巖土工程深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)及施工問題

趙世清

（山西國辰建設(shè)工程勘察設(shè)計(jì)有限公司，山西陽泉 045000）

0 引言

在巖土工程施工過程中，最為重要的環(huán)節(jié)就是深基坑支護(hù)，高效率完成深基坑支護(hù)工作，能夠有效提高高層建筑工程的整體質(zhì)量與安全性，在其設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行充分考慮，并且還要深入勘察周圍環(huán)境情況，以此為基礎(chǔ)，結(jié)合具體狀況，高效率完成深基坑設(shè)計(jì)工作，通過反復(fù)調(diào)整與驗(yàn)證以后，能夠有效提升深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)質(zhì)量。想要使得工程項(xiàng)目施工質(zhì)量得到有效提升，施工工作人員應(yīng)當(dāng)高效率完成深基坑支護(hù)施工工作。因此，在實(shí)施工程施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)以嚴(yán)謹(jǐn)與科學(xué)的態(tài)度對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工的相關(guān)問題給予高度重視。

1 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)以及施工的重要意義

針對(duì)巖土工程來講，當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)狀況與支護(hù)架構(gòu)運(yùn)用時(shí)間和挖掘厚度等因素會(huì)對(duì)巖土工程深基坑支護(hù)技能以及施工造成一定影響，所以相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體建設(shè)狀況，對(duì)支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分考慮，并且還要以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度開展深基坑設(shè)計(jì)活動(dòng)，在實(shí)際工作過程中，要有效控制每一個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)而提升工程質(zhì)量。就現(xiàn)階段來講，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，建筑物之間的距離也變得越來越小，這種現(xiàn)象，不僅會(huì)使得施工工作難度變得越來越大，與此同時(shí)也增加了對(duì)周圍環(huán)境的干擾，一旦使用傳統(tǒng)的施工技術(shù)實(shí)施施工工作，會(huì)使得現(xiàn)階段的施工質(zhì)量得不到相應(yīng)的提高，同時(shí)也會(huì)使得質(zhì)量問題出現(xiàn)的概率變得越來越高，如局部安全事故問題，會(huì)對(duì)廣大人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來不良影響。因此，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步完善深基坑技術(shù)。

2 巖土工程深基坑支護(hù)的特征

2.1 深度比較深

隨著基礎(chǔ)建設(shè)工程發(fā)展速度變得越來越快，巖土工程的深基坑深度也在逐漸提升。就現(xiàn)階段來講，部分地區(qū)的深基坑深度已經(jīng)超出了40m 以上，通過分析社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)可以看得出來，在未來幾年當(dāng)中深基坑支護(hù)深度會(huì)變得越來越深。

2.2 施工復(fù)雜

在實(shí)施巖土工程深基坑支護(hù)施工作業(yè)時(shí)，很多外界因素會(huì)對(duì)巖土工程深基坑支護(hù)工作造成干擾，其中包括施工工藝、溫度、天氣、氣候、水文條件以及地質(zhì)地形等，一旦出現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜或者土體缺少穩(wěn)定性的現(xiàn)象，會(huì)對(duì)有效提高深基坑穩(wěn)定性造成影響，這樣一來就會(huì)使得工程項(xiàng)目的安全性變得越來越低。除此之外，在深基坑支護(hù)施工過程中，通常情況下會(huì)出現(xiàn)管道無法鋪設(shè)的狀況，由于施工工作人員并沒有妥善處理所出現(xiàn)的這類問題，因此就會(huì)使得建設(shè)結(jié)構(gòu)的安全性無法得到有效保障[1]。

2.3 容易發(fā)生事故

在開展巖土工程深基坑支護(hù)施工活動(dòng)時(shí)，一旦出現(xiàn)設(shè)計(jì)工作未達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象，不但無法突出深基坑的作用，同時(shí)也會(huì)使得自身強(qiáng)度變得越來越低，導(dǎo)致不同類型的安全問題發(fā)生頻率變得越來越高，并且還會(huì)給人們財(cái)產(chǎn)安全帶來一定的威脅。

3 深基坑支護(hù)在設(shè)計(jì)以及施工當(dāng)中常見的問題

3.1 設(shè)計(jì)問題

3.1.1 支護(hù)空間問題

從深基坑本身狀況可以看得出來，之所以會(huì)出現(xiàn)深基坑穩(wěn)定性較差的狀況，是因?yàn)樯罨映霈F(xiàn)移位所造成的，由于設(shè)計(jì)工作人員在深基坑設(shè)計(jì)工作過程中，未對(duì)安全支護(hù)參數(shù)問題給予高度重視，就會(huì)出現(xiàn)深基坑設(shè)計(jì)支護(hù)無法滿足基坑具體受力要求的現(xiàn)象[2]。

