岩土工程基坑支护设计及应用研究

2019-01-23刘奎

智能城市 2019年12期

刘奎

（北京振冲工程股份有限公司，北京 100000）

基坑是建筑整体最重要的承重部分，保障基坑的质量也是确保建筑工程质量的前提。岩土工程深基坑支护主要是为了保障深基坑施工的安全和顺利，防止基坑周围出现坍塌，做好对深基坑周围的有效保护和加固。当前随着我国社会经济的快速发展，城市建设用地越来越紧张，有关城市高层建筑、地下商场等建设越来越多，建筑物的建造对于城市发展起到十分重要的作用，对建筑物的安全性等级要求越来越高，深基坑开挖的深度对城市建筑质量有着十分重要的作用，有关深基坑的复杂性越来越受到大众的关注。深基坑支护方面的问题逐渐显示出来，建筑工程施工的难度也逐渐加大。

1 岩土工程深基坑支护的类型

深基坑支护施工工程的周期长，是一项阶段性的施工工程，在实际的工程施工过程中需要严格按照施工的先后顺序进行施工，确保整个工程的施工流程符合相应的标准和要求，岩土工程深基坑支护施工需要按照土壤性质进行选择相应的支护类型。（1）深基坑支护系统，主要是利用钢和钢筋混凝土进行组合支撑，钢管内部和钢筋混凝土的内部进行有效支撑，能够限制建筑结构内部的位移，维护建筑结构整体的稳定性；（2）挡土工程系统，主要是通过设置地下连续墙、水泥搅拌桩等方式抵抗外土带来的压力和冲击，形成一排连续的支护桩，能够保证地基的稳定；（3）挡水系统设置方式，主要设置的类型有钢板桩、水泥搅拌桩等，主要是能够阻挡外部的水渗透到基坑中，影响到基坑的稳定。

2 深基坑支护工程的特点

深基坑支护工程的特点是：（1）具有较强的区域性，深基坑工程的施工具有一定的区域性，十分注重工程的地基情况，不同区域的土地地质不同，有黄土地质、膨胀土地质、黏土地质等，有时在同一个城市中，都会有不同的地质。在进行深基坑施工的过程中，需要因地制宜，提前对土地地质进行检测，针对不同土质情况选择不同的施工方案，根据不同土地情况做出不同的分析；（2）深基坑工程具有一定的时空效应，在进行深基坑施工的过程中，需要考虑到深基坑土质的时空效应，土地的土质情况会随着时间的推移有着很大程度的变化，土地所承受的压力会逐渐加剧，土体自身的强度会降低，土质整体的稳定性也会降低，因此，在深基坑支护施工的过程中，需要十分重视时空效应。

3 岩土工程深基坑支护施工中存在的问题

岩土工程深基坑支护施工中也会发生很多问题，其主要存在的问题主要包括以下几个方面。

3.1 深基坑支护工作不到位

目前，岩土工程深基坑支护中，使用的计算公式不到位，采用的库伦和朗肯土压力计算公式只适用于结构简单、深度不深的基坑中，应用到深基坑的计算中，不能精确计算大体量、含水量和深基坑的基坑深度。采用该种计算方式进行计算，会给后期的施工带来很大的安全隐患，导致在实际的深基坑施工中存在很多问题，基坑内部的凝聚力改变、内摩擦角度较大等问题，使岩土工程深基坑支护存在不稳定的现象，也会严重影响到岩土工程深基坑施工的安全性。另外，在设计阶段应用的极限平衡理论不适用于深基坑的支护设计中，存在对深基坑结构考虑不周，计算系数会偏小，导致设计内容与实际深基坑支护的设计不相符，增加了整体的施工难度，也不能达到整体施工的标准。

3.2 深基坑施工质量方面存在问题

在岩土工程深基坑施工过程中，实际的工程施工不能达到预期的施工设计内容，在岩土工程深基坑施工支护中，深层搅拌桩中的水泥量不能达到施工设计要求，水泥土的强度就不能达到支护效果，水泥土也会产生裂缝。另外，深基坑边坡修理也不能达标，岩土工程深基坑施工中需要首先采用大型机械设备进行开挖，然后对周围边坡进行人工修理，做好挡土支护和初喷施工。但是在实际的工程施工过程中，由于施工人员的管理工作不到位，开挖施工中对机械操作不当，会严重影响到边坡周围的平整度，也会导致初喷施工中存在很多问题。还有土层开挖与边坡支护不相配套，一些施工单位过于重视施工进度和整体工程利益，土层开挖与边坡支护如果不配套很容易影响到施工面的扩大，也会影响到整体的施工进程。

4 岩土工程深基坑施工中的优化措施

4.1 监控深基坑的挖掘过程

在当前岩土工程的挖掘过程中，主要采用的是机械挖掘方式，需要在挖掘的过程中，各施工人员做好协调工作，确保人与机械的有效配合。在实际的施工挖掘过程中，需要相关的施工人员做好对整个施工过程的监控，包括深基坑开挖深度、施工进度和深基坑的坡度等，在对挖掘过程进行监控的同时，能够保证整个挖掘过程的顺利。另外，针对深基坑地放坡，需要始终关注坑壁坡度，对坡度大小进行严格控制，如果坡度大小与图纸不符，需要及时调整后进行施工挖掘。例如，遇到软土质的岩土，需要施工人员综合考虑各方面的因素，采用分层开挖的方式进行挖掘，确保周围土体的稳定。

4.2 选择合适的深基坑坑壁开挖方式

岩土工程深基坑支护技术在应用的过程中，需要施工人员能够充分了解当地的自然和气候条件情况，对施工地点的地质情况进行监测，根据当地的自然地理环境设计出相对应的深基坑施工方案，确保整个工程的施工能够顺利进行，符合当地的环境发展。另外，对深基坑坑壁的施工，需要及时对坑壁进行检修和监测，防止坑壁发生破损和开裂，在进行对坑壁施工的过程中，需要按照坑壁破损的等级进行划分，做好对坑壁的及时修护。例如，在岩土工程深基坑支护施工中主要应用的支护技术是坡率法，应用该种方法能够控制坡率数值的变化，以固定坡率值为参照确定工程施工过程中的坡率值。

4.3 做好深基坑支护现场的监测

岩土工程深基坑支护能够有效确保工程施工的整体质量，做好深基坑支护现场的勘测工作能够确保深基坑支护的精确和顺利，也能够降低深基坑出现开裂和坍塌的现象。在工程施工的前期，需要施工人员根据工程施工的具体情况设计出相应的施工标准，对现场的施工质量、施工运行状况进行监测。例如，结合工程施工的实际情况应用相关的施工技术，在对工程变形观测的过程中，针对地下管线、基坑边坡重点关注，控制好变形问题，确保获得数据信息的准确性。检测人员需要对深基坑结构、安全系数进行调查分析，确保基坑支护与设计标准一致。