巖土工程勘察中深基坑支護技術(shù)的關(guān)鍵點分析

王玉鳳

（甘肅省慶陽市建筑設(shè)計院有限責任公司，甘肅 慶陽 745000）

新時期，在巖土工程勘察作業(yè)中，對深基坑支護技術(shù)進行靈活動態(tài)選用是必不可少的，各單位須完善技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)優(yōu)化，建立起行之有效的技術(shù)管理體系，從而保證深基坑支護作業(yè)能夠正常高效開展。

1 影響基坑安全的因素分析

基坑是整個工程建筑中不可或缺的結(jié)構(gòu)，作為建筑物最底層的構(gòu)造，其具備良好的受力結(jié)構(gòu)，工程師以及技術(shù)人員在深基坑設(shè)計過程中須參照基層土質(zhì)的承載性能，對整個深基坑工程施工計劃進行科學合理設(shè)計，根據(jù)建筑的用途以及修建高度，對深基坑的不同受力結(jié)構(gòu)單元進行差異化設(shè)計。影響基坑安全的因素較為復雜多樣，如果外界地質(zhì)構(gòu)造存在受力失衡的情況，則會導致基坑整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失穩(wěn)；另外，如果地表阻抗作用降低也會導致深基坑遭受到破壞和影響，比如深基坑地表下約5 m是作為建筑構(gòu)造部分，而隨著建筑面積擴大，深基坑的面積也會隨之增加，從而會導致深基坑原有的阻抗作用降低。另外，隨著深基坑面積增大也會導致其周邊的地勢發(fā)生改變，呈現(xiàn)出聚攏的發(fā)展態(tài)勢，如果在該環(huán)節(jié)忽略相應的加固、鞏固作業(yè)，則會導致深基坑的綜合穩(wěn)定性能大幅度降低。

在深基坑建設(shè)工作中，技術(shù)人員除了需要考慮自然環(huán)境條件之外，也需要在施工過程中對其中的震動因素進行更加深入、高效的分析評估。具體來說，由于在施工期間會產(chǎn)生震動影響，極易導致深基坑整體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。并且在外界降雨的情況下也會給深基坑帶來負面影響，比如增加深基坑軟土層的含水量，以至于深基坑的承載性能大幅度降低。

2 巖土工程勘察中深基坑支護技術(shù)的應用

2.1 邊緣加固

通過上文的分析可以看出，在當前巖土工程中做好相應的深基坑勘查作業(yè)，并且對深基坑支護技術(shù)進行科學合理應用是必不可少的。在前期勘察過程中，勘查人員須對深基坑邊緣的擠壓作用進行深入、高效評估，采取更加科學合理的邊緣加固措施，根據(jù)其周邊的地質(zhì)環(huán)境狀況，比如評估其土質(zhì)松散程度，結(jié)合建筑物的整體高度，對鋼筋以及支護樁等主體構(gòu)件進行科學合理設(shè)置布局；同時適當填充相應的混凝土物料，增強深基坑邊緣的綜合承載強度。在該過程中，工程師以及技術(shù)人員須對支護構(gòu)造的成本進行嚴格管控，對邊緣加固措施的成本進行靈活、動態(tài)控制，考慮多項因素，建立起完善的造價評估分析模型，完善前期的技術(shù)論證，對邊緣加固措施進行優(yōu)化改善。

