土木工程施工中的边坡支护技术探讨

杜荣超

摘要：土木工程中的边坡支护作为使用前期的一项工作，边坡支护的质量对工程建设的质量有重大的影响，不但关系到建筑自身的整体安全，同时对周围建筑物、地下管道等设施也产生影响，因此在土木工程施工中，施工单位应综合考慮施工中的各种环境因素，做好基坑边坡支护工作，保证工程施工能够顺利进行。本文介绍了土木工程施工中边坡支护技术方案，谈了土木工程基坑的边坡支护施工技术。

关键词：土木工程；施工；边坡；支护技术

一、土木工程施工中边坡支护技术方案

1.深基坑支护施工方案。土木工程边坡支护工作能够顺利进行，前提是必须建立一套完善可行并且安全的边坡支护方案，根据以往施工经验，通常采用土钉支护的方法，土钉支护的原理是将土钉打人土体，使二者相互作用，使边坡土体具有一定的整体性、稳定性。在土体变形的过程中，同时受拉力及弯力作用，所以就需要保证土钉的设计强度并满足设计的抗拉力。一是在打土钉钻孔施工中，施工管理人员必须严格要求成孔实际深度，可要求操作工人在孔口进行标注，符合深度要求后，方可终孔。二是土钉成孔之前必须按规范要求标出孔位及孔位编号。三是当土钉打人以后，必须进行拉拔试验，还应控制好注浆量以及注浆力，拉拔试验必须由有相关检测资质的第三方单位进行，必须保证能满足设计及规范要求的抗拉拔力。四是注浆的水灰比须按设计的要求进行控制，如需添加外加剂，则外加剂的规格及掺和量须经设计同意并经过试验检测合格方可投人使用。每天注浆须按规范要求进行试块制作，注浆方式可选用重力注浆法进行，注满为止，在浆液初凝前再进行1一2次的补浆。

2.土木工程中基坑土方开挖。土木工程基坑的开挖实质上就是对地面原状土的平衡状态进行破坏，因此在开挖过程中存在着一定的风险。而且这种风险随土方开挖的进程扩大，所以在开挖之前的监测工作非常重要。土木工程基坑的开挖应遵循分区、分层、分段以及保持平衡的施工原则，做到一开槽先支撑，先支撑后开挖，分层分段开挖，严禁超量开挖，这是为保证基础施工的安全以及基坑土方的开挖。自由开挖区范围应控制在距边坡8m以内，而基坑边缘8m以内要实行分层分段开挖，分段长度应尽量不大于25m，这时为了加快施工进度，可以采用分段跳挖施工。

二、土木工程基坑的边坡支护施工技术

1.边坡支护形式的选择。土木工程基坑边坡支护形式较多，有悬臂式、混合式以及重力式挡土墙等，在工程施工时，应根据工程特点并结合现场实际情况合理选择支护形式，这就需要技术人员填密思考，做到因地制宜。

2.制定科学合理的施工流程。施工流程要根据项目工程实际情况，合理选择基坑支护形式从而合理的编排施工流程，基坑边坡支护施工流程通常较为复杂，工序繁琐，对技术的要求也较高。具体有施工前三通一平、土方开挖、修整坡壁、钻孔灌浆以及养护，因此施工人员需严格控制施工质量。

3.施工时的安全管理。基坑边坡支护的安全管理是一个不容忽视的问题，因此，必须要求每名施工人员都能熟悉土方施工的各项环节，监理单位也需严格执行相关安全规范，对机械、机具操作人员进行安全教育，并制定相关机械工具的安全操作制度。严格紧抓落实土木工程基坑边坡支护施工的安全管理，从而保证基础施工的工程质量，降低在基坑边坡支护施工过程中中的安全事故发生率。

三、案例分析

1.工程概况

某土木工程项目基坑平面尺寸116.47m×117.3m，基坑施工整平地面标高为19.0m，地下室底板垫层底绝对标高5.95m，基 坑 开 挖 深度 约13.0 5m，核心筒范围局部加深7.05m，加深段平面尺寸26.5m×23.184m。该土木工程基坑支护原设计为“预应力锚索+ 排桩抗侧向土压力支护结构体系”+“高压旋喷桩止水帷幕”。然而综合考虑现 场实际情况、试桩取芯效果、施工工期安排、对周边地块影响等方面的因素，将“预应力锚索+排桩抗侧向土压力支护结构体系”优化为“钢筋混凝土内支撑+排桩抗侧向土压力支护结构体系”，将“高压旋喷桩止水帷幕”优化为“三轴水泥土搅拌桩止水帷幕+支护桩间高压旋喷桩”。

