岩土工程中的深基坑支护设计分析

2021-06-22陈帅强郑亚娣

砖瓦 2021年6期

陈帅强刘阳郑亚娣

（信息产业部电子综合勘察研究院，陕西西安 710054）

在我国经济建设与社会发展的过程中，城市化进程逐渐加快，城市中的高层建筑也愈发增多，而在城市高层建筑施工阶段便要应用到岩土工程，其中最为重要的一项工程类型便是深坑工程的支护，基坑支护工程决定了岩土工程的稳定性以及安全性，同时也会对于高层建筑的整体安全造成一定影响。在实际施工的过程中，岩土工程的施工会受到多种因素的影响，一旦对于安全指标控制不善并有可能发生施工安全事故，给建筑企业造成严重的经济损失，所以，为了充分保证工程的施工质量并且确保整体工程安全施工，必须高度重视在岩土工程当中的深基坑支护设计，从而为整体工程的高质量完成奠定坚实的基础。文章通过针对岩土工程当中的深基坑支护设计做出了细致的分析与探讨，希望可以为行业从业人员提供经验参考。

1 岩土工程中深基坑支护设计的重要意义

在岩土工程开展的过程当中，最为重要的一项指标便是施工安全，同时也是行业内各个专家以及学者所共同关注的话题之一，若是在施工设计的过程当中对于某个细节处理不善则有可能对岩土工程的施工造成一定的安全问题，从而影响到建筑企业在其中所投入的经济成本。在实际当中，岩土工程的施工安全会受到各种外部环境因素的影响，从而降低了岩土工程的安全系数，所以需要充分重视其中的深基坑支护设计工作，以此有效保证基坑的稳定性以及结构安全，确保整体岩土工程在施工阶段的安全防护措施足够，从而为工程的高质量竣工奠定坚实的基础。从本质上来说，岩土工程中的深基坑支护设计工作水平也会对周边的建筑物安全性造成一定影响，所以需要慎重对待这项工作，科学且细致的规划其中各项支护设计方案，并且经过多方考量从而形成一个安全且合理的设计，为岩土工程井然有序的开展奠定坚实的基础，确保基坑支护工程能够井然有序地开展，并且达到高质量竣工的效果。

2 岩土工程中深基坑支护设计的特点剖析

针对岩土工程来说，深基坑支护设计在其中具有至关重要的作用，对于施工的安全性可以起到决定性的影响，所以需要充分重视深基坑支护设计工作，科学开展其中的每一项设计步骤，从而确保岩土工程能够井然有序地开展。在深基坑支护设计的过程中，由于其具有本身的特点，同时也有可能会受到地质条件的影响从而增大深基坑支护设计的难度。所以，当深基坑支护设计在一定的区域之内开展时，应充分考量到施工现场的环境地质条件以及水源情况，以此全方位保证基坑的安全性，防止在施工过程当中产生施工安全事故[1]。在施工作业开始之前，需要由建筑单位委派专门的工作人员对于施工现场进行实地勘查，细致且全面了解施工情况，充分做好安全防护措施，以此保证深基坑支护设计工作更加优质的完成。与此同时，深基坑支护设计需要对于多种知识和技术进行综合应用，这便对其中工作人员的专业素养提出了巨大的考验。而在实际的设计工作开展阶段，通常设计人员会带领团队进行施工现场的实地勘测，以此获取施工现场的实际地质情况资料，随后在开展设计工作阶段综合应用各项专业知识以及技术类型，从而完成设计工作。总体来说，在岩土工程当中的深基坑支护设计存在风险大、专业性强、难度大以及不确定性因素多等方面特点，所以在实际开展深基坑支护设计的过程当中需要设计人员进行综合考量、全面分析，将岩土工程当中的各项影响因素考量在其中，确保整体工程能够井然有序地开展，并且达到高质量竣工的要求。

3 岩土工程中深基坑支护设计要点

3.1 深基坑支护设计常见技术类型

针对岩土工程当中的深基坑支护设计来说，其针对地质环境的不同所选择的支护方式也是各不相同的，所以在实际当中需要综合施工现场的环境条件进行具体考量与综合分析，致力于提升整体工程在施工阶段的安全性，从而为工程的高质量竣工提供基础条件。在岩土工程当中最为常见的深基坑支护技术包含以下几种，即地下连续墙支护、灌注柱支护以及土钉墙支护等方面技术。

