岩土工程深基坑支护的设计及施工探究

常贺博

中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司 陕西 西安 710054

1 岩土工程深基坑支护设计与施工的重要性

岩土工程中的基坑支护技术和施工会受到他所在地区的地质条件、气候条件、开挖深度、支护结构的使用年限等多种因素的影响，因此，相关设计人员需要根据施工现场的环境条件和所需求的支护结构进行合理设计，并慎重把握各个环节，以此来保证施工的质量实施。近年高层建筑逐渐增多，它的快速发展推动了基坑支护技术的提高，因此，我国在此技术的设计和施工方面也积累了较多经验，因此支护技术和施工工艺这一技术愈发纯熟，但是由于目前城市用地的紧张，更多建筑物在逐渐兴起所以两者之间的距离愈来愈近，这一问题相较之下增加了施工的难度，并且影响周围的环境，也在一定程度上添加了经济的压力。如若按照以往的技术和工艺是不能满足现在的需求的，它无法达到深基坑的开挖和支护所需的高度，因为无法达到施工要求所以引发了一些安全事故，也造成了一定的经济损失，威胁着人们的安全，在此影响之下，要更加重视深基坑支护技术的创新和发展[1]。

2 对深基坑支护进行设计的形式

（1）排桩支护技术。排桩支护技术是在深基坑的基础上广泛使用的一项建设技术，以支护桩和防渗帷幕为主要支撑工具。为了改善土壤维护的效果，会使用到钢筋混凝土灌注桩，在对其进行设置时，要确保位置合理，可以形成完整的地基构架。排桩支护技术在施工过程中没有噪音，操作也很简单。最重要的是对周围环境的影响相对较小，韧性较强，所以被广泛应用于深基坑支护技术中。

（2）锚杆支护技术。锚杆支护技术是深层地基支护技术的一种，采用锚杆支护技术可以增强深坑的岩石和土壤。使用锚杆工具在深坑施工时嵌入岩石和土壤中，并且对支护装置进行连接。同时，为了保证深层基坑的支护效果，也需要使用一定的预应力。锚杆支护技术具有固有的技术优势，这主要表现在有较强的环境适应性上，并且不会影响到深基坑的深度。在这样的优势基础上，这项技术的应用也就相对广泛了。

（3）土钉支护技术。土钉支护技术是提高深基坑结构稳定性的重要建设技术。要使土钉支护在施工过程中具有一定的强度和拉力，使用该技术时，应根据实际施工条件，制定相应的施工计划。土钉的设计必须严格遵守深基坑的施工标准，并进行技术图纸测试。施工前要计算土钉支护孔的深度，分析和明确施工阶段。对混凝土进行施工时，应该确认混凝土的比率合适，并判断混凝土是否符合施工标准[2]。

3 常用的深基坑支护施工技术

（1）混凝土灌注桩支护。在排桩式中比较常用的一种技术是混凝土灌注围护桩支护技术，在使用该技术进行建设时，不存在振动噪声等环境危险，不存在土壤挤压现象，对周边环境几乎不产生影响。由于墙身的强度和刚度都比较大，所以支护的稳定性比较好，并且不会出现严重变形的现象。混凝土灌注桩支护施工的质量与整个基坑的安全有直接的关系，所以在具体施工过程中，一定要针对每个环节制定安全合理的施工措施，确保支护工作在质量方面达到预期的效果。

（2）锚杆支护。在一些地表工程中，可以使用锚杆支护进行相应的加固作业，常见的地表工程有隧道、岩土，以及边坡深基坑等。在对杆柱进行制作时要使用木件以及金属件等材料，一般情况下杆柱会被打入到相应的钻孔中，例如洞室周围岩体或者是地表岩体，此时，该结构能够起到很好的补强、组合梁，以及悬吊等效果。支撑体在一定程度上会受到一定的拉力，而锚杆支护能够使相应的拉力增强，这样能够保证其稳定性和强度良好，从而使相关工作更加高效地开展。

（3）组合型支护。在开展相应的支护作业时，如果深基坑内部的环境条件比较复杂，那么可以采用组合的方式来开展支护工作，这样能够很好地保证支护结构的优势。土钉墙可以与预应力锚索、水泥土搅拌桩、微型注浆桩等进行组合，水泥土墙和灌注桩可以进行组合。排桩和土钉墙的组合是比较常用的一种支护结构方式[3]。

