公路工程施工中采用的深基坑施工技術研究

張勇

（貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550001）

0 引言

隨著城市的規模越來越大，交通運輸業的發展越來越快，對公路工程也提出更高的質量要求。深基坑施工是建筑施工中最基本的一環，其首要目標是給施工人員提供足夠的工作空間，這是項目得以成功進行的先決條件。在此過程中，一旦出現支護質量問題，則會影響到整個工程的順利進行，甚至會危及施工人員的安全。因此，必須對深基坑的支護進行妥善處理。

1 公路工程深基坑概述

公路工程項目中，基坑深度在5m 以上可以被稱為深基坑施工。深基坑施工對施工工藝和施工質量等都有更高的要求。近年來，隨著社會和經濟的發展，大眾更加期望公路工程項目整體施工水平穩步提升。

例如，公路工程路面幅度或承載強度進一步增加、在公路工程中深度應用多種先進施工技術等。從專業化角度著手，深基坑施工不僅可以為公路工程的建設提供一個更為理想的作業平臺，還可以挖出并更換軟弱地基，為公路工程奠定更為穩固的基礎。當前，公路工程深基坑施工技術在高架橋、高等級公路工程的建設中得到更多的應用，而它的科學、合理應用也極大地提高了公路工程施工的質量和效率，為其長期穩定運行打下堅實基礎[1]。

1.1 深基坑工程特點

1.1.1 較高的綜合性

在深基坑工程建設中，有許多環節都需要施工方來完成，而且這些環節之間又有著密切的聯系，因此，要求施工方從宏觀角度對深基坑工程的建設進行全方位的管理，并對其進行全方位的調度與控制，既要注重對細節的精準管理，又要注重對項目的總體管理，盡可能地確保項目的總體質量。

1.1.2 較強的區域性

深基坑工程受地質環境的影響較大，由于我國地域廣闊，地質環境復雜，因此，在工程施工過程中，必須根據工程地點的具體情況來選擇方案，即使是在同一個城市，不同施工地點也有可能在地質、水文和氣候等方面存在著細微的差異，所以，在方案設計上不能一概而論[2]。

1.2 深基坑支護工程施工難點分析

1.2.1 施工技術種類繁多，選擇困難

隨著科學技術的發展，越來越多的施工技術可以用于深基坑支護，因此帶來一個很大的問題，即如何根據不同的工程情況來選擇不同的施工技術。一般情況下，在建設項目開始之前，需要對項目場地的地質情況進行勘查，以確定項目的施工技術形式。但在實際工作中，由于操作失誤、設備故障、采樣單一等主客觀因素，往往會對測量結果產生較大的影響。所以，從某種意義上而言，也會對施工技術的選型產生一定的影響。

1.2.2 施工過程中存在諸多問題，質量控制難度較大

在深基坑支護施工中，存在著一些值得施工方注意的問題，因此，對于施工過程的質量控制也是一件非常困難的事情。具體而言，深基坑支護工程對施工人員的專業素質提出更高的要求，需要對施工現場進行更為嚴格的管理，尤其要注意對現場加強安全防護。

此外，還要對施工工藝加以精確控制。但是，此類工作在實際操作中很容易發生錯誤，給項目的質量管理帶來很大難度[3]。

2 公路工程深基坑施工技術及其要點

2.1 施工前準備工作

深基坑是一項對施工技術要求非常嚴格的施工工程。在深基坑施工之前，一定要做好相關的準備工作，以此保證后續的施工能夠科學有序地進行。由于深基坑施工過程比較復雜，在任何環境下，如果出現質量問題，都會對公路施工質量產生很大影響，因此，項目建設單位需要做好以下三個方面的施工前準備工作。

一是做好預先調研工作。對公路工程建設區的地質水文條件、深基坑承臺等進行詳細、準確的測量，為后續深基坑施工提供可靠保障[4]。

二是做好施工任務規劃。為保證公路工程的深基坑施工具有科學性和合理性，設計機構在深基坑施工前，一定要采用科學、先進的設計理念，對深基坑施工展開規劃和設計，尤其要對施工工藝選擇和施工技術標準進行詳細、全面的設計，以此對深基坑施工的組織和推進進行科學、有效的指導。