3.1.2 與具體受力無法保持一致

一些施工與設(shè)計(jì)工作人員在具體工作時(shí)，因?yàn)槲磳?duì)具體的施工環(huán)境條件進(jìn)行深入分析，便會(huì)出現(xiàn)深基坑設(shè)計(jì)支護(hù)與具體受力不符合的現(xiàn)象，即便深基坑支護(hù)施工在理論驗(yàn)算過程中安全性比較高，但是開挖后土質(zhì)會(huì)對(duì)其造成一定干擾，這會(huì)使得安全問題發(fā)生頻率變得越來越高。部分設(shè)計(jì)工作人員并沒有根據(jù)深基坑支護(hù)周圍環(huán)境開展設(shè)計(jì)活動(dòng)，只是對(duì)靜態(tài)受力進(jìn)行了充分考慮，這樣就會(huì)出現(xiàn)與具體施工脫節(jié)的現(xiàn)象。

3.1.3 側(cè)向土壓力問題

在巖土工程深基坑支護(hù)過程中，由于會(huì)擋土與土層之間會(huì)產(chǎn)生土壓力的問題，一些設(shè)計(jì)工作人員在開展設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，只充分考慮了幾種簡(jiǎn)單的支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向土壓力狀況。但是在實(shí)施深基坑支護(hù)施工作業(yè)時(shí)，土壓力與土質(zhì)因素、施工環(huán)境變化、地下水等有著密不可分的聯(lián)系，一旦出現(xiàn)設(shè)計(jì)工作人員未全面分析側(cè)向土壓力的現(xiàn)象，會(huì)使得支護(hù)設(shè)計(jì)問題出現(xiàn)頻率變得越來越高。

3.2 施工問題

3.2.1 與設(shè)計(jì)內(nèi)容不符合

在深基坑支護(hù)施工過程中，一旦前期設(shè)計(jì)并未對(duì)后期的施工過程中的多項(xiàng)因素進(jìn)行充分考慮，就會(huì)產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境與施工內(nèi)容不符合的問題。若施工工作人員未與設(shè)計(jì)工作人員取得溝通與聯(lián)系，就很難依照施工具體環(huán)境要求開展施工支護(hù)活動(dòng)，這樣會(huì)使得深基坑支護(hù)安全問題發(fā)生頻率變得越來越高。

3.2.2 施工材料不合格

部分施工單位在開展施工工作時(shí)，為了可以使得施工成本變得越來越低，因此在選用施工材料過程中，通常情況下都會(huì)選擇質(zhì)量較低的施工材料完成施工任務(wù)，不但會(huì)使得深基坑支護(hù)的施工質(zhì)量無法得到有效提升，甚至?xí)鸢踩珕栴}。

3.2.3 施工人員水平有待提升

一些施工單位并未對(duì)施工工作人員選擇方面進(jìn)行充分考慮，同時(shí)也沒有高效率完成施工工作人員崗前培訓(xùn)以及能力考核工作，這樣一來就會(huì)給提高施工工作人員的個(gè)人能力以及水平帶來影響。在施工作業(yè)時(shí)，由于工作經(jīng)驗(yàn)不足，整體施工把控水平還有待提升，所以在深基坑支護(hù)施工過程中就會(huì)出現(xiàn)把控不到位的狀況，會(huì)使安全事故發(fā)生頻率變得越來越高。

4 設(shè)計(jì)與施工當(dāng)中的相關(guān)要領(lǐng)

4.1 高效率完成土方開挖工作

在開展巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工作業(yè)時(shí)，土方開挖是最為重要的施工環(huán)節(jié)。為了能夠使得土方開挖的整體質(zhì)量得到顯著提升，在土方開挖準(zhǔn)備階段應(yīng)當(dāng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行深入解析，首先需要確定施工方案，以安全施工觀念為基礎(chǔ)開展施工活動(dòng)，盡可能把土方開挖給周圍環(huán)境所帶來的干擾降到最低。施工工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)分層開挖的方式進(jìn)行充分考慮，把機(jī)械開挖作為重點(diǎn)，與此同時(shí)還應(yīng)當(dāng)實(shí)施人工開挖作業(yè)，需要在第一時(shí)間把開挖的泥土等運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)。在進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，不僅要對(duì)基坑圍巖進(jìn)行檢測(cè)，還要實(shí)時(shí)把控深基坑坑頂水平位移以及高程變化。