3.1.1 地下连续墙支护技术

在岩土工程当中，地下连续墙支护技术是其中一种常见的支护类型，在实际应用过程中能够表现出良好的防水防渗透效果，并且拥有连续抗压以及防沉降变形的能力，可以有效确保深基坑支护工程的支护效果，为岩土工程的继续向前推进提供安全的施工环境。在实际应用阶段，地下连续墙支护技术主要是依照工程设计图纸确定挖掘点，然后通过混凝土灌注施工并且将钢筋笼安装在已经挖掘好的沟槽之内，之后便能够在地下形成连续墙，用以达到支护的效果。

3.1.2 灌注桩支护技术

灌注桩支护技术在岩土工程当中具有极为广泛的应用，该项技术类型可以有效提高整体工程的质量，确保支护设计的安全性，有效防止施工安全事故的发生。但是，灌注桩支护技术在应用的过程中也存在一定的缺点，主要是由于灌注桩支护需要依靠工程钻机设备以及泥浆护壁共同协作完成，所以在实际应用的过程中需要有效排除泥浆，而泥浆则会对于施工现场周围的环境造成污染，不利于绿色环保理念在岩土工程当中的落实。

3.1.3 土钉墙支护技术

在基坑支护工程当中，土钉墙支护技术的应用范围变得愈发广泛，同时这种技术也可以起到良好的支护效果，在实际当中通过土钉墙支护技术可以有效提高深基坑边坡的支护强度，有效增加深基坑的稳定性，全方位提高深基坑的安全性，其原理图如图1所示。在实际应用的过程当中，土钉墙支护技术也会受到一定条件的制约，即受到自然环境因素的影响较大。例如：在雨季或者是降水较多的地区便不适宜采用钉墙支护技术，主要是由于过多的雨水会使土质含水量增高，使土体参数降低，从而影响到钉墙支护的效果以及质量，会给岩土工程埋下安全隐患[2]。所以，在开展岩土工程深基坑支护设计过程中，需要综合考量现场施工条件，采取合理的方式进行施工现场勘查，进而采用科学的支护技术类型，以此确保岩土工程能够井然有序地开展，全方位确保施工过程的安全性。

图1 土钉墙基坑支护施工工艺原理图

3.2 科学选择深基坑支护技术类型

在岩土工程当中，深基坑支护技术类型的选择会对于整体工程的质量以及安全性造成决定性的影响，所以需要对深基坑支护技术类型的选择进行科学考量与全面的分析，在综合施工现场勘查结果的基础之上完成三种基坑支护方法的选择。实际当中，充分掌握常用的支护方式，例如：地下连续墙支护、护坡桩支护、土钉墙支护、混合式支护形式等方面，而每一种支护方式所对应的应用环境也是各不相同的，所以要进行慎重的考量以及科学的选择[3]。若想要有效提升深基坑支护效果的稳定性，可以适当性考虑选择混合式支护方式，这是由于混合式支护方式可以将锚杆进行固定，最后以悬挂式支护为基础前提开展支护，这样可以有效提升支护的安全性能以及稳定性，从而确保基坑在投入使用阶段的安全性能。

3.3 合理定制深基坑支护施工工序

在深基坑支护设计的过程当中还需要合理定制深基坑支护施工工序，以此确保支护工作能够井然有序地开展。在定制施工工序阶段，要以施工现场的实际情况为基础前提，根据施工现场的实际情况科学且合理的安排各项施工顺序。首先，需要对于施工现场进行地质勘查，同时科学掌握深基坑周围环境，在深基坑挖掘的过程中需要按照先浅后深、先挖边上后挖内部的顺序进行作业，同时在挖掘工作开展之前也需要技术人员依照施工现场的土质结构及系数计算出在挖掘阶段所需要遵守的各项参数，以此确保基坑挖掘工作充分符合工程设计标准，避免挖掘不达标的问题出现[4]。在基坑支护的过程当中也需要充分注重其中的排水设计，在此阶段需要考量到岩土工程自身的地质特点，综合其中的地表水以及地下水等因素科学考量排水措施，选择合理的排水手段，例如：排水沟、集水井等方面形式都可以实现深基坑支护排水，同时，基坑降水与止水也被广泛应用于深基坑支护设计当中，以此排除地下水对于基坑工程的影响。