岩土工程中深基坑支护施工技术的应用分析

2017-04-10张徽敏

四川水泥 2017年10期

关键词：深基坑岩土基坑

张徽敏

(江西省地质工程（集团）公司, 江西南昌 330002)

岩土工程中深基坑支护施工技术的应用分析

张徽敏

(江西省地质工程（集团）公司, 江西南昌 330002)

伴随城市建设规模的不断扩大，大量的高层建筑、超高层建筑不断涌现，建筑工程的工程数量、工程的复杂程度逐年提高，深基坑工程问题应运而生。本文主要从岩土工程基础施工中深基坑支护的的概述出发，分析了岩土工程中常见深基坑支护技术，并归纳岩土工程基础施工中深基坑支护施工中存在的问题，最后提出了一些相关的应用措施，希望能够提高岩土工程的施工质量。

岩土工程；深基坑支护；施工技术

1 岩土工程施工中深基坑支护的概述

1.1 深基坑支护的现状

随着人们生活水平的提高，人们越来越重视建筑工程质量，这给建筑工程中岩土工程质量提出了更高要求。虽然近年来我国社会经济的不断发展，国内深基坑支护施工技术已经取得了一定的成果，然而，深基坑施工技术仍处于发展的初级阶段，特别是深基坑施工，施工人员在施工之前的相关工作经验，施工不结合图纸，导致标准的建设，对整个施工过程中埋下安全隐患。据有关资料统计，由于深基坑施工不规范，导致了大量的深基坑支护施工质量问题的出现，从而提高建筑安全事故发生的概率，最后对施工企业造成巨大的经济损失。

1.2 岩土工程深基坑的施工特点分析

1）施工要求高

深基坑岩土工程是一项系统工程，支护是工程开挖的主要工程。开挖速度和台阶的正确性在一定程度上影响施工质量。同时，支护结构的整体效果也会受到影响。这就要求在施工中，除了采取合理可行的配套技术措施外，还要做好监测工作，以保证工程质量。

2）影响范围大

在基坑开挖过程中地下水位的变化在一定程度上对深基坑，由于基坑深度大于5m时，很可能会影响应力场的变化，这将导致基坑周围土体的变化，以及对周边建筑物及地下管道结构的影响。此外，开挖土方工程向外运输时，也会对交通和环境产生影响。

3）危险系数高

支护体系是整个深基坑工程中的临时性结构，其最大特点是安全性能较差。为了确保施工安全，除了要对支护结构进行实时监测，而且还应当提前编制好相关的应急预案，并制定出科学合理的技术措施。此外，由于基坑的深度相对较大，施工过程中容易出现积水现象，所以要做好排水措施，避免雨水倒灌的情况发生。

2 岩土工程中常见深基坑支护技术

2.1 钢板桩支护

钢板桩由带锁口或钳口的热轧型钢制成，把这种钢板桩互相连接就形成钢板桩墙，被广泛应用于挡土和挡水。目前钢板桩通常有U形、Z形和直腹板两种形式。由于钢板桩施工简单、应用广泛，但钢板桩施工可能造成相邻地基变形和产生噪声和振动，对周围环境的影响很大，所以在人口稠密的地区，建筑密度大，它的使用往往是有限的，和钢片桩本身是比较灵活的，如支持或锚系统设置不当的变形会很大，所以当基坑开挖深度大于7m，不应使用。同时，由于地下室施工完成后需要将钢板桩拔出，应考虑拉拔对周围土体和地表的影响。

2.2 深层搅拌桩支护

深层搅拌桩(水泥土墙)是利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂，通过深层搅拌机械，将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体。这种支护结构多采用格栅形式，即重力坝式挡墙。当基坑属于二、三级基坑时，基坑深h≤7m，当坑边至红线间有足够的距离时，往往优先采用，由于水泥属不透水结构，因此既能挡土又能挡水，具有良好的防渗效果。

2.3 排桩支护

排桩支护是指型钢筋混凝土柱间隔挖、钻（冲）桩作为支护结构的支撑形式。柱状区间布置包括密集排列，形成一定间距和排水布置，桩与桩之间的切线和切线。为柱桩围护结构具有良好的刚度，但差异之间的桩与钢筋混凝土帽梁必须在桩顶浇注大断面的可靠连接，以防止地下水和土壤颗粒夹带从桩到毛孔（成）的坑，同时在桩或桩后采用高压注浆措施设置深层搅拌桩、旋喷桩、或特殊建筑防水帷幕桩后。

