岩土工程中的深基坑支护设计分析

2019-11-29庄兴岳董明锋

科技与创新 2019年3期

庄兴岳，董明锋

岩土工程中的深基坑支护设计分析

庄兴岳，董明锋

（浙江省地矿勘察院，浙江杭州 310000）

深基坑支护设计对岩土工程施工安全有着非常重要的作用和影响，只有严格按照岩土工程深基坑支护设计的要求和标准，对深基坑支护技术进行合理选择应用，才能够有效减少岩土工程施工安全问题发生，确保其整体的稳定性。结合岩土工程深基坑支护设计与施工中存在的问题，对其具体设计及有关技术选择进行研究，以供参考。

岩土工程；深基坑；支护设计；施工要点

在社会经济与各行业的快速发展影响下，工程项目施工建设领域也取得了较大的发展，工程施工数量与规模不断增加，施工中对新技术、新材料以及新工艺、新设备的应用也越来越广泛，为施工建设质量提供了较大的保障。深基坑支护是工程项目基础施工的重要内容，在特殊地质条件的施工中较为常见。其中，深基坑支护设计与施工技术的选择对其工程质量存在较大的影响。本文将结合岩土工程深基坑支护设计与施工中存在的问题，针对岩土工程深基坑支护施工中常见的技术及其设计选择进行研究，以供参考。

1 岩土工程深基坑支护设计与施工问题分析

1.1 深基坑支护施工与前期设计中存在问题

深基坑支护施工与前期设计中存在的问题主要是岩土工程深基坑支护施工与前期设计存在较大出入。由于岩土工程深基坑支护施工的环境条件相对复杂，支护施工前需要经过专业技术勘察与设计分析，在合理的技术选择基础上，通过针对有关技术参数的计算分析与合理设置，绘制出相应的施工图纸，确保其技术选择与施工应用的合理性，促进工程项目施工质量提升。但是，值得注意的是，由于深基坑支护施工容易受到地质、水文以及地形等因素影响，导致各类施工问题发生，再加上对上述因素的控制缺乏相应的预见性，就会造成岩土工程深基坑支护施工与前期设计存在较大出入，对其施工质量与安全影响十分不利。此外，岩土工程深基坑支护设计中，一些企业为节约开支，降低工程建设的成本费用，导致设计环节存在偷工减料等问题，造成实际施工与预期结果存在较大差异，对岩土工程施工建设及其发展提升十分不利。

1.2 深基坑边坡支护与土方开挖不匹配

岩土工程深基坑支护设计与施工中还会存在土方开挖与边坡支护不相互匹配的问题。根据岩土工程深基坑支护设计与施工的实际情况，由于岩土工程基础施工中，其土方开挖施工只需要根据有关作业要求对基本作业量进行实施并完成即可，其施工要求及变化较小，而边坡支护设计与施工中的有关要求与规定则比较多，尤其是在现场施工及技术选择应用等作业环节，要求十分严格，在整个岩土工程基础施工中极容易发生各类施工作业与设计冲突问题，对岩土工程的施工建设影响十分不利。

1.3 深基坑边坡修理中存在的问题

在岩土工程深基坑支护设计与施工中，边坡修理过程中所存在的问题也十分突出，由于深基坑支护设计或施工中的边坡开挖施工不够充分或者挖掘过多等，都会引起相应的边坡修理支护问题，而导致边坡修理与支护问题的根本原因是设计施工的技术人员专业水平不高或者是对施工应用机械设备的管理不够严格，对施工作业环境的精细化管理与监督不足等，这些问题对岩土工程深基坑支护设计与施工质量产生了不利影响。

1.4 深基坑支护设计人员业务水平较低

一些企业在岩土工程深基坑支护设计与施工中，为了追求工程进度，在施工人员选择上会选择一些技术水平与业务素质较低的施工人员，导致其不能严格按照设计要求进行施工，从而造成深基坑支护设计与施工存在较大差异。

2 岩土工程深基坑支护常见技术与设计分析

2.1 岩土工程深基坑支护常见技术

结合岩土工程深基坑支护施工的实际情况，其常见支护技术包含土钉墙支护、土层锚杆施工支护以及地下连续墙支护3种不同技术方法。

其中，土钉墙支护采用特制土钉支护作为基坑边坡的土体支护体系，以促进其提升强度，并对土体形成二次加固效果，确保其整体结构的稳定性。一般情况下，采用土钉墙支护的深基坑支护施工中，通过钢筋铁丝铺设或者是钢筋混凝土形成的混凝土加固板面铺设来形成与墙体土钉联合的整体加固墙面。需要注意的是，该支护技术在实际设计与施工中，不仅要求支护坡面的土质必须十分均匀，并且以较硬土质、处于地下水位之上等为最佳条件，以避免土钉出现锈蚀，对其支护效果产生不利影响。土钉墙支护技术不适用于含水量较高的土质条件，比如，在降雨量较大的南方地区岩土工程深基坑支护施工中一般就不建议选择土钉墙支护技术。

