巖土施工中的深基坑支護設計要點

王 武

（四川志德巖土工程有限責任公司，四川 成都 610000）

現階段，城市基礎設施體系日益完善。在城市居民數量不斷增多的形勢下，城市居民住房需求、出行需求均有所增長。為滿足人們日益增長的需求，房建、路建等項目不斷增加。深基坑支護建設項目，是建筑工程項目的重要組成部分，不僅會影響工程施工質量，也會對建筑成果后期的使用壽命產生影響。在建筑工程巖土施工環節中，科學合理的設計深基坑支護，能夠為施工人員提供準確的指導，在保障建筑工程施工安全性的同時，能夠提升企業經濟效益水平及綜合競爭力，對于建筑企業可持續發展有促進性的作用。從此種角度來看，本研究具有現實價值和意義。

1 深基坑支護在巖土施工中的意義

在巖土施工中，重視深基坑支護是十分有必要的。其一，重視深基坑支護設計，可保障施工安全性。基于深基坑支護的特殊性，設計人員能夠從客觀、全面的角度了解項目的重難點及質量控制關鍵點情況，通過設計交底的形式指導施工單位，在施工中采取行之有效的措施，解決施工環節的缺陷。同時，施工人員應及時與設計人員溝通，結合圖紙會審形式，明確設計人員的意圖和想法，從整體上保障施工質量，盡可能減少施工質量事故及安全事故。其二，重視深基坑支護設計，可提高企業效益。科學設計深基坑支護，能夠確保建筑工程項目巖土施工有序開展，確保項目在規定周期內完成施工。同時，可確保深基坑支護嚴格按照施工流程和標準操作，保障施工的整體質量及安全性，延長建筑的使用壽命，為企業增加效益。

2 深基坑支護技術、設計要點及注意事項

2.1 深基坑支護技術

在巖土施工中，深基坑支護是比較關鍵的施工內容。深基坑支護技術類型較多，具體表現為以下幾種。其一，灌注樁技術。該技術是利用旋挖機或沖擊鉆機、回旋鉆機、沉管機等成孔機械，于施工現場就地成孔，隨后將混凝土灌注進孔中，形成灌注樁。樁可分為兩種，一是素混凝土灌注樁，二是鋼筋混凝土灌注樁，后者更為常見。成孔期間，保護孔壁時以泥漿護壁為主，有時需采用長鋼護筒措施甚至采用全護筒鉆進成孔，當地層較軟時可采用振動沉管灌注樁或長螺旋鉆孔壓灌樁工藝以減少環境污染。其二，錨桿支護技術。該技術是在鉆好的孔中，置入由金屬件或是聚合物件等制作成的抗拉結構桿體并且灌注漿液形成錨桿。以錨桿形成的支撐體系，能夠承受較大的土壓力，在避免結構變形方面可發揮明顯作用，成本相對較低，且有較強的靈活性。其三，土釘墻支護技術。該技術是在土體中施工細長的桿件即土釘，坡面鋪設鋼筋網后噴射混凝土，通過土釘與網噴面板結合形成土釘墻。通常來說，此種技術適用的基坑深度一般不大，周邊環境條件較簡單，工期短、造價低，且施工相對簡單便捷。其四，鋼板支護技術。該技術的適用范圍比較廣泛，施工難度較低，適用的基坑一般不超過5 m。雖然成本較低，但是在施工期間不可避免在鋼板相互碰撞、振動插入的情況下，發生較多噪音，且容易因剛度的問題發生較大變形。其五，水泥土墻技術。該技術多適用于軟土地區，具有支護和止水雙重作用，它是將水泥干灰或水泥漿與土層原位攪拌混合形成具有一定強度的水泥土重力式擋土墻，有時為了提高墻體抗彎、抗剪能力需在水泥土中插入鋼管或型鋼。其六，地下連續墻支護技術。該技術是沿基坑周邊，借助挖槽機械分幅開挖深槽，將鋼筋籠置入到清理后的深槽中，經導管法灌注混凝土，形成連續鋼筋混凝土墻。此種支護方式，具有較強的防滲性和結構強度，整體剛度比較理想，比較適合應用在地下水位較高、周圍環境對降水沉降比較敏感的施工環境中。雖然不會過多影響環境，但成本偏高。上述支護技術各有優勢及不利因素，在實際使用中應結合項目規模、場地地質條件、水文條件、環境條件及當地工藝水平綜合選擇采用，也可組合使用。

