橋梁深基坑支護(hù)施工存在的問(wèn)題和處治措施分析

文／王旭 安徽省交通科學(xué)研究院 安徽合肥 230031

引言：

橋梁、深基坑和支護(hù)結(jié)構(gòu)是工程建設(shè)中的三大重要組成部分，它們各自具有獨(dú)特的技術(shù)要求和施工難點(diǎn)。然而，在實(shí)際工程中，它們之間又存在著密切的聯(lián)系。本文將深入探討這三大組成部分在施工中可能遇到的問(wèn)題，并提出相應(yīng)的處理方法，采取一系列的措施來(lái)確保施工安全和質(zhì)量。

1.基礎(chǔ)理論分析

1.1 深基坑支護(hù)施工

支護(hù)施工是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，需要綜合考慮多種因素，包括土質(zhì)、地下水位、周邊環(huán)境等。在施工過(guò)程中，必須采取有效的支護(hù)措施，以確保施工安全和周邊環(huán)境不受影響。

首先，深基坑支護(hù)施工前需要進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察和設(shè)計(jì)。地質(zhì)勘察是深基坑支護(hù)施工的基礎(chǔ)，通過(guò)勘察可以了解土質(zhì)、地下水位等情況，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)。設(shè)計(jì)需要根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果，綜合考慮施工安全、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保等因素，制定出科學(xué)合理的支護(hù)方案[1]。

其次，深基坑支護(hù)施工需要采用合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)。常見的支護(hù)結(jié)構(gòu)包括樁基支護(hù)、土釘墻支護(hù)、鋼板樁支護(hù)等。不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)適用于不同的土質(zhì)和施工條件，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)，以確保施工安全和質(zhì)量。

此外，深基坑支護(hù)施工還需要采取有效的排水措施。地下水是影響深基坑施工的重要因素之一，如果不能有效排水，會(huì)造成基坑塌陷、滑坡等安全事故。因此，需要根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的排水措施，如設(shè)置排水溝、集水井等，以保證施工順利進(jìn)行。

最后，深基坑支護(hù)施工需要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和信息化管理。在施工過(guò)程中，需要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)、土體變形等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理安全隱患。同時(shí)，還需要采用信息化管理技術(shù)，對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行全面監(jiān)控和管理，提高施工效率和質(zhì)量。

1.2 橋梁深基坑支護(hù)的特點(diǎn)

橋梁深基坑支護(hù)是橋梁施工中的重要環(huán)節(jié)，其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。首先，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)必須具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以確保在施工過(guò)程中能夠承受來(lái)自土壓力和水壓力的作用，防止發(fā)生坍塌和變形。其次，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)必須具有良好的擋土、擋水、擋砂的性能，以防止周圍土體的位移和變形，保證施工安全。此外，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)還需要具有良好的耐久性和穩(wěn)定性，以確保在橋梁使用過(guò)程中能夠長(zhǎng)期保持安全和穩(wěn)定。

1.3 軟土環(huán)境下橋梁深基坑支護(hù)難點(diǎn)

在橋梁工程中，軟土地基是一種常見的地質(zhì)條件，其特點(diǎn)是土質(zhì)松軟、含水量高、壓縮性大、承載能力差。在軟土地基上進(jìn)行橋梁深基坑施工，面臨著諸多難點(diǎn)。

首先，軟土地基的土質(zhì)穩(wěn)定性差，容易發(fā)生變形。在深基坑施工過(guò)程中，容易引起土體滑坡、塌陷等事故，對(duì)施工安全和工程質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。

其次，軟土地基的含水量高，使得土體容易產(chǎn)生流動(dòng)，影響基坑的穩(wěn)定性。同時(shí)，高含水量還會(huì)降低土體的承載能力，使得支護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷增大，增加了施工難度。

再次，軟土地基的壓縮性大，容易產(chǎn)生較大變形。在深基坑施工過(guò)程中，由于土體開挖深度大，支護(hù)結(jié)構(gòu)需要承受較大的側(cè)壓力，容易發(fā)生變形和破壞。