在進行深基坑邊緣加固前，工程單位需要對地質(zhì)條件進行詳細勘察，包括土壤類型、地下水位、地質(zhì)構(gòu)造等；之后根據(jù)勘察結(jié)果，選擇合適的加固方法，如土釘墻、深攪拌樁、地下連續(xù)墻等，根據(jù)加固方法設(shè)計詳細的加固方案，包括加固深度、加固材料、施工順序等。例如土釘?shù)拈L度通常在2～6 m之間，直徑在20～40 mm之間，土釘?shù)拈g距通常在1～2 m之間，土釘墻的厚度通常在0.3～0.6 m之間；深攪拌樁的直徑通常在0.6～1.2 m之間，深度通常在15～30 m之間，樁間距通常在2～3 m之間；地下連續(xù)墻的厚度通常在0.6～1.2 m之間，深度通常在20～50 m之間；加固深度通常根據(jù)基坑的深度和地質(zhì)條件確定，一般來說，加固深度應該比基坑的深度大1～2 m。最后技術(shù)人員須按照設(shè)計方案進行施工，施工過程中要嚴格監(jiān)控基坑邊緣的穩(wěn)定性，如有必要，要及時調(diào)整加固方案，并且在加固完成后，須對基坑邊緣進行檢查，確認加固效果，如有問題，要及時進行修復。在基坑開挖過程中，施工方需要定期對基坑邊緣進行維護，防止因為雨水、地震等原因?qū)е碌幕舆吘壏€(wěn)定性下降。

2.2 內(nèi)部支撐

導致深基坑可靠性降低的因素較多，工程人員首先需要對外界環(huán)境條件進行細致、深入管控，對自然特征進行高效分析；之后則需要對建筑本身所帶來的壓力和影響進行高效管控，從而增強深基坑的綜合抗壓能力。比如工程人員可在深基坑內(nèi)部搭建相應的支撐結(jié)構(gòu)，明確其中的主要應力范圍和大小，比如大部分建筑物設(shè)置有剪力墻結(jié)構(gòu)，因此在對深基坑內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)進行設(shè)計、規(guī)劃的過程中，工程師也需要對剪力墻的應力指標進行嚴格計算分析，考慮剪力墻的應力給周邊地質(zhì)以及深基坑作用力方向所帶來的影響，保證內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)與邊緣結(jié)構(gòu)之間實現(xiàn)有效關(guān)聯(lián)，構(gòu)建起工字關(guān)系，實現(xiàn)內(nèi)部應力抵消，從而使建筑整體結(jié)構(gòu)的性能得到有效提升。

在支撐設(shè)計環(huán)節(jié)，設(shè)計師需要根據(jù)地質(zhì)條件和基坑深度，設(shè)計合適的支撐方案，其中通常包括支撐類型（如H型鋼、鋼管、鋼筋混凝土等）、支撐布置（如單層支撐、多層支撐等）和支撐參數(shù)（如支撐間距、支撐截面等）。例如常見的H型鋼規(guī)格有200 mm×200 mm、250 mm×250 mm、300 mm×300 mm等，壁厚通常在6～14 mm之間；而常見的鋼管直徑有219 mm、273 mm、325 mm等，壁厚通常在6～14 mm之間；在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，其有效支撐截面有300 mm×300mm、400 mm×400 mm、500 mm×500 mm等；支撐間距通常在2～3 m之間，具體根據(jù)地質(zhì)條件和基坑深度確定。在支撐施工期間，技術(shù)人員須按照設(shè)計方案，在施工過程中要嚴格監(jiān)控基坑的穩(wěn)定性，如有必要，須及時調(diào)整支撐方案。在完成支撐作業(yè)之后，監(jiān)理單位須對支撐進行檢查，確認支撐的質(zhì)量和穩(wěn)定性，如有問題，要及時進行修復。而在對支撐結(jié)構(gòu)進行維護管理期間，尤其在基坑開挖過程中，施工方須定期對支撐進行維護，防止因為雨水、地震等原因?qū)е碌闹畏€(wěn)定性下降。

2.3 排水措施

在巖土工程勘察中，對深基坑排水措施的選用不僅需要實現(xiàn)對地表水的高效處理，還需要對地下水發(fā)揮出引流引導的作用。因此在對深基坑排水措施進行優(yōu)化設(shè)置過程中，工程師以及技術(shù)人員須利用相應的旋噴樁對外部水源進行疏導、引流；之后再通過相應的高壓旋噴預應力錨索，對地下水源實施科學有效導流。而在對相關(guān)旋噴樁密度進行設(shè)置規(guī)劃的過程中，工程師須參照相關(guān)區(qū)域的降水量大小來完成樁身的搭建。另外，在對相關(guān)高壓旋噴預應力錨索長度，進行設(shè)計規(guī)劃期間，工程師也需要根據(jù)周邊地下水源的距離作為參照依據(jù)，須將其控制在5 m左右較為適宜；而當水源距離增加1 m，錨索的長度則應當同等增加2 m，從而才能夠保證水源得到高效管控。

