岩土工程勘察中深基坑支护技术的应用探究

刘道芳

（江西省勘察设计研究。江西 南昌 330000）

岩土工程作为施工建设的基础，关系到整个施工项目的质量及安全问题，特别是在矿山开采是深基坑建筑中，由于其改变了矿山原本的结构，打破了受力平衡关系，因此带来的安全隐患也极为明显。考虑到深基坑的安全系数主要受到施工场地本身的地质结构、岩土性质以及外界环境的共同影响，构建支护方案时也需结合相关实际条件，作出针对性的支护措施。为此，本文提出岩土工程勘察中深基坑支护技术的应用探究，在分析了影响深基坑安全系数的主要因素基础上，提出了有针对性的支护技术应用方案，并进行了实际应用研究。通过本文的研究，以期为岩土工程的安全施工提供保障。

1 影响深基坑安全系数的主要因素

在研究深基坑支护技术的应用方法之前，首先要明确对深基坑安全性造成影响的主要因素，为此，本文总结出以下三点。

1.1 地质构造受力失衡

深基坑是建筑工程中的基础性建筑，一般是以建筑最底层的形式存在，因此，在结构组成上，其是最主要的受力结构，在对其进行设计时，一般是以基础土质的承重能力为基础开展的。而在实际的施工过程中，地质构造是多样化的，同时不同的建筑高度、建筑用途也决定了后期的附加负载是不同的，这就极易导致深基坑的实际受力与设计阶段存在偏差，导致出现受力失衡的现象出现。

1.2 地表阻抗作用降低

地表的阻抗作用主要是由于施工阶段对原本地质产生破坏而形成的。一般意义上来讲，深基坑是地表以下深度大于5m的建筑构造，且随着建筑面积的增加，深基坑的面积也会随之增大，这种变化一方面会因为构造被破坏引起原本的阻抗作用降低，另一方面也会使深基坑周围的地势呈现出聚拢状态。在这种状态下，如果不能采取有效的支护措施对深基坑边缘进行加固，其对外界作用力的阻抗作用也会明显降低。

1.3 外界作用强度加大

深基坑作为人工构建的一种施工构造，除自然环境和建筑本身对其安全性带来的影响外，施工过程产生的振动也是影响深基坑安全系数的主要因素之一。作为建筑施工的基础，通常深基坑都是项目最开端的施工内容，而受工期等客观原因的影响，往往在未达到凝固时间就在上层实施进一步内容，此时由于施工带来的震动，会对深基坑的稳定性造成较大影响。同时，施工过程中的降雨对深基坑的负面作用也是极为明显的。

2 深基坑支护技术应用研究

针对上文分析的三个主要作用因素，本文提出了以下三点关于深基坑支护技术的应用研究。

2.1 边缘加固措施

上文已经分析过，深基坑对地质构造的破坏会导致其周围地质呈现出明显的中心聚拢态势，深基坑边缘的挤压作用加大，针对此，本文提出对应的边缘加固技术。按照深基坑周围地质的松散程度以及建筑高度，以钢筋作为支护桩的主体构件，填充适当型号的混凝土，以此实现提高深基坑边缘受力强度的作用。需要注意的是，支护构件的选择要结合成本控制需求和实际支护需求之间的平衡关系。

2.2 内部支撑措施

影响深基坑可靠性的因素除外部条件外，最主要的就是建筑自身对其带来的压力，因此为了提高深基坑的抗压能力，可以在内部搭建必要的支撑结构。在设计支撑构造前，首先要明确建筑的主要应力，现阶段，大多数建筑的应力结构多为剪力墙，因此，深基坑的内部支撑构造要以分散剪力墙的应力为目标进行设计，同时积极结合周围地质对深基坑的作用力方向，使内部支撑结构与边缘加固结构之间形成工字关系，实现力的抵消，提高建筑稳定性和安全性。

2.3 排水措施

排水措施不仅是对地表水的处理，同时也要对其地下水产生引流作用，为此，在深基坑的排水措施中，应用旋喷桩实现对外部水源的疏导，应用高压旋喷预应力锚索实现对地下水源的引流。其中旋喷桩的密度以建筑所在环境的实际降雨为准，按照15cm/m3的标准搭建，高压旋喷预应力锚索的长度以深基坑的深度以及其与周围地下水源的距离为准，基础长度为5m，按照距离每增加1m，锚索增加2m的比例设置。以此确保能够实现对水源的有效控制。

3 应用测试

将本文设计的深基坑支护技术应用方法在实际的岩土工程中进行测试，并以建筑安全标准为评价指标，对应用效果作出客观分析。

3.1 应用环境参数

在城市建筑工程中，要搭建以市政办公需求为目标的建筑楼，预计使用年限为100年。设计总建筑面积为2321.67m 2，共包括地上12层，面积2020.67m2，地下2层，面积 301 m 2，建筑内部的主体结构为剪力墙，地下深基坑开挖深度约8.5 m。施工位置的土质以细砂石为主，附近有小径流地下水经过，地区存在明显的季节性降雨的特征，以此为基础，分析了其存在的安全隐患并制定了相应的支护方案。

3.2 支护方案

考虑到该建筑施工环境内有地下水流经，并且存在季节性降水，一方面会导致地表建筑受到一定冲击，同时也会增大地下径流的冲击作用，对工程的安全系数造成影响。因此根据上文研究的内容，在建筑的基坑坑底增加了支护结构，从地下室外墙边线向内以排桩的方式搭建宽0.5m，高1.78m的支护结构，支护桩长度以建筑周长为准，总长140 m，桩的内部直径为0.6m，嵌固深度为2.5m，桩身内部填充强度为C30的混凝土，桩身的钢筋结构包括主筋和笼箍筋两种，型号分别为HRB 400（14φ25）和HPB300（10φ12），其中笼箍筋的绑扎间距为0.2m。除此之外，考虑到深基坑的承重，在每两根支护桩之间嵌套两根长10m，直径0.5m的旋喷桩，以此实现止水的作用，在旋喷桩周围设置一排长12m的高压旋喷预应力锚索，与支护桩构成工字形结构。构造的示意图如图1和图2所示。

图1 支护结构示意图

图2 旋喷桩结构示意图

3.3 效果分析

在上述基础上，以深基坑的不同指标安全系数为评价标准（安全系数以GB 50068-2001为标准），对支护方案的应用效果进行分析，结果如表1所示。

表1 支护方案应用效果统计表

按照GB 50068-2001标准，建筑要满足100年以上的使用年限时，结构安全性系数需要达到1.10以上。从表1中可以看出，在本文的支护措施下，工程的安全系数均在1.1以上，表明本文提出的应用方案可以实现对深基坑的有效支护，对于提高工程安全性具有明显作用。

4 结语

深基坑作为岩土工程中出现较为频繁的施工环境，对其的支护不仅与施工安全紧密相关，也与深基坑的发展密切相关。考虑到岩土工程勘察的目的主要是以信息采集和安全保障为目标进行的，因此，在勘查过程中合理使用深基坑支护技术对于工作的开展是十分有利的。本文提出岩土工程勘察中深基坑支护技术的应用研究，以深基坑基础条件为基础，结合岩土工程的施工目标与外界环境因素的作用强度，设计了深基坑支护技术的应用方法，提高了深基坑的安全系数。通过本文的研究，以期为岩土工程勘察工作提供有价值的参考。