此外，在軟土地基上進(jìn)行橋梁深基坑施工，往往面臨著復(fù)雜的施工條件。例如，施工現(xiàn)場(chǎng)可能存在地下管線、周邊建筑物等障礙物，需要進(jìn)行保護(hù)或拆遷，增加了施工難度和成本。

2.軟土環(huán)境下橋梁深基坑支護(hù)施工存在的問(wèn)題

在軟土環(huán)境下進(jìn)行橋梁深基坑支護(hù)施工，存在著一系列的問(wèn)題。這些問(wèn)題不僅影響了施工的順利進(jìn)行，還可能對(duì)工程質(zhì)量造成潛在的威脅。

2.1 環(huán)境勘察存在疏漏

在軟土環(huán)境下，地質(zhì)條件復(fù)雜多變，對(duì)施工提出了更高的要求。地質(zhì)條件的復(fù)雜性不僅表現(xiàn)在土壤的物理性質(zhì)上，還涉及到地下水文、巖層分布等多種因素。這就要求施工方在制定施工方案前，必須進(jìn)行詳細(xì)的環(huán)境勘察，全面了解地質(zhì)情況。

然而，在實(shí)際施工過(guò)程中，環(huán)境勘察的疏漏卻時(shí)有發(fā)生。這可能是由于勘察設(shè)備不足、技術(shù)水平有限，或是工期緊張、成本考慮等多種原因所致。這種疏漏可能導(dǎo)致對(duì)地質(zhì)情況了解不足，從而影響施工方案的制定和實(shí)施[2]。例如，在某橋梁深基坑支護(hù)施工中，由于未充分勘察地質(zhì)情況，導(dǎo)致施工方案不合理，出現(xiàn)了嚴(yán)重的基坑塌陷事故。這不僅延誤了工期，增加了成本，還對(duì)施工人員的生命安全構(gòu)成了威脅。

2.2 地基改造不完善

軟土環(huán)境的地基通常較為松軟，難以承受橋梁的重量和壓力。因此，地基改造的目的是通過(guò)加固、夯實(shí)等方法，提高地基的承載力和穩(wěn)定性，從而確保橋梁的安全和穩(wěn)定。

然而，在實(shí)際施工過(guò)程中，地基改造的問(wèn)題常常被忽視或處理不當(dāng)。這可能導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足，從而對(duì)整個(gè)橋梁的穩(wěn)定性構(gòu)成威脅。例如，某地的一座橋梁在深基坑支護(hù)施工中，由于地基改造不當(dāng)，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。隨著時(shí)間的推移，裂縫逐漸擴(kuò)大，最終影響了橋梁的穩(wěn)定性，造成了安全隱患。

2.3 施工現(xiàn)場(chǎng)管理不善

施工現(xiàn)場(chǎng)管理是建筑施工過(guò)程中的核心環(huán)節(jié)，它不僅關(guān)乎到建筑的質(zhì)量，更直接影響到施工的安全。然而，在實(shí)際的施工過(guò)程中，我們常常會(huì)發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)管理存在諸多問(wèn)題。這些問(wèn)題如果不能得到及時(shí)有效的解決，不僅會(huì)降低施工的質(zhì)量，更可能引發(fā)一系列的安全事故。

例如，在某橋梁深基坑支護(hù)的施工中，由于施工現(xiàn)場(chǎng)的管理不善，導(dǎo)致了施工人員的操作不規(guī)范，使用的材料質(zhì)量也不過(guò)關(guān)。這些問(wèn)題最終導(dǎo)致了施工質(zhì)量的嚴(yán)重下降，甚至可能對(duì)橋梁的安全性構(gòu)成威脅。這樣的例子并不罕見，它時(shí)刻提醒著我們，施工現(xiàn)場(chǎng)的管理不能有絲毫的松懈。

3.軟土環(huán)境下橋梁深基坑支護(hù)工程的規(guī)劃細(xì)節(jié)