三是做好設備和材料準備工作。在深基坑施工過程中，會涉及大量的機械設備和施工材料，如各種施工機械和車輛、鋼板樁、混凝土等。因此，為了保證后續施工能夠穩定有序地進行，在施工作業之前，需要對相關的設備和材料進行有效的準備和管理[5]。

2.2 基坑開挖作業

在公路工程中，基坑開挖是最基礎的一道工序，因為在該環節中，隨著基坑內土體的持續挖掘，會對巖土結構形成一定的安全威脅，所以，要對如下技術關鍵點進行控制。

一是嚴格按照設計要求和計劃，采用自上而下、分層逐級的方法，進行土方開挖，防止因超挖而增大施工場地的安全風險，甚至對項目周圍地區的建筑物和其他地下系統造成破壞。

二是因為高速公路深基坑施工規模大、工序多，所以在基坑開挖時，要注意各個工序間的有效銜接，比如挖出土體后，將土體及時運出，然后在基坑底部打設防護樁，并加強基坑側壁的支護，以此提升巖土結構的邊坡穩定性，避免土體彈性變形[6]。

三是在公路工程中，深基坑土方外運的路徑設計要科學、合理，不能在邊坡頂部設置運輸路徑，以避免因重型車輛運行引起的巖土結構變形和不穩定，給施工帶來安全隱患。

四是加強與支護結構的有效協作。在一般情況下，土方開挖和邊坡支護施工是同時進行的，所以，在施工時，需要將這兩個重要的施工內容進行有效的配合，比如，在土方開挖時，要方便支護樁的施工，在需要時，可以通過建立臨時支撐點的方法，來提高工程的安全性和穩定性[7]。

2.3 深基坑支護施工

在深基坑工程中，支護結構是最關鍵的一環，其質量直接關系到整個工程的安全性和穩定性。同時，配套施工是一個復雜的過程，對施工內容的技術要求很高，只有做好施工現場的技術控制，才能達到理想的質量效果。

目前，隨著我國公路施工技術水平的不斷提高，深基坑支護在方式上也實現了多元化，而每項技術的要點也有顯著的不同，具體介紹如下。

2.3.1 鋼板樁支護技術

鋼板樁支護技術作為一種比較普遍和成熟的支護技術，其作用是保持水土和防滲，但由于它在軟黏土中的作用并不明顯，所以多用于硬黏土中。該技術的優勢是造價相對較低，建造容易操作。其施工材料為熱軋鋼板樁，施工方法是采用鎖扣技術將鋼板樁固定在一起，形成鋼板樁墻。該技術廣泛應用于道路工程中的深基坑支護，可以發揮出更好的防護效果。但此種支護方式也有其不足之處，如會引起周圍建筑物變形，故不適合在建筑密集地區的高速公路施工。

2.3.2 土釘墻支護施工技術

與其他技術相比，該技術具有對周圍環境影響小的優點，因而可以用于城市道路交通施工中。該技術對土質要求較高，需要施工區域的土質具有較好的黏性和可塑性，而且腐蝕力也不能過強。所以，在工程實施前進行地質勘查是十分重要的，在工程施工開始前，要求施工方對工程地域的土壤、水文等條件有準確的把握，以此決定該技術是否能夠得到有效應用。在實際操作過程中，所采用的工藝包括鉆孔、插筋與注漿等，以此構造出一個受力良好的土釘墻，而且，在完成后，無須額外進行支護施工。另外，為了提高土釘墻的承載能力，還可以在其上適當加筋，構造復合土釘墻。

2.3.3 排樁支護施工技術

其主要施工方式為采用鉆孔灌注樁技術，在基坑四周布置鋼筋混凝土樁群和鋼筋混凝土柱群，起到圍護作用。相對而言，這一技術的支護效果比較好，但是在實際操作前，要在施工現場進行大面積的澆筑，所以在某種程度上也存在著施工質量難以控制的問題。該技術在施工時，施工方重點關注的是對基坑深度的控制，當深度超過7m，該技術通常不適合。但是，在實際運作中，施工單位一方面要控制好混凝土材料和鋼筋的質量，另一方面要對排樁的間距進行科學的控制，如果間距太大或者太小，則不能有效地發揮支護作用。