2.2 深基坑支護設計要點

巖土施工中應用深基坑支護時，明確深基坑支護設計要點，是十分有必要的。首先，強度設計要點。深基坑支護設計期間，要重點關注強度問題，通過對地層土壓力及水壓力的準確分析，考慮一定的安全冗余確定相應的支護結構強度要求。支護設計時，要從比較全面的角度上重點考慮地下水可能會對支護設計方案產生的影響。有不少深基坑支護事故的發生原因，是地下水滲流。針對此種現象，設計人員需要全方位的調查深基坑支護施工環境，收集施工區水文數據及水文地質條件。若因數據久遠無顯著參考價值，可重新對施工區域的水文情況進行專項勘察。通過掌握施工現場情況，為保障深基坑支護設計強度奠定基礎。其次，挖土設計要點。通常來說，深基坑支護工程普遍應用于施工深度超過5 m的建筑施工。在施工中，挖土時需要根據深基坑支護設計標準及要求，合理開挖。從施工周期、環境條件、支護特點等因素出發，優化挖土方式和挖土進度，避免挖土期間發生地表或是坡面坍塌事故。再次，支護結構要點。深基坑支護施工涉及到較多內容，且施工復雜，外界因素會對深基坑支護施工效果產生影響。支護結構若發生變形，將會降低結構支撐力，造成安全隱患。因而深基坑支護設計期間，要充分關注結構設計要點，重視對施工材料的合理選擇，對進入施工場地的材料進行嚴格審查，確保施工材料的質量。對結構設計參數要嚴格檢查，如錨桿施工時檢查錨桿直徑、長度、配筋，鉆孔時核實土質情況，注漿時關注水灰比及充盈情況。最后，排水設計要點。深基坑支護設計中，排水設計是關鍵內容。排水設計包括降水、止水/回灌和截水三大板塊，通過降水措施降低開挖范圍地下水位，為基坑安全施工提供條件；通過止水措施控制基坑外側地下水位在合理范圍，必要時輔以地下水回灌，以避免大范圍過度降水引起周邊地面沉降；通過在基坑周邊設置截水系統疏排地表水，防止地表水滲漏到坑周土層影響基坑安全。施工單位可根據施工現場情況，結合排水設計方案深化和完善基坑降水、截水和排水系統。通過地面整平刷坡、硬化、開挖集水井和截排水溝，科學處理地表水，實現對雨水的收集和有組織排放。

2.3 深基坑支護注意事項

將深基坑支護應用于巖土施工中時，需要明確如下注意事項。第一，注意參數設計。施工人員在巖土施工期間，需要反復對參數進行確認與核實，避免參數設計不合理，影響工程質量。在設計參數中，壓力參數是關鍵數據，會影響工程的質量及穩定性。在地質情況不甚明朗的施工區域中，對深基坑支護參數的獲取，可采用庫倫和朗肯公式計算。此外，若施工現場的環境相對復雜，無法及時有效的確定參數，可對既往成功的深基坑支護案例進行分析，根據施工現場實際情況，合理確定參數，確保參數的準確性。第二，注意基坑取樣。施工單位技術人員為全面的了解地質情況，要對施工現場進行仔細核查，科學選取土質樣本，通過對樣本的分析，了解土質的物理性能，為施工方案的設計提供保障。深基坑開挖前，依據設計要求、技術規范，對深基坑現場進行試挖和土質取樣，確認土樣的性能指標，明確土樣是否與設計標準及規范相符。土質取樣工作，可以為施工方案的制定提供依據，控制施工成本的投入。第三，注意坑內位移。深基坑支護施工期間，可能會發生坑內位移現象，會對施工結構穩定性產生較大影響。因而設計人員需要關注坑內位移問題，盡量實現對位移的全過程掌握。一旦發生坑內較大位移現象，要依據施工現場情況，科學作出調整，保證所調整的施工方案，與深基坑施工要求符合。第四，注意數據收集。設計人員要在做好調研工作的基礎上，全面收集數據信息，包括水文數據、地質數據、環境荷載數據、監測數據等，保障數據的真實性與可靠性。第五，注意基坑監控。深基坑支護期間，環境、人為等因素都可能會影響基坑整體施工質量。為此，要做好深基坑的動態監控，及時復核及校正設計參數，做好動態設計、信息法施工。