在橋梁建設(shè)中，深基坑支護(hù)工程是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，它直接關(guān)系到施工安全和質(zhì)量。特別是在軟土環(huán)境下，由于土質(zhì)松軟、含水量高，深基坑支護(hù)工程的設(shè)計(jì)和施工難度顯著增加。

3.1 工程地質(zhì)勘察及優(yōu)化

3.1.1 落實(shí)好施工現(xiàn)場(chǎng)勘察

在規(guī)劃階段，進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察是至關(guān)重要的。通過(guò)這一步驟，我們可以全面了解軟土的分布、厚度以及物理力學(xué)性質(zhì)等情況。這些信息對(duì)于評(píng)估軟土的穩(wěn)定性、變形特性以及對(duì)施工的影響具有決定性意義[3]。精確的勘察數(shù)據(jù)不僅有助于我們預(yù)測(cè)潛在的風(fēng)險(xiǎn)，還可以為后續(xù)的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。這樣，我們就能設(shè)計(jì)出更符合實(shí)際需求的支護(hù)結(jié)構(gòu)，確保施工的安全與順利進(jìn)行。為了滿足目前絕大部分橋梁深基坑支護(hù)施工的需求，前期的工程地質(zhì)勘查需要從多個(gè)方面展開。

首先，我們需要對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行全面的地表調(diào)查，了解地形地貌、水文地質(zhì)等情況。這有助于我們判斷軟土的分布和性質(zhì)，為后續(xù)的勘察提供指導(dǎo)。

其次，采用適當(dāng)?shù)目辈旆椒ǐ@取軟土的詳細(xì)參數(shù)，如土層厚度、承載力、壓縮性等。這些參數(shù)對(duì)于評(píng)估軟土的穩(wěn)定性、變形特性以及確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式和尺寸至關(guān)重要。

此外，我們還需要考慮地質(zhì)勘察的精度和深度。精度決定了勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而深度則影響到支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工。在勘察過(guò)程中，應(yīng)選擇合適的勘察手段，如鉆探、原位測(cè)試等，以確保獲取的數(shù)據(jù)具有足夠的精度和代表性。同時(shí)，根據(jù)工程需求和地質(zhì)條件，合理確定勘察深度，以滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。

3.1.2 實(shí)現(xiàn)軟土地基改造

橋梁深基坑施工中的軟土地基改造是橋梁建設(shè)中一項(xiàng)極其重要的任務(wù)，對(duì)于橋梁的穩(wěn)定性和安全性起著至關(guān)重要的作用。軟土地基改造的方法有很多種，包括排水固結(jié)法、注漿法、置換法等。這些方法的應(yīng)用取決于具體的工程條件和地質(zhì)情況。

排水固結(jié)法是一種常用的軟土地基改造方法。通過(guò)在軟土地基中設(shè)置排水通道，將土壤中的水分排出，從而使土壤固結(jié)硬化。這種方法可以有效提高地基的承載力和穩(wěn)定性，防止地基沉降和變形。在施工過(guò)程中，需要合理設(shè)置排水通道的位置和數(shù)量，以確保排水效果達(dá)到最佳。

注漿法也是一種常用的軟土地基改造方法。通過(guò)在軟土地基中注入水泥、石灰等漿液，通過(guò)漿液的凝固作用提高地基的承載力。這種方法可以有效改善地基的物理性質(zhì)，提高地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制注漿的配比和注入壓力，確保注漿效果達(dá)到最佳。

置換法是一種通過(guò)將軟土地基中的軟土置換為砂石、礫石等硬質(zhì)材料的方法，以提高地基的承載力和穩(wěn)定性。這種方法可以有效改善地基的力學(xué)性質(zhì)，提高地基的承載力和穩(wěn)定性。在施工過(guò)程中，需要合理選擇置換材料，并嚴(yán)格控制施工工藝，確保置換效果達(dá)到最佳。