2.4 地下连续墙

地下连续墙具有整体刚度大的特点和良好的止水防渗效果，适用于地下水位以下的软黏土和砂土等多种地层条件和复杂的施工环境，尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况，因此在国内外的地下工程中得到广泛的应用。并且随着技术的发展和施工方法及机械的改进，地下连续墙发展到既是基坑施工时的挡土围护结构，又是拟建主体结构的侧墙，如支撑得当，且配合正确的施工方法和措施，可较好地控制软土地层的变形。

3 岩土工程施工中深基坑支护施工中存在的问题

3.1 支护结构应力计算与实际受力不符

支护结构的实际受力受到多方面因素的影响，而目前采用的基坑支护结构应力计算仍然是基线平衡计算，该计算方法在一些特殊的支护结构中不能适用，理论上讲完全符合要求，但在实际应用中则不能满足要求；计算方法在理论上不成立，而在实际中却可以投入使用，这也说明支护结构除了理论计算外，仍然受到实际应用中各方因素的影响。

3.2 土层开挖与支护施工不协调

基坑开挖与支护施工协调问题也属于深基坑支护施工中的岩土工程施工问题。在实际施工过程中，基坑工程的特点较多，如操作简单，技术要求较低，与基坑工程相比，深基坑施工过程相对繁琐，管理较为复杂。但在具体的建设，许多建筑工人经常把这两种施工现场管理混乱，缺乏严格的手段，尤其是土方开挖工程的建设，其主要目的是为了提高企业的经济效益，企业节省了大量的成本，但由于开挖施工是规范运作缺乏，从而支持支持建设没有及时完成施工进度，严重影响。

3.3 深基坑取样样品无代表性

在进行基坑支护设计前，必须对施工场地的土质进行勘测取样分析，以便了解土质的物理力学参数，为设计合理科学的支护结构提供数据参考。通常在开挖范围内，要进行钻样比较，了解整个开挖范围内土质的同一性、差异性，但不能钻孔太多，以避免增加无谓的工作量和影响土质的稳定性。正因为如此，取得的土样具有不完全性，一般的土质由于地壳运动以及后期认为的生产活动导致土地会有不同的变迁，所以不管怎样取样分析都无法规避分析结构的随机性这一特征。

4 岩土工程施工中深基坑支护施工技术的应用措施

4.1 深化深基坑支护施工设计理念

在进行深基坑支护施工之前，企业相关的设计人员都会对深基坑支护结构进行一个全面的设计，在设计时一定要遵守朗肯理论和库伦理论。与此同时，进行支护桩计算时，由于施工质量的问题，总是会遇到计算结果偏差的可能性。因此，建筑企业要想提高深化深基坑支护施工质量，就应该不断深化深基坑支护施工设计理念，并重点研究岩土变化规律，根据施工情况设计出完善的施工计划，从而保证施工的进度和质量。

4.2 提高深基坑支护施工变形观测力度

针对岩土施工中深基坑施工来说，提高深基坑支护施工变形观测力度具有非常重要的意义。在进行深基坑支护施工变形观测时，主要是观测边建筑、基坑边坡变形情况等。在进行具体的观测时，相关的观测人员应该严格遵守施工的规定，并不断提高自身的测量技能，从而保证测量的准确性。观测的主要目的是加强对土方开挖在深基坑支护设计中的应用，并同时对深基坑变形情况进行跟踪，从而提高深基坑的施工质量。如果在具体施工中发现问题，及时向上级部门进行汇报，并从中找到原因，并采用相应措施进行解决，降低施工中的安全事故发生概率。

4.3 加强岩土工程深基坑支护施工质量管理

建筑企业要想从根本上加强岩土工程深基坑支护施工质量管理水平，就应该从以下几点做起：首先，建筑企业应该加大对施工现场的检查力度，不定期对施工过程进行抽样检查，一旦发现了施工问题，就应该与相关的施工负责人一起找到问题的所在，从而缩短施工的进度；其次，在具体的施工过程中，建筑企业还应该制定出完善的施工标准，把施工责任都划分到每位施工人员身上，让所有相关的施工人员都能够严格遵循施工流程，定期对施工人员进行专业知识的培训，保证施工人员综合素质的提高；最后，还要制定好严格的土方开挖的具体方法和顺序安排，减少基坑开挖无支撑暴露时间，从而不断提高深基坑支护施工的质量。