采用土层锚杆支护施工技术进行深基坑支护施工效果较好，其在支护设计与施工中需要利用锚杆钻机进行。一般情况下，在施工应用前需要针对钻孔位置的地形以及地下水位、周围建筑等情况进行全面勘察与分析，以确保对施工环境综合了解与掌握基础上，进行相应的施工方案设计与制订，以避免各类施工问题发生，影响深基坑支护施工效果。在土层锚杆支护的钻孔施工中，对其钻孔施工工艺以及注浆浆体的设计一定要严格按照有关要求和标准实施，以确保顺利施工，确保施工质量与安全。

岩土工程深基坑支护设计与施工中另一种较为常见的支护方式为地下连续墙支护，它通过连续墙体组成满足支护需求，这种支护方式具有较好的刚性效果，噪声影响较小，在住宅建筑深基坑支护施工中适用性较为显著，尤其是高层、超高层城市建筑基坑支护施工时，十分受欢迎。需要注意的是，地下连续墙支护技术所面临的环境以地下为主，除施工前期对周围环境及建筑等具有一定的影响外，受其抗渗性较强等特征影响，其墙体比较干燥，并且随着时间变化，在有效防止其他土体以及杂质、垃圾等影响方面效果也比较好，同时由于地下连续墙墙体的相互支持，使其整体抗压性也比较好，支护效果与其他技术方式相比相对显著。

2.2 岩土工程深基坑支护设计与施工要点分析

2.2.1 合理选择深基坑支护方式

岩土工程深基坑支护设计中，首先要合理选择深基坑支护方式。根据上述对岩土工程深基坑支护常见技术的分析，可以看出不同支护技术的适用范围不同，因此，在深基坑支护设计中，需要结合工程实际对其支护技术与结构方式进行合理选择。值得注意的是，岩土工程深基坑支护施工中，比较常见的支护结构包含悬臂支护、混合式支护与重力式挡土墙支护等，其中，悬臂式支护是将岩土嵌入基坑底部，以支撑地面重量，维持结构整体平衡性；而混合式支护是以悬臂式支护为基础，与单一的悬臂式支护的不同，其增加了锚杆支护结构。通过在基坑的防滑面外部进行锚杆固定，实现土体稳固，起到更加显著的稳定性效果；重力式挡土墙支护是以挡土墙本身的重量实现结构整体平衡，以避免支护结构不稳定情况的发生。

2.2.2 深基坑支护的排水设计

在岩土工程深基坑支护设计中，还应进行合理的排水设计。由于地下水是影响深基坑支护质量与效果的重要因素，因此，在深基坑支护设计中，为避免其对施工效果产生不利影响，对存在较高渗透系数的基坑土层，需要采用井点降水法进行有效处理，以对土体物理性质进行改善，避免支护结构变形发生。对于渗透系数较小的基坑土层，则需要通过止水帷幕进行降水处理，保障支护施工效果。此外，在深基坑支护的结构设计中，除了要考虑基坑内地下水位变化的影响，还要重视控制地表水的影响，通过排水沟或者是集水井等方式，确保深基坑支护施工的排水良好，避免对支护结构产生不利影响。

2.2.3 深基坑支护施工工序与技术标准的合理设置

岩土工程深基坑支护设计中还应对基坑开挖的施工工序进行合理设计，以确保深基坑支护设计与施工质量合格。一般情况下，岩土工程深基坑的开挖施工需要分两次进行，对深基坑支护方式选择时也需要从施工现场的土质条件以及施工环境等进行综合考虑，以确保深基坑支护施工安全合理。此外，在深基坑开挖施工阶段，需要按照先边后中、先浅后深的顺序进行施工设计，对无法进行机械作业的施工区域，需要采用人工开挖施工方式进行。基坑开挖施工应严格按照土层结构及其性质系数等计算开挖参数，避免出现基坑开挖过深或过浅的情况，确保其符合有关作业标准或要求；对基坑开挖施工接近桩体的部分，在施工设计与具体实施中需要采用人工开挖方式进行，以合理控制开挖的进度和标准，避免对桩体造成损坏，在开挖施工中，还应根据设计要求做好相应的地下水防渗保护，以避免对深基坑支护效果产生不利影响。