然而，橋梁深基坑施工中軟土地基改造也面臨著一些挑戰(zhàn)。首先，軟土地基的成分和結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需要采取不同的方法進(jìn)行加固和改造。在施工過(guò)程中，需要根據(jù)具體情況選擇最合適的方法進(jìn)行施工，以達(dá)到最佳的地基改造效果。其次，施工過(guò)程中需要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，確保地基的穩(wěn)定性和安全性。最后，軟土地基改造需要綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等多方面因素，選擇最合適的方案進(jìn)行施工。在施工過(guò)程中，需要充分考慮環(huán)境保護(hù)和資源利用等因素，盡可能減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。同時(shí)，也需要考慮施工成本和技術(shù)可行性等因素，以確保施工的順利進(jìn)行和工程質(zhì)量的可靠保障。

3.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇

支護(hù)結(jié)構(gòu)主要分為圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)兩部分。常見的圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括鋼板樁、混凝土灌注樁、地下連續(xù)墻等。這些結(jié)構(gòu)的主要功能是擋土，防止土體坍塌，同時(shí)起到一定的止水作用。而支撐結(jié)構(gòu)則是用來(lái)支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)，防止其變形，保證基坑穩(wěn)定。結(jié)合深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工需求，可以針對(duì)性的選擇不同的方案，也可以選擇復(fù)合性支護(hù)結(jié)構(gòu)，以此來(lái)提升施工的穩(wěn)定性和安全性，那么了解不同支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體特點(diǎn)，有助于提升施工效果。例如，鋼板樁具有較高的剛度和抗彎能力，施工速度快，但容易受到腐蝕，需要定期維護(hù)；混凝土灌注樁的強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，適用于各種地質(zhì)條件，但施工周期較長(zhǎng)，成本較高；地下連續(xù)墻具備較高的整體性，剛度大，防滲性能優(yōu)異，適用于深基坑工程，但施工難度較大，成本較高[4]。

在軟土環(huán)境下，由于土體的強(qiáng)度較低，容易發(fā)生變形，因此需要選擇剛度大、抗變形能力強(qiáng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)。例如地下連續(xù)墻（圖1）和混凝土灌注樁等結(jié)構(gòu)形式能夠提供更好的支撐和止水效果，確保在復(fù)雜的地質(zhì)條件下仍能保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

圖1 地下連續(xù)墻支撐結(jié)構(gòu)

在選擇了支護(hù)結(jié)構(gòu)之后，還需要做好基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，才可以提升深基坑施工的安全性和穩(wěn)定性。首先，做好止水設(shè)計(jì)。在基坑施工過(guò)程中，止水設(shè)計(jì)至關(guān)重要。通過(guò)合理的止水措施，可以有效地防止地下水滲入基坑，保證施工安全和質(zhì)量。

其次，落實(shí)基底防隆起設(shè)計(jì)。在軟土環(huán)境下，基底容易發(fā)生隆起現(xiàn)象。因此，基底防隆起設(shè)計(jì)也是支護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。通過(guò)合理的基底防隆起措施，可以有效地防止基底隆起，保證施工安全和質(zhì)量；最后，完成封底設(shè)計(jì)。封底設(shè)計(jì)的主要目的是防止基坑底部出現(xiàn)涌土現(xiàn)象。通過(guò)合理的封底措施，可以有效地提高基坑的穩(wěn)定性，保證施工安全和質(zhì)量[5]。

3.3 降水與排水措施

在土木工程建設(shè)中，軟土的處理是一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)。由于軟土的含水量較高，其工程性質(zhì)較為特殊，因此，合理的降水與排水措施對(duì)工程的成功實(shí)施至關(guān)重要。在工程設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師應(yīng)充分考慮地下水對(duì)基坑穩(wěn)定性的影響，并采取有效的措施來(lái)降低地下水位，防止基坑內(nèi)積水。

首先，設(shè)置排水系統(tǒng)是降低地下水位的必要手段。排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮地質(zhì)條件、水文氣象等因素，確保系統(tǒng)能夠有效運(yùn)行。在實(shí)際操作中，可以采用盲溝、集水井等設(shè)施，利用水泵將地下水抽出，從而達(dá)到降低水位的目的。此外，為了防止排水系統(tǒng)出現(xiàn)故障，應(yīng)設(shè)置備用泵和備用電源，以確保在緊急情況下能夠及時(shí)排水。