4.2 強(qiáng)化深基坑支護(hù)

由于巖土工程深基坑施工具有臨時(shí)性以及綜合性的特征，并且所涉及的安全因素比較多，對(duì)施工環(huán)境更是提出了較為嚴(yán)格的需求，因此在開展深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)高度關(guān)注支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇工作。通常狀況下，為了能夠使得深基坑支護(hù)的穩(wěn)定性得到顯著提升，都會(huì)選用鋼筋混凝土樁支護(hù)、錨樁支護(hù)以及噴錨支護(hù)等多類型的技術(shù)進(jìn)行施工作業(yè)。當(dāng)深基坑開挖深度高達(dá)2m 的時(shí)候，邊坑作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)逐漸提升。所以在實(shí)際施工過程中，施工工作人員應(yīng)當(dāng)高效率完成邊坑防護(hù)工作。在實(shí)施坑壁支護(hù)作業(yè)時(shí)，施工工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)基坑的深度以及實(shí)際的施工環(huán)境和基坑開挖后的土質(zhì)狀況開展施工支護(hù)活動(dòng)。如果引發(fā)支護(hù)墻漏水問題，在水量比較小時(shí)，在填補(bǔ)滲水點(diǎn)過程中，應(yīng)當(dāng)使用混凝土與砂漿等完成此項(xiàng)工作。如果出現(xiàn)滲漏比較嚴(yán)重的狀況，應(yīng)當(dāng)圍繞滲水點(diǎn)0.5~1m 實(shí)施開挖作業(yè)，在最后填補(bǔ)過程中，要利用混凝土完成此項(xiàng)工作。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)基坑支護(hù)每一個(gè)環(huán)節(jié)的銜接給予關(guān)注，例如，在攪拌漿液過程中，為了有效避免出現(xiàn)漿液凝結(jié)現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)高效率完成監(jiān)測(cè)工作，并且還要對(duì)具體時(shí)間進(jìn)行充分掌握[3]。

4.3 規(guī)范施工

在施工準(zhǔn)備階段，施工工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)施工圖紙的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行充分了解，并且還要對(duì)施工設(shè)計(jì)過程中的各項(xiàng)需求進(jìn)行充分掌握，需要對(duì)施工環(huán)境和水文地質(zhì)等進(jìn)行充分分析。在布置施工流程過程中，要以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度完成此項(xiàng)工作。在選用施工工藝過程中，需要結(jié)合施工圖紙。要根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，對(duì)地質(zhì)狀況進(jìn)行充分解析。所編制的專項(xiàng)施工方案要有一定的科學(xué)性以及合理性，要按照施工需求明確操作工序以及實(shí)際的工藝技術(shù)。應(yīng)當(dāng)根據(jù)基坑開挖狀況以及基坑沉降觀察結(jié)果實(shí)施動(dòng)態(tài)防護(hù)設(shè)計(jì)和防護(hù)施工作業(yè)。在開展鋼筋混凝土大體積澆筑施工活動(dòng)時(shí)，施工工作人員應(yīng)當(dāng)依照需求選用水泥，要避免使用高水化熱水泥開展施工活動(dòng)。就混凝土的配比以及強(qiáng)度等因素來講，應(yīng)當(dāng)依照施工設(shè)計(jì)內(nèi)容對(duì)其進(jìn)行深入解析。在正式澆筑準(zhǔn)備階段，施工工作人員應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理地檢測(cè)孔洞的尺寸等，并且還需要嚴(yán)格把控混凝土的保護(hù)層厚度。在實(shí)際施工過程中，一旦產(chǎn)生施工裂縫現(xiàn)象，施工工作人員需要在第一時(shí)間對(duì)其實(shí)施振搗作業(yè)，進(jìn)而使得混凝土密實(shí)度得到顯著提升。在施工縫部位初步凝固以后，需要在第一時(shí)間實(shí)施鑿毛作業(yè)，并且要使用高壓水對(duì)混凝土表面進(jìn)行沖洗，這樣可以使得混凝土的溫濕度得到顯著提升。就工程的防水設(shè)計(jì)工作來講，施工工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依照以防為主以及綜合處理的原則進(jìn)行施工作業(yè)，并且在實(shí)際施工時(shí)，要本著因地制宜的施工觀念開展施工活動(dòng)。施工工作人員要明確鋼筋混凝土的本身防水體系，高效率完成接頭防水工作，進(jìn)而使得防水效果得到顯著提升。

