淺析巖土工程基礎施工中深基坑支護施工技術的應用

范冬暉

廣東省珠海工程勘察院 廣東 珠海 519000

巖土工程施工包括諸多環節，其中深基坑支護施工是至關重要的環節。為了進一步優化巖土工程的施工效果，施工單位應提高對深基坑支護施工技術的重視程度，不斷改善技術方案，為后續施工奠定基礎。

1 巖土工程與深基坑支護概述

1.1 巖土工程

巖土工程是研究巖體工程與土體工程的技術體制，是土木工程的關鍵分支，可以利用地質學、巖石力學等學科的知識解決巖石與土體問題[1]。巖土工程施工包括諸多環節，例如勘察、設計、治理、監測以及檢測等，在土建工程中占據著重要地位。

1.2 深基坑支護

深基坑指的是開挖深度在5m以上或開挖深度在5m以內但地下管線、周圍環境以及地質條件十分復雜的基坑工程。深基坑工程具有較強的系統性，主要包括支護施工與土方開挖等環節。深基坑支護指的是在基坑的側壁以及周圍設置加固設施、支擋設施以及保護設施，從而增強地下結構施工與基坑環境的安全性。深基坑支護具有臨時性、成本高等特點，只有做好深基坑支護設計工作才能夠降低成本、提升施工質量。

2 應用深基坑支護施工技術的意義

2.1 有利于增強基礎施工的安全性

深基坑支護施工技術在巖土工程基礎施工中發揮著重要作用，可以增強基礎施工的安全性。例如，應用深基坑支護施工技術可以增強基坑土體的穩定性，為地下施工提供安全的施工空間[2]。深基坑當中的土體會受到地下水等諸多因素的影響，可能會出現滑動等問題，設置支護設施可以控制地下水等因素對土體的影響，從而將土體的水平位移與垂直位移控制在合理范圍內，避免施工過程中出現安全事故。

2.2 有利于減小對周圍設施的影響

深基坑施工可能會對周圍建筑物以及地下管線產生影響，設置支護體系可以減小對周圍設施的影響，避免造成嚴重后果。

3 巖土工程基礎施工中常用的深基坑支護技術

3.1 錨桿支護技術

錨桿支護技術指的是利用機械設備在深基坑當中鉆孔，在孔內放置鋼筋等材料并灌入適量的漿液，使鋼筋與漿液混合形成具有支護能力的錨桿。在深基坑中應用錨桿支護，可以充分發揮錨桿的懸吊作用、組合梁作用、組合拱作用、加固作用以及減跨作用等力學作用，改善支護效果[3]。同時，相比于其他支護技術，錨桿支護技術具有操作簡單、成本低、靈活性強等優勢，因此施工單位需加大對錨桿支護技術的研究力度，充分展現其在巖土工程中的價值。在應用錨桿支護技術時，施工人員需要做好鉆孔、清孔、桿體制作等環節的工作。第一，鉆孔。鉆孔是錨桿支護施工的關鍵環節，影響著支護效果。所以施工人員應根據巖土類型以及地下水情況明確鉆孔方式、鉆孔深度以及鉆孔直徑。例如，在較為穩定的巖層中可以利用氣動沖擊鉆等設備進行鉆孔。第二，清孔。利用機械設備進行鉆孔會產生大量的粉塵，需要通過水洗等方式進行清孔。第三，桿體制作。施工人員可以利用中空螺紋鋼材、精軋螺紋鋼筋等材料制作桿體，在制作桿體時需要做好除油除銹工作，增強桿體的穩定性。第四，桿體放置。施工人員需要檢查鉆孔質量與桿體質量，確保沒有任何問題之后再將桿體插入到孔內。在放置桿體時也需要控制好桿體的插入深度。第五，注漿。施工人員需要在孔中注入適量的水泥漿，從而將水泥漿與桿體結合起來。

3.2 排樁支護技術

簡單來說，排樁支護技術就是在深基坑中設置混凝土排樁，從而增強深基坑的穩定性。排樁支護是由支護樁、防滲帷幕以及支撐等部分共同構成的，常用的結構有懸臂式支護結構、內撐式支護結構以及拉錨式支護結構。排樁支護技術比較適用于深基坑側壁安全等級為一級、二級以及三級的支護工程。在應用排樁支護技術時，技術人員需要根據《建筑基坑支護技術規程》、《建筑項目管理規范》等法律法規制定完善的施工技術方案，為后續施工提供指導。其次，施工人員需要做好施工準備工作、擋土支護樁施工工作并及時解決施工過程中出現的問題，增強施工安全性。