其次，采取適當(dāng)?shù)慕邓胧┮彩侵陵P(guān)重要的。降水措施的目的是減小土體中的水壓力，提高土體的穩(wěn)定性。常見的降水方法有管井降水、輕型井點(diǎn)降水等。這些方法可以根據(jù)工程的具體情況選擇使用，以達(dá)到最佳的降水效果。在實(shí)施降水措施時(shí)，應(yīng)注意控制降水的深度和范圍，避免對(duì)周圍環(huán)境造成不良影響。

3.4 施工現(xiàn)場(chǎng)管理及優(yōu)化

首先，為了確保橋梁深基坑支護(hù)施工的順利進(jìn)行，我們必須重視施工現(xiàn)場(chǎng)的秩序和施工質(zhì)量管理。一個(gè)有序、規(guī)范的施工現(xiàn)場(chǎng)可以提高工作效率，減少安全事故的發(fā)生。加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督和檢測(cè)工作，對(duì)發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理和整改。例如，可以采用抽檢、巡檢等方式對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督和檢測(cè)，確保每一道工序都符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；建立健全施工現(xiàn)場(chǎng)管理制度，明確各工種、各崗位的職責(zé)和要求。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理，確保各項(xiàng)安全措施得到有效落實(shí)。例如，可以定期進(jìn)行安全檢查、安全培訓(xùn)和演練等活動(dòng)，提高員工的安全意識(shí)和應(yīng)對(duì)能力。此外，應(yīng)加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境保護(hù)工作，減少施工對(duì)周邊環(huán)境的影響。例如，可以采取降噪、降塵、廢水處理等措施，減少施工對(duì)周邊環(huán)境的干擾和污染。

其次，做好深基坑支護(hù)施工監(jiān)測(cè)。為了確保施工安全，必須實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和位移情況。通過(guò)采用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備和技術(shù)手段，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，如支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形、位移過(guò)大或突然變化等，從而迅速采取相應(yīng)的加固措施，防止事故發(fā)生[6]。例如，可以采用智能化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)安裝傳感器和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移和變形進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行分析和處理。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，通知相關(guān)人員進(jìn)行處理。

除了加強(qiáng)監(jiān)測(cè)工作外，質(zhì)量驗(yàn)收也是橋梁深基坑支護(hù)施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。首先，可以采用目視檢查法，通過(guò)肉眼觀察和簡(jiǎn)易工具測(cè)量，檢查支護(hù)結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量、尺寸和位置是否符合要求。這種方法雖然簡(jiǎn)單直觀，但對(duì)于一些細(xì)微的缺陷和隱蔽工程，需要配合其他檢測(cè)方法進(jìn)行深入檢查；其次，可以采用鉆孔取芯法，通過(guò)鉆孔取樣，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的材料性能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和施工工藝進(jìn)行檢測(cè)。這種方法可以直觀地了解支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部情況，對(duì)于發(fā)現(xiàn)潛在的施工質(zhì)量問(wèn)題非常有效。但是，鉆孔取芯會(huì)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)造成一定程度的破壞，需要在檢測(cè)后進(jìn)行相應(yīng)的修復(fù)工作；此外，還可以采用載荷試驗(yàn)法，通過(guò)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)施加一定程度的載荷，檢測(cè)其承載能力和穩(wěn)定性。這種方法可以模擬實(shí)際使用情況，對(duì)于評(píng)估支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力非常具有參考價(jià)值。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，橋梁深基坑支護(hù)施工是橋梁建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，必須高度重視其存在的問(wèn)題和隱患。針對(duì)這些問(wèn)題和隱患，應(yīng)采取切實(shí)有效的措施進(jìn)行處治。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)優(yōu)化施工方案、加強(qiáng)施工質(zhì)量監(jiān)管、強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)管理和提高施工人員素質(zhì)等方面著手。只有這樣，才能確保橋梁深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量和安全，為橋梁建設(shè)的順利完成奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。