2.3.4 地下連續墻支護施工技術

由于該技術具有良好的防滲性能，常用于靠近較高地下水位的工程場地。此外，在一些土質松軟的地方，也可以使用該技術。為避免基坑開挖引發土層下陷、塌方等事故，一般采取分槽分段的方法開展施工，并在基坑周圍修建一層鋼筋混凝土連續墻來保護地下水源。

2.3.5 深層攪拌樁支護施工技術

相對而言，該技術在實際操作過程中受外部環境的影響比較大，所以要采用水泥、石灰等材料對軟土進行加固和支護。該技術不需采用內支撐，可為機械設備進場提供一定的方便。

2.3.6 基坑支護監測技術

深基坑施工作業中，存在施工質量安全隱患問題，為提升工程建設穩定性，要強化深基坑施工監測工作。在工程建設中，應加強對工程質量的控制，以確保工程建設順利進行，特別是要注意現場的地質狀況和建設過程中的施工質量，防止在不適合的環境下施工，進而影響到支護質量。因此，必須適當應用支護監測技術，對施工現場的實際操作展開監測，并將監測結果轉換成數值的形式，與標準值進行對比。對發現的不一致之處，應立即找出原因，并采取相應的對策。

此外，施工單位還需要對施工過程中可能發生的各類問題，做好相應的應急預案，確保在施工過程中對可能出現的問題及時做出應對，盡量減少損失。在實際施工過程中，應該定期對工程展開監測，并不定期地進行抽查，保證相應的問題可以被及時發現并得到有效解決，進而達到對支護工程的最優化控制[8]。

2.4 基坑降水施工

降水施工屬于公路深基坑施工中的必要環節，能夠將基坑中潛在水源排除干凈，提升深基坑施工效果。由于基坑易于聚集雨水，且靠近地下水，尤其是在深基坑工程中，為避免水的干擾，需要進行有效降水施工。在進行降水施工的過程中，需要進行如下技術控制。

一是基于地質、水文、氣象等特點，選擇最科學、有效的降水方式，提高道路施工的效率，有效消除水環境對施工的影響。

二是在施工過程中，對地基的沉降、位移、水位等情況，進行科學、準確的監控，并加強施工管理。

3 應用深基坑施工技術的注意事項

3.1 控制土方開挖

由于深基坑施工工作量很大，因此可以采用分階段施工。在挖土過程中，每一層的厚度都要進行嚴格控制，并要依據整個基坑的深度和坡度選擇適當的開挖長度。對基坑開挖層厚、開挖長度等基本參數進行有效控制，是保證基坑開挖效率和邊坡穩定的關鍵。在基坑開挖到設計深度后，為了避免基坑產生變形，必須在基坑內澆筑混凝土墊層[9]。

3.2 減少深基坑周邊的堆載量

深基坑圍巖的承載力是有限的，如果堆載量太大，就會影響圍巖的穩定性，有發生塌方的危險。按照相關規范，在深基坑邊沿2m 范圍內，不得堆載、停放材料、土方、設備等。另外，在多雨天氣條件下，在深基坑的施工過程中，很容易出現不穩定的現象，所以，在施工時，需要對其進行加固，最大程度地降低外加荷載對基坑開挖的不利影響。

3.3 加強施工監測與控制

在深基坑施工過程中，應根據施工技術條件，對邊坡穩定性、安全系數、支護效果等進行監測與控制，以監測數據為依據，對其穩定狀態、尺寸變化等做出正確的判斷，并及時進行處理。以此提高施工的可控性，做到防患于未然[10]。

4 結語

總而言之，深基坑施工技術已被廣泛應用于高速公路建設中，并收到很好的效果。由于建筑工地的主觀和客觀因素各不相同，因此在實踐中還存在著部分問題需要加以解決。施工技術人員要以施工現場的實際情況為依據，對深基坑施工的技術要點了如指掌，做好深基坑施工的前期準備工作和全過程安全質量檢查控制工作，有效地保障深基坑施工的安全、進度和質量。