談巖土工程深基坑支護施工技術(shù)

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【摘要】近年來，隨著巖土工程深層坑技術(shù)的不斷發(fā)展，深層坑支護施工技術(shù)向受力結(jié)構(gòu)與水結(jié)構(gòu)結(jié)合、基坑開挖方式與支護結(jié)構(gòu)形式結(jié)合、臨時支護結(jié)構(gòu)與永久支護結(jié)構(gòu)結(jié)合的綜合方式發(fā)展，其作為工程建設(shè)中最為核心的環(huán)節(jié)，直接關(guān)系著建筑物安全性，在施工中存在較大影響，如何有效解決該環(huán)節(jié)上存在的施工問題，一直是專家組討論研究的對象。以下根據(jù)我國現(xiàn)狀，簡要分析深基坑支護存在的問題，并總結(jié)相應(yīng)的調(diào)整措施。

【關(guān)鍵詞】深基坑支護；安全性；巖土工程

1深基坑支護現(xiàn)狀

隨著我國綜合國力的提高，越來越多的高層建筑開始出現(xiàn)，在有限的土地資源下，高層建筑是城市建筑發(fā)展的未來趨勢，在這樣的時代背景下，對基坑的安全性、穩(wěn)定性要求更為嚴(yán)格。在傳統(tǒng)巖土工程施工中，基坑技術(shù)類型單一，一般通過放坡開挖、人工挖掘方式進行，導(dǎo)致基坑深度有限，無法滿足時代需求與高層建筑發(fā)展趨勢。近年來，隨著深基坑支護技術(shù)的出現(xiàn)，有效地解決了傳統(tǒng)基坑存在的問題，取代了傳統(tǒng)基坑，成為巖土工程的核心。目前，隨著我國建筑事業(yè)的發(fā)展，支護技術(shù)不斷更新、改進，有效地解決了強度低、工藝單一的局限性，為高層建筑施工創(chuàng)造了先決條件。但由于我國特殊國情，不同地域巖土工程特點不同，即使深基坑支護技術(shù)替代傳統(tǒng)技術(shù)，并取得較為顯著的成績，但在實際施工中同樣存在諸多問題【1】。

2深基坑支護技術(shù)

隨著深基坑支護技術(shù)的出現(xiàn)，支護類型的增多，為不同類型巖土工程提供了選擇性。常用的支護技術(shù)有以下3種：1）地下連續(xù)墻支護技術(shù)。其具備防滲性良好、整體性良好、結(jié)構(gòu)剛度大、適應(yīng)能力強等優(yōu)點，可應(yīng)對各種復(fù)雜環(huán)境與地理條件，是一種可靠、實用的支護技術(shù)。當(dāng)在軟土層實施巖土工程、地下管線、周圍相鄰建筑對位移與沉降要求較高時，一般可采用這種支護結(jié)構(gòu)。其具有可減少工程對環(huán)境的影響、對地質(zhì)條件要求低等優(yōu)點，如進入風(fēng)化巖層或遇到砂卵石地層，通常可采用連續(xù)墻支護技術(shù)。此外，其整體性好、剛度大，可用于超深支護技術(shù)結(jié)構(gòu)，但該支護技術(shù)對灰漿液的處理工藝復(fù)雜、造價較高。2）深層攪拌支護。這種支護方式主要通過機械裝置將水泥、石灰進行攪拌，使其發(fā)生物理與化學(xué)改變，固化砂石、軟土，起到良好的防護與支護作用。這種支護方式更有利于節(jié)省資金，但技術(shù)施工過程相對較為復(fù)雜，一般對7m左右深基坑使用效果更好。3）排樁支護。通過打孔、挖柱對柱列形式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行處理，并根據(jù)提前設(shè)計的形式進行排列，最終發(fā)揮抵擋沙土的作用。該種支護方式具有工程資源節(jié)省、工程進度較快的優(yōu)點。但這種方式的不足在于必須使用混凝土帽石對2個柱子進行固定，達到整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用，預(yù)防水、沙土的進入【2】。對于工程作業(yè)中所產(chǎn)生的泥土，為避免其對支護設(shè)施造成破壞，必須遠離支護設(shè)施，以保證施工作業(yè)人員的安全。同時，為預(yù)防深基坑坍塌，作業(yè)產(chǎn)生的泥土必須遠離深基坑。深基坑支護作業(yè)支護方式，必須根據(jù)深基坑深度進行選擇，以確保支護的有效性與安全性。

3當(dāng)前深基坑支護存在的不足

3.1支護結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理

我國是通過極限平衡理論計算深基坑支護結(jié)構(gòu)，但設(shè)計結(jié)果與實際受力存在較大出入。以相關(guān)工程實踐證明：從理論上講深基坑支護結(jié)構(gòu)匹配極限理論計算安全系數(shù)，但在實際工程施工中，受到支護機構(gòu)系數(shù)影響，支護結(jié)構(gòu)與相關(guān)要求存在出入，無法達到相關(guān)要求。

3.2未充分進行深基坑取樣

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，巖土工程開展中，需要對地基土層取樣，并充分分析，為深基坑支護技術(shù)提供數(shù)據(jù)支持，以確保土體滿足巖土工程相關(guān)物理學(xué)指標(biāo)，為支護結(jié)構(gòu)設(shè)計做保障。同時，需要根據(jù)國家開挖指標(biāo)，對深基坑進行鉆探，開挖內(nèi)部，進而降低造價，從根本上降低勘察工作量。受到土樣的復(fù)雜性特性影響，土層特性并不能完全憑借土樣評估，導(dǎo)致實際情況與結(jié)構(gòu)設(shè)計存在不同。