4 岩土工程深基坑支护设计及施工的主要问题

（1）设计与施工存在一定差异性。设计工作是沿途工程深基坑支护的核心内容，它影响着后期的施工，是否能够统一有序进行。但是对于其他过程来说，岩土工程的地质更为复杂，这也会对后期的施工带来不便之处，可能会引发突发状况，从而引起施工和设计之间存在一定差异，这样一来，最终的建设质量和各个施工工作的结果和预料会有较大的差异，它主要因自身地质条件不同而导致施工环节操作不当，或是相关人员专业经验不足，或其他原因所引起的。

（2）土方开挖与边坡支护不匹配。通常来讲，土方开挖只需要完成所需求的基本工程就可以，对此没有过多要求，但是由于边坡支护的规章制度相较严格，所以在施工现场和专业技术应用方面都需要有严格的要求，所以整个工程也容易出现施工方面的作业问题。

（3）边坡修理未达到相关施工标准。在深挖地基的过程中，很多因素会影响到施工过程，导致施工不符合标准。例如，施工中经常发生欠挖或超挖，单位管理人员对施工现场管理不当，机械设备经营人的技术不符合施工标准等，这些都会使建设不够标准。在建设过程中，机具设备维修后，由于预想与实际情况不一致，建设后期会出现更多的安全隐患。这类问题实际上是深基坑支护建设过程中最普通的问题。

（4）力学参数的选择不合理。在地基工程中，深基坑的支持结构主要是依靠机械的各个变量而变化的优秀支撑力。在地基工程的深层次地基的建设过程中，每一个力学参数的不合理选择都会对支架的支承力产生一定程度的影响，从而减少不同数据的利用率。由于土壤压力持续变化，设计师在实际工作中使用更多的Coulomb公式和Rankine公式，影响设计计划的执行速度。

5 深基坑支护设计和施工改善对策

（1）改善深基坑支护设计。保证岩土工程的正常开展为了保证深基坑支护设计工作的质量，建设单位必须做到以下内容。①在设计过程中，严格管理建设及测量人员。②为防止功能性问题，有必要使测量数据接近实际地质条件。建设单位要评估测量数据的准确性和可靠性，最大限度地保证数据的科学合理，对深层地基支援的期望值和实际情况尽可能相符。③施工单位应严格对检查设计工作质量进行把控，避免漏洞，预防事故发生，这样能够很好地保证深基坑支护工作的质量。

（2）选择最为合适深基坑支护形式。选择合适岩土工程的深基坑支护形式，可以使岩土工程的设计施工较为便利，所以需要根据岩土工程来对生基坑支护进行技术探讨，因为不同支护技术应用于不同的范围，所以在选择支护技术时，需要结合工程自身的实际情况，另外，还要注意岩土工程深基坑支护施工中所出现的混合式支护、重力式挡土墙和悬臂支护三者不同支护。

（3）完善开挖问题。相关施工人员可以和项目的设计进行沟通合作，一起来进一步地完善岩土工程的开挖问题，也可以就此提升项目建设的品质。岩土工程的设计者和施工者可以制作不同的方案，去针对不同的开挖点，并且按照实际情况制定出合理化，科学化的设计方案，以此可以在有质量地完成工程前提的同时缩短工程所需注入的资金。除此之外，还可以更加有效地减少工程问题出现的概率。例如在本工程中，因为开挖深度较深，所以需要选择分层开挖，并且在挖土过程中需要进行各种优化，使土方开挖与坡体加固相互配合，一次开挖深度不得超过2m，分段开挖宽度在15～25m之间，并且随挖随运，为支护施工提供场地。

（4）加强深基坑支护的质量检测工作。为了避免发生一系列的安全和质量事故，在岩土工程中需要根据不同程度的要求去应用深基坑支护技术，以保证工程处于良好状态，从而避免事故发生。除此之外，还要对深基坑支护工程进行质量检测，检测主体是否发生变形。

6 结束语

综上所述，随着岩土工程的施工范围不断扩大，其对施工的强度也有了提高，在施工过程中，深基坑支护这一技术决定着施工过程的质量，但是随着深基坑支护技术的发展，对深基坑支护结构的设计也需要更加完善，再加之深基坑支护是重点与难点，所以随着支护施工技术的要求提高，施工过程中的问题也接踵而至，为了保证深基坑支护结构的稳定性和安全性，需要积极分析和探究深基坑支护设计和施工中出现的重要问题，从而找到有效的解决办法。