巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)分析

阮林迅

【摘要】如今，隨著土地資源的緊缺，地下空間的開(kāi)發(fā)及舊城改造等項(xiàng)目正處于高速發(fā)展階段，近年來(lái)基坑支護(hù)工程正在往深度大、場(chǎng)地條件復(fù)雜（如：臨近高鐵、燃?xì)夤?、大型建筑等）、形變控制更?yán)格、限額設(shè)計(jì)等更新、更復(fù)雜的方向發(fā)展。人們對(duì)工程質(zhì)量和安全系數(shù)的需求日益增高，對(duì)施工企業(yè)調(diào)查以及對(duì)建筑的深基坑支護(hù)技術(shù)要求也越來(lái)越高，本文將針對(duì)巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)類型、要點(diǎn)、加強(qiáng)措施等方面進(jìn)行了詳細(xì)分析，具體包括土方開(kāi)挖、錨桿施工；注重結(jié)構(gòu)選型、強(qiáng)化技術(shù)設(shè)計(jì)等。

【關(guān)鍵詞】巖土工程；深基坑；支護(hù)技術(shù)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 11.086

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和城市化擴(kuò)大，房地產(chǎn)業(yè)隨之得到發(fā)展，建設(shè)工程項(xiàng)目日漸增多，建筑技術(shù)和施工處理是保證基本建設(shè)質(zhì)量的首要前提。另外，人們對(duì)工程質(zhì)量的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。建筑行業(yè)的逐步擴(kuò)大，在一定程度上促進(jìn)了深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展，為巖土工程提供了技術(shù)保障，從而大大提高了工程施工完成率。

1、巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)類型

1.1鋼板支護(hù)技術(shù)

使用一個(gè)密封的鏈或其他平面鋼樁，因?yàn)樵S多鋼樁相互連接形成一個(gè)厚鋼板樁墻。這種鋼板樁墻是為了起到保護(hù)作用而組成的，國(guó)內(nèi)常用的是拉森鋼板樁，分為Ⅲ～Ⅵ不等，常見(jiàn)長(zhǎng)度一般為6、9、12、15、18m等。

1.2深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)

這類項(xiàng)目主要是由水泥和石灰為原料。用機(jī)械攪拌土壤和原料，采用特殊工藝對(duì)松軟土壤進(jìn)行強(qiáng)化。操作后，土壤變得更牢固、更穩(wěn)定，能有效提高土體的粘聚力及內(nèi)摩擦角，提高土體的自穩(wěn)定性。

1.3排樁支護(hù)技術(shù)

這種技術(shù)主要用于鋼筋混凝土柱間開(kāi)挖和灌溉技術(shù)，所以它能起到等效地下連續(xù)墻的作用。樁間需根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求采用插釬掛網(wǎng)噴混等方式加固及保護(hù)樁間土。

2、巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

2.1土方開(kāi)挖

土方開(kāi)挖是巖土工程運(yùn)用深基坑支護(hù)技術(shù)的主要方面，為了保證土方開(kāi)挖技術(shù)實(shí)施，有效提高開(kāi)挖速度，在開(kāi)挖之前要研究施工現(xiàn)場(chǎng)，制定出施工方案，在施工計(jì)劃一定要秉持“零污染”為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，以施工安全概念為核心，盡量減少對(duì)周圍建筑物的影響。開(kāi)挖方法而言，主要是分層開(kāi)挖、分層防護(hù)，定位應(yīng)基于機(jī)械挖掘。用車輛將挖出的土運(yùn)送指定放置地點(diǎn)。在開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng)做好防塵工作，加強(qiáng)防塵處理，采用噴淋和覆蓋，減少開(kāi)挖過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵。同時(shí)，在保證安全的前提下，要加強(qiáng)對(duì)坑頂形變、支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下水變化、周邊構(gòu)筑物位移等狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，并保證開(kāi)挖的效率。

2.2基坑支護(hù)