3.3 深層攪拌樁支護技術

深層攪拌樁支護技術就是將水泥當作固化劑，并利用機械設備對水泥漿液與軟土進行拌合，使水泥漿液與軟土發生化學反應與物理反應，從而形成穩定性良好的土樁墻。深層攪拌樁支護技術多被應用在軟土地基中，有利于改善巖土環境。在施工過程中，施工人員應根據深基坑支護施工要求明確攪拌樁的具體位置，并將攪拌樁機放置在攪拌位置上。之后需要將制備好的漿液倒入集料斗當中，并開啟攪拌樁機，使攪拌樁機在下沉的同時對水泥漿液與巖土進行攪拌[4]。當攪拌樁機的下沉深度符合要求時，施工人員需要利用灰漿泵進行噴漿攪拌，從而完成一根攪拌樁的施工工作。最后，施工人員需要重復上述步驟，從而完成所有攪拌樁的施工。

3.4 鋼板樁支護技術

鋼板樁支護技術是將帶鎖口或鉗口的型鋼連接起來，從而使其形成鋼板樁墻的技術手段。鋼板樁支護技術具有施工難度小、施工速度快、空間要求小等優勢，在巖土工程基礎施工中占據著重要地位。在應用鋼板樁支護技術時，施工人員應做好各個環節的工作。第一，科學選擇鋼板樁類型。巖土工程可用的鋼板樁類型有很多，例如L/S型、U型等，不同類型鋼板樁的優勢不同，技術人員需要根據巖土工程的實際情況選擇合適的鋼板樁。第二，可以將鋼板樁支護與錨墊板施工結合起來，從而提高施工質量。第三，應準備好液壓振動錘、履帶式單斗挖掘機、汽車式起重機、振動拔樁機、電焊機、經緯儀等施工設備。第四，應做好施工放樣、鋼板樁吊裝、導架安裝、打樁以及振動沉樁等工作。例如，需要利用明顯的標志線標注鋼板樁的位置；利用專用吊具吊裝鋼板樁；將鋼板樁放置在不易變形的場地上；利用經緯儀與水平儀等儀器調整導梁的位置與高度；利用屏風式打入法等方法進行打樁；利用振動錘進行振動沉樁。

3.5 鉆孔灌注樁支護技術

鉆孔灌注支護技術即設置樁孔，在樁孔中放置鋼筋籠并澆筑混凝土，從而形成灌注樁。與其他支護技術相比，鉆孔灌注樁支護技術的支護效果較好且不會產生劇烈的振動與較大的噪音。在應用鉆孔灌注樁施工技術時，施工人員需要科學選擇施工方法。常用的鉆孔灌注樁施工方法有全套管施工法與泥漿護壁法這兩種類型，不同方法的施工步驟不同。在應用全套管施工法時，施工人員需要全面清理施工場地、構建穩定的施工平臺、利用鉆孔機進行鉆孔、在孔內放置鋼筋籠、澆筑混凝土、拉拔套管。在應用泥漿護壁法時，施工人員需要在鉆孔的基礎上埋設護筒，并做好清孔與澆筑工作。

3.6 地下連續墻支護技術

地下連續墻支護技術指的是在深基坑中開挖深槽，在深槽中放置鋼筋籠，并澆筑適量的混凝土，使鋼筋籠與混凝土結合起來，從而形成具有支護作用的混凝土墻壁。地下連續墻支護技術的防水與攔截性能較強，多被應用在軟土地基中。但這種支護技術會對環境造成一定的破壞，因此施工單位需要根據巖土工程的實際情況判斷是否應用這種技術，若應用這種技術就需要好施工與環境保護工作。在施工之前，施工人員需要澆筑導墻并疏通施工通道。導墻的質量會對地下連續墻的標高以及軸線產生影響，所以施工人員需要提高施工質量。之后需要利用專用的機械設備開挖深槽并制作鋼筋籠。完成這些工作之后施工人員需下放鋼筋籠并澆筑混凝土。

4 深基坑支護施工技術的應用問題

4.1 邊坡修整缺乏規范性

邊坡修整缺乏規范性是深基坑支護施工中的常見問題，降低了支護施工的質量。在開挖基坑的過程中，施工人員會先利用機械設備進行開挖再進行人工修復。但無論是機械設備開挖還是人工修復都存在諸多問題，降低了邊坡修整的規范性。在這種情況下進行支護施工很容易出現挖掘量不足、邊坡表面不規則等問題，加大了施工難度。

4.2 支護結構設計不合理

支護結構設計質量決定著支護結構施工質量，但很多巖土工程中的支護結構設計都不夠合理。首先，施工單位沒有做好地質勘察工作。在進行支護結構設計前，施工單位應加大地質勘察力度，充分了解地質狀況、水文條件，為支護結構設計奠定基礎。但部分施工單位沒有嚴格按照要求利用專業的儀器設備進行地質勘察，導致勘察結果并不準確，影響到了支護結構設計的合理性[5]。其次，設計人員的專業素養較差，沒有準確計算支護結構的各項參數，導致設計不符合要求。