3 深基坑支護在巖土施工中的設計措施

3.1 確定支護形式和原則

巖土施工中，對深基坑支護進行設計時，需要確定支護形式與原則。深基坑支護設計中，支護形式的選擇關乎到施工的質量。具體來說，要結合施工現場的地質與水文條件、氣候環境及施工技術水平等，選擇與工程項目最為符合的支護形式。通過理論計算及工程類比，深基坑支護可在包括混凝土灌注樁、錨桿（錨索）支護、土釘墻支護、水泥土墻、鋼板支護、地下連續墻支護、內支撐等多種支護形式中選擇確定最優的深基坑支護形式。除此之外，確定深基坑支護原則。設計人員要堅持科學性與安全性原則，圍繞科學理念，嚴格按照相關標準及規范操作。同時，要貫徹落實安全理念，強化施工安全意識，為設計及施工質量的提升奠定基礎。

3.2 創新深基坑支護理念

隨著時代的發展，深基坑支護技術不斷更新。為提高深基坑支護技術水平，需要加強對深基坑支護理念的創新。以先進的深基坑支護設計理念，幫助設計人員總結深基坑支護設計經驗，更新深基坑支護設計知識，增強支護穩定性。與此同時，在深基坑支護設計工作中，主動融入先進的施工技術。舉例來說，將BIM技術應用于深基坑支護設計環節中，能夠從可視化角度上實現對深基坑支護工程的模擬，及時發現深基坑支護期間存在的問題，通過制定相應的防護措施，保障深基坑支護的質量。設計人員要積極轉變傳統的設計觀念，與新時代設計理念相結合，發現深基坑支護設計缺陷時，設計人員要與施工人員及時溝通，通過協商討論的方式，探索最佳深基坑支護設計方案。

3.3 重視現場及質量管理

深基坑支護在巖土施工中的設計，離不開現場及質量的管理。一方面，重視現場管理。施工單位可根據深基坑支護施工標準及要求，完善現場施工制度，對施工人員起到約束性作用。要求施工人員嚴格按照施工制度執行，落實深基坑支護設計技術要求。同時，定期對深基坑支護情況進行檢查，明確施工人員是否嚴格按照相關施工標準及要求，合理開展深基坑支護操作。另一方面，重視質量管理。施工單位要加強與各單位的溝通，提高信息的共享性，確保深基坑支護施工有序開展。若有施工單位違反相關施工要求，要立即停止施工，重新探索施工方案，保障施工質量的同時，避免因重新返工而增加施工整體成本。

4 結語

現代社會發展中，建筑施工單位開始加強對深基坑支護設計的重視。通過對深基坑支護設計的分析，發現該施工作業比較復雜，存在一定風險。在深基坑支護設計施工中，需要結合建筑施工特點及要求，深入施工現場，從全面的角度上對施工現場進行勘查，綜合考慮支護結構，從安全的層面上制定深基坑支護設計方案。文章在明確深基坑支護技術及設計要點的基礎上，分別從確定支護形式和原則、創新深基坑支護理念、重視現場及質量管理等方面，研究深基坑支護在巖土施工中的設計措施。期望在本次相關內容的探討下，能夠為日后提高巖土施工中深基坑支護設計質量與水平提供建議。