3.3空間效益差異性

深基坑坑內(nèi)位移具有中間大、兩邊小的特性，長邊深基坑坡度穩(wěn)定性相對較差，易造成空間問題。以往巖土工程中，傳統(tǒng)基坑支護結(jié)構(gòu)是以設(shè)計平面應(yīng)變進行，受多種因素影響，不同形狀深基坑工程設(shè)計存在巨大差異化，對此，必須以平面設(shè)計應(yīng)變方案做參考，科學(xué)、合理調(diào)節(jié)支護結(jié)構(gòu)，滿足開挖空間需求。

3.4支護結(jié)構(gòu)設(shè)計不準(zhǔn)確

巖土工程安全性與工程質(zhì)量及深基坑支護結(jié)構(gòu)壓力大小存在必然聯(lián)系，因此，在巖土工程中，我國一直采用朗肯理論與庫倫公式計算土質(zhì)復(fù)雜情況。面對復(fù)雜的深層坑開挖，易受到內(nèi)摩擦角、黏聚力、含水率等諸多因素影響，對于支護結(jié)構(gòu)實際受力極難進行估算，導(dǎo)致支護結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)計算與實際受力差異化。有研究指出，內(nèi)摩擦角相差5°的支護結(jié)構(gòu)，承受的主動土壓力有明顯差異，開挖后土體凝聚力與原土體凝聚力不同。因此，施工工藝與支護結(jié)構(gòu)的差異會影響土體力學(xué)參數(shù)。

4施工技術(shù)措施

4.1強化施工質(zhì)量

巖土工程中，加強工程質(zhì)量監(jiān)管，做好過程控制是保證深基坑支護施工質(zhì)量的關(guān)鍵，通過嚴(yán)格的管理控制措施，及時發(fā)現(xiàn)施工環(huán)節(jié)中存在的隱性、顯性問題，及時采取應(yīng)對措施進行糾正補救。對此，首先要加強管理者的監(jiān)管意識，從管理層加強管理制度，確保施工中嚴(yán)格依照設(shè)計方案執(zhí)行，將管理工作落到實處，提高工程質(zhì)量。施工前，需要充分做足準(zhǔn)備，施工人員需要詳細(xì)閱覽圖紙，并熟悉施工流程，依照地質(zhì)資料、施工環(huán)境、圖紙等科學(xué)、合理規(guī)劃施工進程，確保巖土工程深基坑支護的順利完成。巖土工程施工時，需要明確目標(biāo)、了解任務(wù)，擺放好錨桿位置，型號、數(shù)量、長度設(shè)計合理，適當(dāng)增加放坡系數(shù)、擴張鋼筋范圍等，保證對工程的審核。堅持深基坑支護、巖土工程開挖分段、分層進行。將設(shè)計方案、土方具體開挖方法、開挖順序等有效結(jié)合，依照相關(guān)原則，避免出現(xiàn)違規(guī)開挖的情況，影響工程質(zhì)量，從根本上提高深基坑支護工程施工質(zhì)量。

4.2加強變形觀測力度

深基坑支護的主要變形觀測包括：基坑邊坡變形觀測、地下管線變形觀測、周邊建筑變形觀測等。通過具體觀測相關(guān)數(shù)據(jù)，對巖土工程支護設(shè)計中土方開挖的具體情況進行詳細(xì)了解。實際施工中土方支護設(shè)計的具體情況，可通過偏差分析進行了解，進而及時掌握土方開挖沉降與深坑土體變形影響。施工過程中，需要及時修改設(shè)計偏差數(shù)據(jù)，盡早采取應(yīng)對措施，確保施工作業(yè)的順利進行。

4.3優(yōu)化設(shè)計理念

我國巖土工程不斷發(fā)展，深基坑支護技術(shù)發(fā)展空間巨大，在支護工程設(shè)計理念中，需要隨著巖土變化與實際支護結(jié)構(gòu)承受力，調(diào)整轉(zhuǎn)變規(guī)律，促使深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計進一步完善。受到我國實際情況影響，目前，尚無統(tǒng)一的設(shè)計規(guī)范，一般根據(jù)庫倫理論與郎肯理論確定實際土壓分布情況，且引用“等值梁法”計算支護樁，避免實際設(shè)計與施工方法存在的不足。但受限于郎肯理論影響，實際計算結(jié)果存在不同，導(dǎo)致支護設(shè)計存在安全性與經(jīng)濟性問題。在當(dāng)前情形下，需要以生產(chǎn)施工實際情況為基準(zhǔn)，制定深基坑支護設(shè)計方案，將國內(nèi)外先進理念引入國內(nèi)設(shè)計理念中，擺脫傳統(tǒng)方法的制約，建立現(xiàn)代化信息動態(tài)設(shè)計體制。

5結(jié)語

目前，巖土工程深基坑支護施工技術(shù)仍存在諸多不足之處，如支護結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、未充分進行深基坑取樣、空間效益差異性、支護結(jié)構(gòu)設(shè)計不準(zhǔn)確等，這些因素都會對巖土工程深基坑支護產(chǎn)生影響。因此，有必要進行強化施工措施，在未來的巖土工程深基坑支護工作中，必須以更高的標(biāo)準(zhǔn)對待，減少施工中的不足之處，提高施工質(zhì)量。

【參考文獻】

【1】馬麗珠.巖土工程中的深基坑支護設(shè)計問題及對策[J].冶金叢刊,2019(12):202-203.

【2】楊文方.巖土工程深基坑支護技術(shù)應(yīng)用探微[J].中國設(shè)備工程,2017(13):210-211.

作者：郎雷亮 單位：山東建勘集團有限公司