2.边坡内支撑支护类型比选

目前现场排 桩已基本施工完成。由于基坑四周均为待开发地块，尤其是东侧为地铁已确定开发用地，南侧为工商银行用地，使用锚索将对周边地块的开发造成严重障碍，所以建议本基坑支护结构下部采用排桩+内支撑体系。根据基坑的平面形状和目前施工现状，对以下3种内支撑体系的布置进行了比选。

（1）对撑+角撑布置体系。一是优点：在环境保护要求较高的情况下，利于控制墙体位移。二是缺点：支撑混凝土用量较多；核心筒范围内的立柱桩与工程桩冲突严重，影响核心筒施工效率和施工质量；由于十字交叉桁架与核心筒平面位置重合，核心筒地下三层以上部分的结构必须等到整个地下室地下三层施工完成，混凝土支撑拆除后方可施工，对整个工期有制约作用。

（2）圆形环梁布置体系。一是优点：方便挖土和主体结构施工；支撑混凝土用量较小。二是缺点：由于基坑南侧和东侧地势较高，北侧和西侧地势较低，虽采取了基坑上部放坡的措施，但仍存在一定的坑周荷载不均匀的情况，对支撑体系整体稳定不利；须等到基坑的整个环梁体系施工完成后，方可进行大面积土方开挖；对中间环梁的施工要求较高。

（3） 角撑布置体系。一是优点：方便挖土和主体结构施工、施工方便。二是缺点：与圆形环梁布置体系相比，混凝土用量较多。由于本项目工程进度和基坑安全都必须确保，而对撑+角撑布置体系对塔楼施工进度制约太大，因此不采用；圆形环梁布置体系不仅对土方开挖进度有一定制约，而且现场地势情况不利于该体系的整体稳定，因此亦不采用。综上分析，最终选择采取角撑布置体系。

3.边坡支护技术优化

（1）支撑竖向布置。原设计排桩标高为13.0m，改为内支撑后，为避免混凝土支撑与主体结构下二层板冲突，将原设计排桩标高调高0.3m，即13.3m，经初步计算分析，基坑上部采用放坡，下部排桩+一道混凝土支撑。

（2）基坑止水帷幕。根据高压旋喷桩试桩取芯效果显示，砂砾层与岩层交界面芯样不是很理想，为了保证深基坑的止水效果，确保深基坑开挖的安全性，将外排高压旋喷桩改为三轴深层水泥搅拌桩，内排高压旋喷桩保留。

（3）坑中坑支护结构。坑中坑局部加深7.05m，加深段平面尺寸26.5mx23.184m。根据地层条件，并结合核心筒桩基承台的施工统一考虑，采用放坡开挖的方式。施工顺序要求：放坡后，先施工深坑结构底板及侧墙；然后在深坑侧墙外侧回填土，至桩基承台底；最后施工桩基承台和大基坑底板。

总而言之，随着时代的发展和进步，土木行业在产值不断增长、根基愈发牢固的基础上，对深基坑边坡支护综合处理技术的研究也有了更高的要求。深基坑工程具备工程项目复杂、工作量巨大、资金和人力投入多、工程周期较长等一系列特点，这些特点使得深基坑工程在整个土木工程建设过程中占据重要地位，极大程度的影响了工程进度、安全和质量。科学合理的基坑边坡支护应该在保证工程质量、安全和实施速度的基础上，尽量节约工程成本，合理进行资源配置，致力于经济和社会效益的最大化。

参考文献：

[1] 刘国宝.大直径环形内支撑体系的优化设计与计算方法研究 [J].现代交 通 技术，2013，7（6）：69-71.

[2] 周爱其.内撑式排桩支护结构的设计优化研究[D].杭州：浙江大学，2012.

[3] 邓永锋，刘松玉，洪振舜.水泥土搅拌桩复合地基载荷试验数值分析[J].岩土力学，2013（25）：304-310.