深基坑岩土工程勘察的重点探析

2022-11-22刘启勇

中国金属通报 2022年8期

杨云，刘启勇

在勘探工作实施阶段，主要选择物探方式、钻探方式、原位测试方法，控制勘察信息数据完整性，应用计算机技术与传输设备，把勘察现场中所获取到的信息数据及时传送，由专业化地质勘察队伍进行化验分析，并得到现场岩土情况，依据结论数据及工程建设要求，对现场作业环境及时完善、调节等，确保实际条件符合项目作业要求，并全面分析施工区域周围不确定因素，提前编制应急措施，可解决作业阶段的突发性问题，有效增强现场作业安全性，保证工程项目各项工作有序实施。再加上现场作业各部门负责人的积极参与，能从自身工作岗位及职能作业发挥方面重点分析各项工作，强化各部门协作意识与能力，为后续工作开展提供有利条件。

在精准获取该项工程建设区域岩体信息，且经设计部门、施工部门、监管部门等综合分析后，选择室内试验方法、原位测试方法等进行检测并分析岩体稳定性、渗透性、强度等各项参数，并将其作为后期施工作业重要信息依据。同时，还考虑工程项目综合成效，对施工技术系统化分析，经对比、检查、验算、归纳勘察阶段所获取到的信息数据后，能及时修正错误数据，重视岩土勘察技术实施条件，整合各类信息数据，确保勘察设计工作整体化。再加上施工单位引进先进技术与配套设施，并由技术队伍规范操作，均能提高岩土勘察数据准确性，为提升岩土施工技术实施成效带来积极影响。

对于岩土勘察数据偶然现象处理，要整体性分析工程项目施工区域各项条件，有目的地编制支护方案，提高深基坑施工安全性，环境勘察取样工作也需进行实地调查，避免微小误差影响深基坑工程建设成效，各环节中的安全隐患均被有效消除，满足该项工程建设要求，为工程项目综合效益提升带来积极影响。

1 深基坑支护与岩土勘探技术的重要性

随着现代城市人口的不断增长，为了缓解居住压力以及社会需求的矛盾，城市中的高层建筑数量不断增长。高层建筑施工质量对于工程项目有着较大的影响。因此在施工阶段要尤其重视基础设施的建设，需要确保地基拥有良好的稳定性与承受能力，从而确保高层建筑的安全。因此需要重视深基坑施工环节，尤其要重视支护设计与施工的科学性与可行性，因此需要重视前期准备环节中的岩土勘探工作。

深基坑支护主要是为了确保基坑周边的安全以及地下施工的安全性，主要是通过在基坑侧壁安装支护档案来稳定施工周边环境，预防坍塌事故的发生。在实际深基坑支护设计中，最关键的要素是现场岩土环境，其对于深基坑支护施工具有直接影响，因此施工单位以及相关责任人需要做好前期调查工作，明确基坑周边的地质和水文环境条件，全面掌握岩土工程的实际情况并制定科学可行的设计方案。

深基坑支护需要根据周围环境进行设计，并且对地质条件有着较高的要求，且周围地质与水文环境会对深基坑施工质量有着直接的影响，因此岩土勘探工作具有重要的现实意义，需要采用先进的勘探技术与设备进行检测，并选择符合地质环境的施工技术，尽可能减少各种不良因素。

2 深基坑支护技术

从目前的实际情况来看，在深基坑工程施工中，广泛使用的支护技术包括以下三种。

（1）以外土压力支护为核心的施工技术，其中，地下连续墙支护技术的应用较为广泛。另外，钢筋混凝土板桩施工技术、钻孔灌注桩施工技术与深层水泥搅拌桩施工技术等都具有良好的应用效果，并且这些技术在深基坑工程外土压力支护施工中得到了广泛应用。

（2）以深基坑工程支护结构施工需求为核心的支护技术。其中，钢筋混凝土内支撑、钢筋混凝土钢管内支撑等支护结构都具有良好的应用效果，同时在深基坑支护施工中都获得了普遍应用。

（3）以深基坑抗渗性为核心的支护技术。目前，在深基坑工程设计与施工中，地下连续墙、旋喷桩、锁扣钢板桩、压密注浆以及深层水泥搅拌桩等技术应用十分广泛，这些技术有助于提高深基坑支护结构的稳定性与抗渗性。

3 深基坑岩土工程勘察的重点

3.1 勘察要求

在岩土工程勘察中，工作人员应该充分了解勘察深度与勘察范围，以岩土工程施工现场的真实环境为基准。坑口外勘察点应该设置在坑口边界合适的区域内。环境非常复杂的区域与地基之间的距离必须保持在10m～15m；环境一般复杂的区域与地基之间的距离必须保持在15m～30m。

岩土工程实地勘察，有助于工作人员深入了解深基坑附近岩土的物理力学基本性质，从而为深基坑支护结构设计提供参考。在全面开展数据采集与调查工作之前，工作人员必须充分了解深基坑开挖范围及其附近基坑的主要类型、径流状态、储层情况、水位变化、地下水补给状态以及影响因素。