另外也包含對排水井設(shè)置，技術(shù)人員在對排水井進行設(shè)置劃分期間應根據(jù)基坑的大小、形狀和地下水位情況來確定。一般來說，排水井的間距應在10～20 m之間，井深應比基坑底部深1～2 m；對于排水管道，其直徑應根據(jù)排水量來確定，一般在50～100 mm之間，并且排水管道應有足夠的坡度，以保證水流順暢。在對排水泵的選型期間，設(shè)計師應根據(jù)排水量和提升高度來確定，排水泵的流量應大于地下水的滲透量，提升高度應大于基坑的深度。最后技術(shù)人員應定期檢查排水系統(tǒng)的運行情況，包括排水井的水位、排水管道的流量、排水泵的工作狀態(tài)等。

3 巖土工程勘察中深基坑支護技術(shù)的關(guān)鍵點

3.1 完善前期勘察準備

在巖土工程勘察活動中，對深基坑支護技術(shù)進行科學高效使用是必不可少的。在前期，工程人員須完善各項準備工作，為了防止施工過程中出現(xiàn)相應的隱患問題，工作人員在前期工程勘察環(huán)節(jié)應當參照工程現(xiàn)場實施狀況做出相應的勘探準備作業(yè)。首先，工程單位須對周邊的地質(zhì)環(huán)境進行科學合理劃分，通過由簡單到復雜設(shè)立不同的梯度，將勘測點位不斷縮小，從而才能夠?qū)娱_挖的狀況有一個細致、深入、全面的管控，進而為后續(xù)設(shè)定深基坑支護方案提供相應的參照依據(jù)；之后，工作人員也需要對周邊區(qū)域的土壤性質(zhì)進行全方位調(diào)研分析，評估在相關(guān)土層結(jié)構(gòu)中是否存在含水量超標以及軟弱地基的情況，進而為后續(xù)設(shè)計相應的深基坑支護方案以及軟弱地基處理方案提供指導。

在巖土工程深基坑支護施工管理環(huán)節(jié)極易受到外界環(huán)境因素的影響，施工方在前期需要了解工程項目的基本狀況，明確勘察管控的目標和方向，對相關(guān)區(qū)域的地下水類型、徑流大小以及水位變化等各項數(shù)據(jù)信息進行細致、深入掌控，從而回饋給相關(guān)設(shè)計單位，使其在方案設(shè)定優(yōu)化過程中能夠完成整體布局。另外在勘察過程中，工程人員也需要摸清相關(guān)區(qū)域存在的管線分布狀況，必要時需要向相關(guān)業(yè)主單位獲取管線的文件資料，結(jié)合物理探測、地表金屬探測手段，提高對管線設(shè)施的檢測精度，從而有效避免在深基坑施工過程中給周邊管線造成相應的破壞和影響。

3.2 編制勘察綱要

編制一套成熟完善的勘察綱要對深基坑支護施工作業(yè)具備積極正向的引導作用。在施工環(huán)節(jié)，工程單位須參照勘察綱要中的各項信息，對施工活動進行嚴格管控。因此，在前期勘察環(huán)節(jié)勘測人員需要對勘察綱要的各項細節(jié)要素進行嚴格把關(guān)，在編寫勘察綱要的過程中工作人員須參照施工建設(shè)進度、建設(shè)方案以及施工現(xiàn)場的實際作業(yè)需求，對綱要中的技術(shù)指標、文件信息進行嚴格把控，從技術(shù)層面、勘察方法選用層面，對綱要中的細節(jié)要素進行一體化控制。

