岩土工程深基坑支护的设计与施工技术

陈文桥

（湖南省地质矿产勘查开发局405队，湖南 吉首 416007）

在建设工程的过程中，常常要面临基坑开挖问题，而如果基坑开挖深度高于5m，就会形成深基坑，此时要加强对支护环节的重视程度。在对深基坑进行作业前，相关的工程技术人员要仔细勘察岩土，充分掌握土层的分布特征，合理选取支护的技术手段[1]。基于此，本文将以某岩土工程为例，详细地阐述深基坑支护设计施工技术及其注意的要点，希望能够给同行带来一定的参考价值。

1 深基坑支护施工技术分析

（1）锚杆支护技术分析。该技术具备极强的加固支护效果，而且满足逆作法施工条件有利施工期边坡的稳定性，同时能较好了控制变形，适用于对变形要求比较严格的基坑支护，也可适用于较深的基坑支护。对于杆体来说，依据项目实际条件选取合理材料，这就包括聚合物件、金属件以及木料等等，施工人员利用外力冲击将其安置于岩土体之中。接着，再合理应用杆体、头部尾部托板，通过粘结作用有机地将岩体以及围岩密切地联结在一块，全面地发挥其杆体材料较强抗拉能力，提供较大水平反作用力。总的来说，采取锚杆支护技术不但可以有效地提高支撑体所受拉力，同时还能够确保支持体系愈发安全可靠。

（2）深层搅拌桩支护技术。在采取该技术的过程中，相关的施工人员要仔细留意格栅的措施，如果基坑深度大于7m，那么红线和坑边会形成比较远的间隔距离，从而逐步提高支护效果。在深层搅拌桩支护作业期间，操作人员要注意如下几点：其一，依据设计比重合理混合水泥以及石灰等原材料，从而配制出相应的固化剂。其二，充分地利用高强度机械均搅拌固化剂以及软土，在搅拌的过程中发生化学及物理反应，从而有效地提升强硬度。

（3）土钉墙支护技术分析。土钉墙支护技术的适用性较强，而且满足逆作法施工条件，有利施工期边坡的稳定性，可以应用在多种环境之下不但操作便捷，同时还可以提高基坑边缘土层稳定性，倘若深基坑边坡位移出现了一定的约束性条件，那么就可以优先采取预应力锚杆技术，如果地下水位相对较高，或为软土地基或松散填土地基，不宜采用土钉墙支护。

（4）自立式支护技术分析。自立式支护技术通常可以划分为悬臂式排桩支护以及水泥搅拌桩挡墙支护两种类型。在此之中，前者就是指相关的施工人员通过人工冲、挖孔、钻孔灌注桩展开支护工作，即使是在深基坑缺少支撑的情况下，也可以保证机械挖土工作的顺利进行[2]。对于基坑偏深、地质基础不牢的深基坑，倘若采取该项技术，那极易导致支护桩顶部出现大幅度偏移，这会提升整体施工的成本支出。而水泥搅拌桩挡墙支护技术能够在深基坑缺少支撑的情形下确保机械挖土以及施工地顺利进行。但是，该支护技术挡墙规模较大，土层内所含的有机质以及水分都会削弱支护强度。因此在应用该技术时，尽可能地要选取深度不高于6m以及地质条件较佳的深基坑。

（5）钢板桩支护技术分析。由于深基坑施工环境较为恶劣，因此在实际作业过程中可以相应地处置热轧型钢，将之制作成为钢板桩。一般而言，在进行加工的过程中，可以优先选取钳口式、锁扣式等手段，将钢板桩衔接完整，从而形成一系列板桩墙（如下图1所示）。在岩石项目中积极采用板桩墙，能够充分地发挥其挡土、挡水的作用，保证深基坑作业的安全可靠。

图1 钢板桩支护示意图

2 工程概况

以某建筑工程为例，对其岩土深基坑支护技术应用情况予以分析。该工程采取框架结构，整体规模为4.5×105m2，而基坑开挖深度大概在3m至7m之间。由于基坑深度大于5m，即属于深基坑，因此相关的施工人员需要对其采取土钉墙方法予以支护。在基坑开挖及支护之前，相关的施工人员还要仔细勘察岩土，由此全面地熟知岩土层布局以及地下水埋藏的状况。

3 岩土工程深基坑支护的设计与施工要点分析

3.1 施工准备

在开展岩土工程深基坑支护之前，相关的负责人需要仔细勘察实际情形，比较岩土勘察文件，从而及时对不相符的部分予以补勘，确保工程地顺利开展。通常来说，现场实际情况调查项目涵括机械设施入场条件、供电及给排水条件、工程给周边环境带来的影响等等。而针对岩土勘察报告核查项目，这就涵括了项目地质勘探比较报告，区域水文地质勘探报告，从而进一步明确地下水位变化情况，了解地下水流的实际速率以及承压水层布局情况等等。