由于基坑工程具有較強(qiáng)的概括性、偶然性、危險(xiǎn)性較大，受環(huán)境條件影響較大，所以在基坑支護(hù)過(guò)程中，需要確實(shí)做好支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。一般而言，在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮坑壁巖土體工程力學(xué)性質(zhì)，地下水分布信息，周圍構(gòu)筑物如樓房、車站、道路等荷載及其形變控制要求；綜合上述條件選擇適宜的支護(hù)形式及規(guī)格。例如，采地下連續(xù)墻的方式作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的擋土墻，其厚度通常在600-800mm，由于是針對(duì)解決在軟土地區(qū)地下水高的問(wèn)題，因此受現(xiàn)代建筑工程行業(yè)廣泛的應(yīng)用[1]。

2.3錨桿施工

錨桿施工這種方法是為了提高深基坑支護(hù)的牢固性，不斷強(qiáng)化深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力。而錨桿施工是使用最廣泛的方式，連接的一端地腳栓與基礎(chǔ)深基坑，而另一端應(yīng)確保它有一個(gè)強(qiáng)大的承載能力，最后可以有效地滿足錨施工的需要。在進(jìn)行深基坑施工時(shí)，由于錨桿施工工藝較為復(fù)雜。由于涉及的工藝參數(shù)較多，且難以控制，因此在錨桿施工中需要找到較高的技術(shù)參數(shù)，為順利實(shí)施錨桿層打下基礎(chǔ)[2]。

2.4被動(dòng)區(qū)加固

在中國(guó)沿海地區(qū)及軟土發(fā)育地區(qū)，此類場(chǎng)地通常發(fā)育含水率較大、重度較大，黏聚力低的軟弱土層，伴隨地下水穩(wěn)定水位較高的地質(zhì)情況?；娱_(kāi)挖過(guò)程中易出現(xiàn)突涌、隆起等情況。在基坑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮被動(dòng)區(qū)土體加固措施，通常采用攪拌樁等方式加固被動(dòng)區(qū)。在被動(dòng)區(qū)加固設(shè)計(jì)時(shí)，除必要考慮的土體參數(shù)及加固措施之外，應(yīng)充分考慮不同施工工藝（單軸、雙軸等）及材料添加劑（速凝劑、水下混凝土）對(duì)被動(dòng)區(qū)加固的實(shí)際效果及到達(dá)加固效果所需時(shí)間。

2.5混凝土灌裝支護(hù)

在鉆孔灌注樁支護(hù)施工中，嚴(yán)格按照施工順序施工：基坑反坡及防護(hù)欄桿→放坡開(kāi)挖基坑和施工排樁（支護(hù)樁+冠梁）→開(kāi)挖至基坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高→施工集水井、排水溝→組織基坑支護(hù)驗(yàn)收工作。支護(hù)樁采用跳樁開(kāi)挖，隔兩根樁挖一根樁，開(kāi)挖樁澆筑混凝土完成，且強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，方可開(kāi)挖鄰近支護(hù)樁。樁孔開(kāi)挖過(guò)程中，若出現(xiàn)涌泥、流沙等情況，立刻停止開(kāi)挖，在樁周注漿加固并達(dá)到處理效果后，方可繼續(xù)開(kāi)挖。在樁、冠梁施工完成，且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，方可進(jìn)行工作坑內(nèi)土體的開(kāi)挖。

