岩土项目施工中深基坑开挖支护技术应用研究

樊中武

经济的发展促进了城市建设进程的加快，建筑工程也朝着高层、超高层的方向发展，为了充分的利用有限的城市空间，绝大多数高层建筑都配置了地下停车场、地下仓库等设施。同时，市政设施的建设，如地铁、地下商场的建设，使得基坑开挖的深度不断加深，对基坑工程的建设质量提出了更高的要求。深基坑开挖必须采取必要的支护措施，这是施工安全的最基本的保障，对预防建筑塌方，增强建筑功能具有十分关键的作用。深基坑的开挖支护受多方面因素的影响，必须对各种因素和条件进行综合的考虑，合理的进行设计，施工中严把质量关，保证深基坑支护施工的安全性和可靠性。

一、深基坑开挖支护技术的特点

（一）不确定性

岩土工程在施工前首先要对场地進行岩土勘察，但是场地数据是非常有限的，这就使施工场地的岩土性能了解无法做到清楚全面，而且环境条件的变化又对岩土的结构的相关参数有直接的影响，施工带来的环境变化可能使岩土性能参数发生改变。岩土结构和性能的变化又对施工的进行具有直接的影响，岩土情况变化的不确定性使得岩土工程的施工也具有不确定性。

（二）区域性

不同的区域的自然环境不同，岩土性质也存在差异，不同的岩土结构和性能的各项指标也是不一样的，因此对于不同区域的岩头工程要根据场地区域的实际情况选择合适的设计参数和施工方法。

（三）隐蔽性

深基坑的开挖和支护都属于隐蔽的工程，完工后的投入运行也是在地下隐蔽的环境中，即使存在问题，发现比较困难，而且解决起来也有较大的难度，缺乏直观性。

（四）成片性

深基坑的开挖和支护通常是同时在多个基坑同时开展施工建设，在施工的过程中，两个临近的基坑在施工程序的进行中，如打桩、降水、灌浆等过程中，也会存在差异性，两个基坑的统筹协调施工存在一定的难度。

二、深基坑开挖支护施工中存在的问题

（一）土体物理力学参数选择不合理

深基坑支护结构的安全性直接受土压力大小的影响，支护结构的承受性能越强，其安全度就越高。但是岩土地质情况是复杂多变的，受多方面因素的影响，具有不确定性的特点，因此对土压力进行精确的计算至今仍然是一个难题。土体物理参数的选择十分复杂，深基坑开挖的过程中，土体含水率、粘聚力等参数都可能发生改变，不合理的参数选择直接影响支护结构承受土压力的计算结果的准确性。

（二）基坑土体取样不完全

深基坑的开挖支护，在设计阶段就需要对土体进行取样，以获得土体的物理力学指标。按照国家相关规定的要求通常会在基坑区域范围内进行土体的钻探取样。但是考虑到工程造价以及勘探量大小的问题，钻孔取样数量有限，取得的土体样本随机性较强，土体区域不完全。

（三）没能充分的考虑到空间效应

深基坑的开挖是一个空间的问题，通常在设计深基坑支护结构的过程中都是对按平面应变问题来进行支护结构的设计和处理，这对于细长条的基坑是比较合理的。但是对于近似方形的深基坑来说采用此种方法会存在较大的差别。因此在对此种形状的基坑开挖和支护时要对设计方案进行一定的调整以满足空间效应的要求。

（四）支护结构的设计计算与实际有出入

现今深基坑支护结构的设计计算主要是建立在极限平衡理论的基础之上的，但是从实际支护受力来看，有的支护结构虽然安全系数在理论上符合要求，但是在实际应用中却有损坏发生。有的支护结构的安全系数的计算虽然没有达到理论上的要求，但是实际工程应用中却表现为安全性良好。

三、深基坑开挖支护技术在岩土项目施工中的应用

（一）深层搅拌桩支护

深层搅拌桩支护是利用深层搅拌机械设备将石灰、水泥等作为固化剂的原料进行强制搅拌，使软土和固化剂发生一系列的反应达到软土硬结的效果，促使其成为具有水稳定性和整体性的桩体支护结构。这种支护技术尤其适用于饱和软粘土岩土项目基坑中应用。需要注意的是基坑开挖应该控制在六米以下，对于有机质土鸡酸碱度较低的粘性土，应先进行试验加以确定。

（二）排桩支护

排桩支护技术指的是以队列式的形式进行灌注桩的间隔布置形成挡土结构。可单排布桩也可双排布桩。综合考虑基坑的深度、支撑布置的形式以及基坑周围的环境条件来对桩径、嵌固深度和配筋进行计算。排桩多使用钻孔灌注桩，适用于基坑在八米以上十四米以下的基坑。

（三）钢板桩支护

钢板桩支护具有操作简单，成本投入低的优势，由钢板桩和锚拉杆共同组成支护结构。但是鉴于钢板刚性不足的缺陷，要求支撑系统必须合理的设置，否则会产生变形，影响支护效果。此种支护技术不适用于深度在八米以上的软土层基坑。

（四）土钉支护

土钉支护指的是在基坑原位土体中将金属杆件进行小间距的排列，在金属杆件外一般会采用水泥砂浆进行包裹。土钉依靠和土体接触面上的粘结力与土体结合成一个整体，通过受拉起到土体加固的作用。此种支护技术施工简单，操作方便，对机械化要求低，易于推广和使用。

（五）锚杆支护

锚杆支护类似于土钉支护，在基坑原土体中锚入锚杆，将支护结构与基坑外墙用受拉杆件进行连结达到保持基坑稳定的目的。锚杆支护可与其它支护结构配合使用，但是对于基坑土层为有机土的不适用。

（六）拱圈支护技术

拱圈支护分为闭合拱圈支护和非闭合拱圈支护。拱圈支护在对水平方面的土压力的承受方面具有良好的优势，能够使混凝土抗压强度充分的发挥出来。此种支护技术施工起来非常方便，操作简单，机械化要求低。需要注意的是基坑施工现场构造要满足圆环受力特征的要求，尤其要注意必须保证拱圈拱脚具有良好的稳定性，同时要采取必要的措施对拱脚稳定性加以保障。