樁支護技術具體流程，首先，制作導墻與泥漿，在制作導墻時，應確保基地能夠平整，混凝土澆筑也要擁有一定的模板和木板作為支撐，并使用插入式振搗器實行振搗功能，制作的泥漿質量則會直接關系到地下連續樁支護質量，要求其要嚴格按照技術規范實行泥漿的配比。其次，實施挖掘施工的過程中，其主要分為土層成槽和巖層成槽。最后，在成槽后，應及時對草地的沉渣進行清理，利用導管實行反復清理，并將泥漿進行置換。

3.6 護坡樁支護技術

在巖土工程施工中，護坡樁支護技術應用的主要目的在于避免深基坑邊坡出現坍塌問題，具體實施過程中，可以從這幾方面進行：①鉆孔時需做好速度控制，并且對鉆井周邊和上部土層穩定性進行觀察，結合實際情況對相關方案進行調整，進而使鉆孔工作得以順利進行。②制作鋼筋籠時，需將設計方案具體要求作為依據，合理選擇焊接方式。一般情況下，彎曲主筋會在鋼筋籠上的中心線集中，在主筋和彎曲主筋之間展開焊接工作，進而使鋼筋籠在堅固性上獲得充分保證。③在安裝時，需由專業人員指導，鉆孔在完成之后，需將鋼筋籠及時放入其中，并且在放置時需對速度、角度進行有效控制，避免其出現變形問題，保證其整體穩定性。④選擇混凝土材料過程中，需和施工方案結合在一起，在施工質量得以保證情況下使用性價比較高的材料，減少施工中產生的成本。⑤通過泵運輸混凝土時，需運用合理方式防止混凝土出現分層情況和失水問題的發生。如果在運輸時出現上述情況，需展開二次攪拌工作，保證混凝土整體強度。⑥混凝土進行澆筑時，需對時間進行合理控制。

4 深基坑支護技術在巖土工程施工中的應用策略

4.1 制度方案優化設計

在實際施工階段的準備工作中，即在深基坑土方施工開始之前，有關單位和主管部門需要進行全面檢查，調研周邊道路上的建筑物、地下管線等的詳盡資料，然后擬訂出具體、可以實際操作的施工方案和計劃，該項目的選址應由不少于5名工作人員進行分析和論證，確保其選址符合實際施工情況。如果深基坑存在較強滲透力，會增加底部裂縫的發生風險，為了避免此類情況的出現，要做好防水設計，做好二重管的設置和防水系統的安置。在施工的過程中，必須按期完成減排水系統的施工，并對支護結構、地下水位和防洪流域等周邊各種可能造成的影響其施工效果的環境因素做好定時、定量的監督和檢測，保證其施工質量。設計、施工方案經審核論證后方可實施。

4.2 基坑工程內部結構優化

①明確配套建設目標，建立完善的項目管理體系。施工單位應重點劃分支護施工的時間階段，按照任務總量和推進工程難易程度以及物資準備情況，將支護施工的操作環節分為勘察測量、設計規劃、進場排序、施工操作、修正調整、監察防控和審核驗收等步驟，強化各分環節之間的對接，增強實施技術程序的連貫性。②調整內部管理組織結構。施工單位應以安全施工、質量第一為原則，優化技術應用機構管理，不斷簡化對支護技術類型的審批程序。第③加強內部管控，建立施工管理責任制。施工單位應建立完善的施工管理責任制，包括崗位安全責任制、施工操作安全規范等內容，明確各施工人員的具體責任，嚴格遵照相關條例進行作業。例如：應當依照支護設計標準要求對供應原材料的型號、性價比進行篩選，同時參考工程方案控制鋼筋、混凝土等物料的進場次序和總量。

4.3 定期排查形態異常問題

為了保證巖土工程深基坑結構的支護效果，需要在施工過程中定時排查基坑結構形態異常的問題。若在施工過程中，基坑結構出現異常，技術人員要及時排查問題并解決問題，保證深基坑施工操作能夠順利進行。對于如何定時排查深基坑形態異常問題，施工人員應該注重圍繞這深基坑結構、施工環境周圍建筑物以及建筑物之間的間距設立監測點，以便于施工能夠及時準確掌握深基坑結構的形態變化情況，若發現其中一個位置監測點的監測值超出工程規定監測范圍，那么施工人員應該及時尋找問題原因，及時處理，保障巖土工程項目安全進行，避免造成巨大損失。