4.3 土方開挖與支護施工不協調

土方開挖與支護施工都是巖土工程基礎施工的關鍵內容，但在施工過程中很容易出現施工不協調等問題。一方面，土方開挖這一環節的施工難度相對較小，且周期較短。而深基坑支護施工的難度較大，周期較長。所以土方開挖與支護施工之間會出現管理混亂、施工矛盾等問題。另一方面，部分施工單位沒有完全控制好土方開挖與支護施工的時間，導致二者之間十分不協調。

4.4 施工人員專業素養差

施工人員是開展深基坑支護施工的關鍵主體，其施工水平會對施工效果產生較大影響，但部分施工人員的專業素養相對較差，不符合深基坑支護施工的要求。首先，部分施工人員的工作態度不夠端正，沒有意識到深基坑支護施工的重要性。其次，部分施工人員的標準意識與質量意識較為淡薄，施工操作較為隨意。例如，部分施工人員沒有嚴格按照相關規定進行施工，導致深基坑支護施工質量較差。此外，部分施工人員沒有接受過系統培訓，施工經驗也較為匱乏，降低了施工效率。例如，部分施工人員并不了解深基坑支護施工的技術手段與具體流程，在施工時經常出現問題，不僅會影響到施工進度，也會影響到施工質量。

5 提高深基坑支護施工技術應用質量的策略

5.1 加大邊坡修整的監督力度

邊坡修整的規范性會對深基坑支護施工效果產生較大影響，因此施工單位應提高對邊坡開挖與邊坡修整的重視程度，做好相應的監督管理工作。首先，施工單位應制定完善的邊坡開挖與修整規范，增強施工人員操作的規范性。其次，施工單位應安排專業的管理人員進行施工管理，若發現邊坡修整存在不規范等問題需及時安排施工人員返工。

5.2 根據巖土工程的實際情況進行支護設計

支護結構設計是支護施工的前提和基礎，只有提高設計質量才能優化支護效果。因此，施工單位應做好地質勘察工作，明確施工區域的水文條件與地質條件。同時，設計人員應根據場地地形圖、地質勘察報告、地下管線圖、地基基礎圖等內容進行設計。在設計過程中，設計人員需要做好概念設計、施工圖設計等各項工作，增強設計的合理性。在概念設計中，設計人員需要根據深基坑的開挖深度、施工條件、周邊環境等情況明確支護結構的安全等級；根據地質報告進行細節設計，若存在礫石層、砂層等透水層就需要設計止水帷幕；根據施工場地的空間選擇合適的支護形式；計算支護結構的準確參數，例如土釘長度、錨索長度等[6]。在施工圖設計中，設計人員需要根據設計總方案設計施工大樣圖以及相關圖紙。在完成設計工作后也需要對設計方案與圖紙進行專家會審，判斷設計圖紙的合理性是否符合要求。

5.3 增強土方開挖與支護施工的協調性

在施工過程中，施工單位應增強土方開挖與支護施工的協調性，從而提高施工效率與質量。施工單位應做好施工管理工作，科學規劃土方開挖與支護施工的時間，避免出現管理混亂等問題。

5.4 加大變形監測力度

在深基坑支護施工過程中，施工單位需要做好邊坡變形等方面的監測工作，減少安全事故的發生。監測人員應嚴格按照相關要求利用儀器設備進行地下水位升降動態監測、支護結構頂端水平位移監測、周邊建筑物變形監測、地下管線變形監測以及地下設施變形監測，為支護施工提供支持。

5.5 做好質量管理工作

在施工過程中，施工單位應加大施工質量控制力度、提升管理工作的信息化水平。首先，應樹立精細化管理理念，將質量管理貫徹落實在支護施工的各個環節中。其次，應做好支護施工的記錄與跟蹤監測工作，及時發現支護施工中的問題。再次，應及時處理突發事件。深基坑支護施工中可能會出現基坑管涌、基坑局部裂縫等突發事件，施工人員需要根據應急預案解決問題。此外，應利用BIM等信息化手段進行質量管理與動態監測。

5.6 強化施工人員培訓

深基坑支護施工具有較強的系統性與專業性，對施工人員的專業素養有較高的要求。為此，施工單位應對施工人員進行專業培訓。首先，施工單位應對施工人員進行職業素養教育，讓施工人員從思想深處意識到深基坑支護施工的重要性。其次，施工單位應對施工人員進行規則培訓，增強施工人員的規則意識。例如，施工單位應多講解國家級施工規定以及行業規定，讓施工人員嚴格按照相關規定進行施工，增強施工操作的規范性。此外，施工單位應對施工人員進行技術培訓，在提升施工人員技術水平的同時加快施工進度。例如，對施工人員進行地下連續墻支護施工培訓、鉆孔灌注樁支護施工培訓等專項培訓。

6 結語

深基坑支護體系是巖土工程基礎施工體系的關鍵構成部分，施工單位需要根據巖土工程的具體要求設計深基坑支護施工方案、科學選擇支護形式，并通過變形監測、質量管理等手段控制施工風險，不斷提高巖土工程的施工質量。