3.2 深基坑设计及开挖施工要点

在本次项目中，相关的施工人员采取单机组、多层次的模式展开开挖施工，由此最大化地利用资源，让开挖工作可以顺利开展，同时为支护奠定基础。值得注意的是，开挖量要和支护施工量相契合，由于基坑形状呈现出狭窄状，所以在作业过程中需要对长边进行分区，将分区长度把控在30m以下。而在基坑中，需要建筑一条经硬化处置过的临时道路，其宽度不可以超过6m，在条件允许的情况下还可以采用挖土机予以压实处理。在施工期间，需要先从内部开挖，然后朝出土口退土，先通过开挖产出支护施工基槽，其槽宽按照6m至7m的标准予以把控，依据支护作业的规范标准，其坑底与坡面要求成113°角；在支护施工期间，要避免机械装置碰撞支护结构，一旦完工，就需要迅速开挖出土。

3.3 深基坑支护施工要点分析

（1）周边放样。在进行深基坑支护施工之前，相关的施工人员要先开展周边放样工作，放样结束后要交由现场监理工程师予以审核。在开挖深基坑前，需要二次复核放样。

（2）开挖与支护彼此配合。为了推动深基坑施工顺利，现场挖机需要顺着基坑周边对支护段进行分段、分层挖掘，不允许出现超挖现象。基坑开挖期间，要严格遵循支护施工进度，正开挖之前，建设单位要举办专项协调会议，从而明晰各方主体需要履行的责任，加强各方的沟通。在开挖期间，要全面考量支护进程，确保每天的开挖量能够按时保质地完成。同时，基坑表面高度要与支护竖向间隔距离保持统一，第一层开挖深度通常就是首道支护结构标高之下的20厘米，然后每层按照1.6m的距离进行挖掘，在挖掘前务必要提供分区，直径控制在30m左右；一旦挖掘至第二层，那么就要按照挖掘一段保留一段的方法进行支撑；而挖掘到最后一层的时候，需要抵达基坑底端。通常来说，上层支护结构注浆要高达24小时，而面层混凝土喷射时长大约需要12小时，同时当养护到既定的强度后，才可以对下一层予以挖掘。在挖掘期间，要避免挖机猛烈地撞击支护结构，从而引起混乱。

（3）制作土钉及成孔。相关负责人要在充分地考量工程现场和周边环境条件后，该项目中的深基坑优先选取统一的支护剖面。而在支护期间采用四排土钉，而在此之中，首排与地面间的间隔大约为1.6m，垂直间隔距离分布1.6m、1.5m、1.5米以及1.4m，从上到下土钉直径分别是7.6m以及5.4m。值得注意的是，土钉中心拉杆属于典型的螺纹钢筋，相关的施工人员要根据15°的标准严控倾角，将钢筋网作为主要的喷锚面层，同时要喷在一系列的细石C20混凝土上。

（4）制作钢筋网。依据设计规范，相关的施工人员还需要继续绑扎双向钢筋网，焊对钢筋接头，需要优先错开500mm，在制网结束后，就要进一步安装锚管，而把螺纹钢当作加强筋对锚管予以连接，而且还需要采取螺纹钢对钢筋网进行压实处理，利用焊接让井字架、网片、土钉以及加强筋联连成一个整体。最后，相关的施工人员还要继续核查搭接长度，确保其符合设计规范。

（5）混凝土喷射。在开挖及修坡工作结束后，就要进入混凝土喷射环节，此时需要在钢筋网成型后一次性实现喷射。其中，混凝土的强度等级是C20，而石子粒径需要维持在5cm至15cm之间，根据实际情况注入一定的速凝剂，从而确保初凝时长在十分钟以内。

（6）优化施工。首先，在开工之前，相关的施工人员要勘察所有地下障碍，熟知周边环境，以现实情况作为依托进一步优化施工方案，仔细地优化并调整土钉实际方位以及角度，确保它们可以和深基坑保持紧密的契合度。其次，严格依据设计规范进行操作，在施工期间，只要遭到不良事故，就需要在第一时间改变具体位置，相应地增减土钉上、下间隔，仔细优化调整施工角度以及土钉参数，如此一来减少不良事故带来的负面影响。接着，相关的施工人员将土钉安置于既定位置后，迅速提供注浆及喷锚处理。如果遭遇不良障碍，那就需要减少注浆压力以及水泥剂量。在注浆期间，确保压力稳定不变，而实际流量把控在5升/分钟以内。最后，相关的负责人需要注重对基坑外部的实时监测工作，保证基坑周边土体和道路不会出现变形问题。

（7）基坑防排水。在施工过程中，还需要仔细留意地下潜水带来的影响。在开工之前，完成好各项排水设置工作，如果侧壁出现上层滞水，需嵌入引流管将其排到盲沟之中。首先，在基坑5m内不允许设置用水点。其次，在基坑周边，要相应地安置一些排水设施，避免因为雨雪气候引发大量地坍塌问题。第三，基坑排水需要以集水明排为主。第四，在现场采用抽水装置的过程中，需确保实际排水量高于1.5倍的总涌水量。

4 结语

综上所述，在进行岩土工程施工期间，深基坑支护施工是不可忽视的一部分，其对于技术上的要求很高，所以本文阐述了当下应用比较普遍的支护施工技术，如土钉墙支护技术、自立式支护技术等等，工程人员需要根据其施工条件以及各支护技术的优势特点选取最佳的施工方案。