比如說，在整個勘察綱要中包含勘探目標，如基坑的地理條件、地下水位、土質(zhì)性質(zhì)等；在勘探方法選用方面，可結(jié)合鉆孔、地質(zhì)雷達、電磁法等將相關(guān)信息實時傳遞；在勘察點位布置方面，勘查人員應當根據(jù)基坑大小、地理條件，對勘察點位進行高效布局，保證每個點位之間的間距在5～10 m；在勘察深度領(lǐng)域，應當基坑深度的1.5～2倍之間；而在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，設(shè)計師以及勘察人員也需要對所采集到的數(shù)據(jù)信息進行建模分析，比如通過BIM模型，連接GIS系統(tǒng)，判斷土質(zhì)性質(zhì)的狀況，對地下水位的流動變化趨勢進行評估分析；最后再根據(jù)相關(guān)信息出具對應的勘察編制報告，記錄完整的勘察數(shù)據(jù)信息，生成對應的地質(zhì)剖面圖，以及地質(zhì)條件描述文本、地質(zhì)問題分析資料。

3.3 布置勘察作業(yè)

在巖土工程勘測作業(yè)中，工作人員須參照前期的勘察計劃完成對勘察工作更加科學、合理地管控。在現(xiàn)場勘查過程中，勘察人員須確定好相應的施工范圍，保證勘測得到的數(shù)據(jù)信息具備完善性；另外在現(xiàn)場實際勘察過程中會受到地下土層性質(zhì)的影響，導致勘查作業(yè)計劃發(fā)生相應的改變，比如在遇到部分特殊的硬質(zhì)土層、碎石土的情況下，勘察人員可根據(jù)設(shè)計方案適當?shù)販p少勘察深度，如果在相關(guān)區(qū)域發(fā)現(xiàn)軟弱地層，則需要適當增加勘察深度，同時擴大勘察條件、勘察范圍，在施工現(xiàn)場勘查過程中做到隨機應變。另外在深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)劃過程中，側(cè)壁巖土層以及相關(guān)勘察數(shù)據(jù)信息對整個項目也會起到較為直接的影響。在對整個支護結(jié)構(gòu)進行施工管理過程中，相關(guān)勘察單位應當對側(cè)壁沿土層勘察結(jié)果進行高效控制，工程單位須根據(jù)施工區(qū)域周邊的環(huán)境特征，適當管控勘查力度，并且將側(cè)壁勘察得到的數(shù)據(jù)信息與深基坑勘察得到的資料進行關(guān)聯(lián)、對比、評估，有效剔除在勘察作業(yè)期間所產(chǎn)生的偶然性數(shù)據(jù)，從而保證勘察得到的數(shù)據(jù)資料更加具備完整性、全面性。除此之外，在勘察土壤土質(zhì)環(huán)境條件的過程中，相關(guān)單位也需要采取動態(tài)觀察評估的策略，及時把控土壤性質(zhì)的變化狀況，根據(jù)外界氣候因素以及施工現(xiàn)場相關(guān)因素給土壤性質(zhì)所帶來的改性影響，進行動態(tài)評估分析，從而才能夠保證得到的勘察數(shù)據(jù)信息具備代表性。

4 結(jié)束語

總體來說，在巖土工程勘察環(huán)節(jié)，對深基坑支護技術(shù)進行實踐應用須考慮諸多指標。工程人員需要從安全角度對整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、可靠性進行管控，通過邊緣加固、內(nèi)部支撐以及排水緊固等相關(guān)措施，提升相關(guān)結(jié)構(gòu)的承載性能。在此之前，相關(guān)單位也需要完成前期的勘探準備，做到科學合理布局，編制出更加完善的勘察綱要，對細節(jié)部位進行優(yōu)化，從而才能夠在后續(xù)進行綜合設(shè)計、施工管理的過程中有效控制各項作業(yè)指標。