4.4 提升施工工作人員綜合能力

在實(shí)施施工作業(yè)時(shí)，施工單位要使得施工工作人員的綜合能力得到有效提高，并且還要對(duì)施工工作人員個(gè)人技術(shù)能力的培養(yǎng)給予重視，需要對(duì)施工工作人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，進(jìn)而使得施工工作人員的責(zé)任心以及安全理念得到顯著提升。施工建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)不斷強(qiáng)化施工工作人員的技術(shù)交底與培訓(xùn)，這樣不但可以使得施工工作人員對(duì)新型的操作方法有更深層次的了解與掌握，同時(shí)也會(huì)使得深基坑支護(hù)的施工質(zhì)量以及安全性得到有效提升。

4.5 轉(zhuǎn)變以往設(shè)計(jì)觀念

在分析土壓力過程中，依舊使用朗肯理論以及庫倫理論明確，在計(jì)算支護(hù)樁時(shí)，依舊使用等值梁方法。以上計(jì)算理論相對(duì)而言較為陳舊，使用這些方法實(shí)施計(jì)算作業(yè)，會(huì)引發(fā)與結(jié)構(gòu)受力狀況不符合的問題。所以在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)當(dāng)不斷轉(zhuǎn)變以往設(shè)計(jì)觀念，要以施工監(jiān)測(cè)為主，確保所構(gòu)建的信息反饋動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)體系更加具有時(shí)效性與科學(xué)性。

4.6 高效率完成土體取樣工作

從具體研究過程中就可以看得出來，在實(shí)施以及編制深基坑勘察方案時(shí)，高效率完成土體取樣工作顯得尤為重要。因?yàn)樯罨又ёo(hù)結(jié)構(gòu)有一定的復(fù)雜性，科學(xué)合理地實(shí)施土體取樣作業(yè)，會(huì)使得不同巖土層指標(biāo)的準(zhǔn)確性得到顯著提升，與此同時(shí)，也會(huì)使得設(shè)計(jì)質(zhì)量得到一定程度的提高。在實(shí)施深基坑支護(hù)施工作業(yè)時(shí)，為了能夠使得工作人員的工作質(zhì)量得到有效提高，應(yīng)當(dāng)對(duì)以下兩方面工作給予高度重視，不僅需要高效率完成土體取樣工作，并且還要對(duì)提升工作人員的專業(yè)技能給予高度關(guān)注。在實(shí)施巖土工程施工作業(yè)時(shí)，管理工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)施工工作人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，這樣可以讓施工工作人員對(duì)深基坑支護(hù)的重要性有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。與此同時(shí)，在培訓(xùn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工工作人員的具體狀況，確保所擬定的相關(guān)獎(jiǎng)罰體系更加完善，這能夠使得施工工作人員的專業(yè)技能得到顯著提升，同時(shí)也會(huì)為提高深基坑支護(hù)質(zhì)量奠定扎實(shí)基礎(chǔ)[4]。

4.7 解決好開挖空間效應(yīng)問題

在開展深基坑支護(hù)作業(yè)時(shí)，為了可以徹底處理好空間效應(yīng)問題，施工工作人員應(yīng)當(dāng)與設(shè)計(jì)工作人員保持良好的溝通與聯(lián)系，進(jìn)而使得深基坑支護(hù)質(zhì)量得到有效提升。在妥善處理完空間效應(yīng)問題以后，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)施工進(jìn)度給予高度關(guān)注。與此同時(shí)，施工工作人員的素養(yǎng)和能力與巖土工程有著密不可分的聯(lián)系，因?yàn)楣こ淌┕み^程中所面對(duì)的情況相對(duì)而言有一定的復(fù)雜性，一旦出現(xiàn)施工工作人員素養(yǎng)與能力無法提高的現(xiàn)象，就會(huì)使得支護(hù)質(zhì)量變得越來越低。因此，在巖土工程施工時(shí)，設(shè)計(jì)工作人員以及施工工作人員要與工程的運(yùn)行狀態(tài)科學(xué)合理地融合在一起，這樣可以有效降低支護(hù)結(jié)構(gòu)變形狀況的發(fā)生頻率[5]。

5 結(jié)語

總而言之，在巖土工程施工時(shí)，想要使得支護(hù)質(zhì)量得到顯著提升，相關(guān)工作人員不但要對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工工作給予高度重視，還要使用穩(wěn)定性較高的支護(hù)結(jié)構(gòu)開展施工活動(dòng)，進(jìn)而使得土體的承載能力得到顯著提升。