5 案例分析

5.1 工程概況

①本工程設計地面標高按絕對標高22.000～37.900m。工程施工前，基坑周邊15m范圍內場地標高應平整至設計標高。②本工程為一層地下室，基坑開挖深度分別為：1.15～15.70m，基坑總周長約626m。基坑采用順作法施工。

5.2 土釘墻做法

①土釘采用機械成孔，成孔直徑為110mm，孔深允許偏差為100mm，孔徑允許偏差為5mm，孔距允許偏差為100mm，土釘鋼筋保護層厚度不宜小于30mm，土釘掏孔完成后應及時安設土釘以防坍孔。②鋼筋土釘的主筋上應設對中支架，對中支架的間距應不大于2.5m。③土釘墻面層采用C2O噴射混凝土，厚度為80mm，混凝土配合比(重量比)為水泥∶砂∶碎石=1∶2∶2.5，配雙向鋼筋網片Φ6.5@200。噴射混凝土采用干噴法，分二層施工。噴射第一層厚度30～50mm混凝土完成后，成孔、安裝土釘、綁扎鋼筋網片，然后噴射第二層混凝土至設計厚度。橫向加強連接筋的搭接采用焊接，鋼筋網片鋼筋的搭接長度為300mm。④水泥砂漿配比：灰砂比為0.8～1.5，水灰比為0.38～0.50，漿體強度不低于3OMPa；水泥砂漿應拌合均勻，隨拌隨用，一次拌合的砂漿應在初凝前用完，并防止石塊、雜物混入。⑤土釘應選取總數的1%做現場抗拔試驗，且應在各開挖深度分別選取。土釘抗拔力應不小于10.0kN/m。

5.3 分析基坑穩定性

基坑圍護結構是深基坑支護結構穩定性分析的重點，涵蓋抗滑移穩定、抗傾覆穩定等問題的分析。通過圍護結構抗傾覆穩定的計算，能夠間接得到圍護結構的厚度，但是由于圍護結構需要承受較多的被動土壓力，在計算時可假設土壓力的作用方向為水平的，然后利用科學的計算公式對深基坑穩定性進行全面分析，在得到基坑設計安全系數之后，可明確主動土壓力合力作用點、墻底孔隙水壓力合力作用點到墻底內端的水平距離，進而確定深基坑開挖深度，以此保證建筑施工深基坑支護工程的穩定性與安全性。

5.4 監測基坑數據信息

通過監測深基坑的數據信息，可以實時了解深基坑的狀態，及時發現基坑的變形問題，并采取有效的措施來處理，從而保證基坑施工的安全。（基坑變形控制標準見表1所列）。在工程實踐中，首先，應在基坑周邊選取適宜的監測點，選擇土層性質穩定和施工活動不存在沖突的區域布設監測點，然后，對監測點進行編號，以便于其后對監測數據的有序整理。其次，借助于GPS技術對基坑施工狀況的全天候監測，收集到的監測信息被同步上傳到計算機終端系統內，再使用軟件對數據加以整理，得出當前深基坑形變狀況的走勢圖。最后，在系統內預先設好預警數據，當形變量超出預警值時，系統便會立即發出警報，提醒有關工作人員對其采取處理措施，進而提升施工作業中的整體安全性。

表1 基坑變形控制標準

6 結束語

綜上所述，深基坑支護技術直接影響巖土工程施工質量，深基坑的安全可靠直接影響巖土工程施工過程的穩定性和安全性。同時，支撐結構的強度決定了施工過程對周圍建筑物的影響。為了保證人們對巖土工程的高質量要求，建設者應密切聯系巖土工程和深基坑支護技術，控制巖土工程施工的深基坑支護技術，以確保住宅建設的高質量和穩定。