3、加強(qiáng)巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)的措施

3.1注重結(jié)構(gòu)選型

在支承結(jié)構(gòu)的選擇方面，由于不清楚安全級(jí)別要求，很難結(jié)合周圍的環(huán)境和地質(zhì)條件的來(lái)挖掘基坑，基坑的深度不確定性，導(dǎo)致所選擇的支護(hù)結(jié)構(gòu)很難滿足實(shí)際情況的需要。支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇有很多影響因素，如基坑深度、形狀、地下水條件、以及周邊環(huán)境對(duì)基坑變形是否有所影響、支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞的后果、地下結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的主體形式及其施工工藝和基坑尺寸和形狀等，因此，分析加強(qiáng)巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)考慮這幾個(gè)方面。例如，在土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)中，常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)類型有單型、預(yù)應(yīng)力錨桿組合型、水泥土組合型、微樁組合型土釘墻。地下水位以上基坑或降水后非軟土基坑要采用土釘墻技術(shù)，基坑深度應(yīng)小于12m。如果是用于淤泥基坑，基坑的深度應(yīng)該低于6米，它不能在高水位砂土層土壤和碎石區(qū)域施工。非軟土地基坑采用微樁復(fù)合土釘，基坑深度應(yīng)小于12m。如果是淤泥型非軟土基坑，基坑深度需在6m以下。此外，應(yīng)注意如果基坑潛在建筑物基礎(chǔ)和地下管線，則不能采用土釘墻作為支護(hù)結(jié)構(gòu)。

3.2加強(qiáng)施工安全

保證工程的安全始終是首要任務(wù)，不容忽視。只有保證深基坑支護(hù)的安全，才能確保證土工程項(xiàng)目的完成。為了減少施工安全問(wèn)題的發(fā)生，首先，需要所有的施工人員對(duì)加強(qiáng)深基坑施工中安全問(wèn)題的重視度，切實(shí)做好施工工程調(diào)研，做好建筑工程的研究，結(jié)合分布在建筑工地，地下管線的走勢(shì)，道路等環(huán)境因素，在保證安全的前提下，優(yōu)化調(diào)整深基坑施工設(shè)計(jì)并保持施工技術(shù)公開(kāi)，以保證在問(wèn)題發(fā)生前調(diào)整方案。其次，利用好BIM技術(shù)，確保施工方案中出現(xiàn)真實(shí)的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)，以滿足安全施工的需要。

3.3強(qiáng)化技術(shù)設(shè)計(jì)

施工過(guò)程中要針對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，科學(xué)、合理強(qiáng)化原有建筑設(shè)計(jì)方案。優(yōu)化的深基坑支護(hù)技術(shù)可以確保施工現(xiàn)場(chǎng)的安全性與穩(wěn)定性，也可以保證建設(shè)工程的質(zhì)量符合工程標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，設(shè)計(jì)師一定要在工程施工之前，對(duì)施工區(qū)域及周邊地質(zhì)進(jìn)行調(diào)查，要對(duì)土壤進(jìn)行抽樣研究，要確保不同的數(shù)量和不同的質(zhì)量，以確保調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性，之后，在得到對(duì)地質(zhì)環(huán)境的分析結(jié)果后，進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)做出科學(xué)的設(shè)計(jì)。

3.4突出過(guò)程管理

結(jié)合真實(shí)的施工情況，深入分析巖土工程工作，制定有效的深基坑支護(hù)方案，做好施工前的準(zhǔn)備工作，合理安排人力、物力、機(jī)械設(shè)備。要有針對(duì)性、有計(jì)劃地開(kāi)展施工信息公開(kāi)，明確施工中應(yīng)注意的核心問(wèn)題和重要施工技術(shù)。要在深入了解圖紙的基礎(chǔ)上，推進(jìn)深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量控制，減少建筑質(zhì)量問(wèn)題和安全事故的發(fā)生概率，減少對(duì)整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的負(fù)面影響。

結(jié)論：

在如今的時(shí)代下，建筑行業(yè)是關(guān)系民生的行業(yè)，是社會(huì)未來(lái)發(fā)展的重要組成部分，人們?cè)谌粘５墓ぷ骱蜕钪校茧x不開(kāi)建筑，從而也突出土木工程的重要性，而深基坑支護(hù)是每一個(gè)工程施工的第一步，也是最為重要的一步。推進(jìn)深基坑支護(hù)技術(shù)的演進(jìn)，才能提高施工質(zhì)量和速度。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊?yuàn)Z.礦山巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)與勘查技術(shù)研究[J].世界有色金屬，2020， No.559（19）： 203-204.

[2]于鑫忠.巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)研究[J].區(qū)域治理，2019，000（001）：265.