3.2 明确勘察目的

在建筑工程施工过程中，为了提高深基坑岩土工程勘察的合理性与规范性，工作人员必须充分了解建筑结构特性以及相关参数。工作人员不仅需要开展实地勘察工作，还需要全面收集各部门、各单位的材料。在深基坑工程建设期间开展岩土工程勘察工作时，工作人员必须深入调查施工现场的地质结构，全面掌握施工现场地下水位的实际分布与变化情况，同时全面了解土层在垂直与水平方向的变化情况。

在实际工作中，工作人员必须深入调查软土夹层的具体分布特点与深基坑工程建设期间的所有技术。在做好地质环境的材料收集工作以后，工作人员必须深入研究深基坑岩土工程的主要特点，从而为前期设计与后期施工提供参考依据，这有助于提高建筑工程施工的规范性与有效性。

3.3 纲要编制

在深基坑岩土工程勘察过程中，编制完善的工作计划是一项重要的工作，但它容易被工作人员忽视。因此，建设企业必须选择合适的勘察大纲编制方法。深基坑岩土工程勘察大纲，是为保证实际勘察工作顺利进行而制定的一份基层指导性文件，它对深基坑岩土工程勘察工作的顺利开展具有直接影响。在编制深基坑岩土工程勘察大纲的过程中，工作人员应该全面了解深基坑工程设计方案与施工现场地质情况，并且将岩土工程勘察划分为甲级、乙级和丙级勘察工程，根据工程项目的主要特点与现场施工环境等因素来确定相应的组织方案。

3.4 安排布置工作

场地条件的差异导致深基坑岩土工程勘察的深度和范围都存在一定的差异。通常来说，勘察深度必须是开挖深度的两倍或三倍。在深基坑开挖期间遇到碎石土与岩层时，工作人员可以按照岩土的实际种类来适当调整深基坑的开挖深度。在测量过程中，平面范围必须是开挖深度的一倍到两倍。当开挖区域处于深厚的软土层时，工作人员可以适当扩大测量范围，并且增加测量深度。在软土地区开展勘测工作时，勘探孔应穿越软土层。

3.5 勘察场地土质

土质勘察是深基坑岩土工程勘察中的一项重要工作。想要保证土质勘察工作的有效性，工作人员就必须采取合适的调查方式与支撑措施。土质环境差异导致调查方式存在差异，例如，软土部分对勘察方法具有很高的要求。在做好基坑开挖工作以后，工作人员需要仔细勘察这些新鲜的且没有受到影响的岩土，并且严格检查测量结果以及调查报告，保证基坑内不存在古井或者古墓。施工缺乏合理性，容易导致土体软化。

3.6 勘察侧壁岩土层

除上述工作之外，工作人员还需要勘察墙岩土层。工作人员应充分了解墙岩土的主要特性，主要涉及受力状态与构成物质等方面的检测工作。所得到的数据信息能够为深基坑工程设计提供参考，从而保证深基坑工程施工的顺利进行。在勘探墙岩土层的过程中，工作人员必须全面勘探墙岩土层附近的环境，对环境勘探信息与施工现场的实际信息进行对比与分析，以保证参数的合理性与有效性，从而防止各种突发事件的出现。

3.7 附近环境分析

在开展岩土勘察工作时，深基坑附近的环境状态与深基坑工程施工之间有着密切的联系，工作人员必须深入分析和研究环境因素。调查分析深基坑附近的环境，不仅有利于提高深基坑边坡的可靠性，还能够保证岩土工程勘察的顺利进行。地层分布和地层结构都具有良好的延伸性，因此工作人员必须充分了解深基坑附近的环境情况，必须详细分析深基坑附近的岩土风化状态与抗软化能力，从而精准预测深基坑工程所在位置的岩土情况，保证深基坑工程施工方案的合理性。

4 岩土工程勘察中深基坑支护技术存在的问题

4.1 深基坑支护中的问题分析

深基坑支护施工质量对于工程整体建设质量具有直接影响，但是现阶段深基坑支护施工过程中仍旧存在着较多的问题，主要集中在以下几方面。

（1）施工材料质量不过关：施工材料对于施工质量具有较大的影响，其作为工程建设的基础要素，在施工中具有重要的作用，不少施工单位为了节省费用而使用劣质的材料，这会导致基坑施工质量下降。

（2）施工操作不合理：目前施工人员多为农民工，缺乏专业的培训体系，专业水平参差不齐且经常出现设备操作有误的情况，尤其是在后期施工以及关键环节施工中，对施工人员能力的要求也不断升高，可能会放大这一问题，对于整体施工质量造成了较大的影响。

（3）施工监管不严：现在很多工程的监管部门没有做好现场监督管理工作，从而导致各种安全事故频发。

4.2 岩土勘察工程存在的问题

岩土勘察工程中主要存在的问题便是勘察信息数字化程度较低。如今信息技术的发展非常迅速，在各行各业中都得到了很快的发展，在信息化发展的过程中实现更高水平的发展也是必然，岩土勘察工程也不例外。而钻探勘察、井探、物探和槽探这几种比较原始的勘探方式在如今依旧被广泛采用。虽然我国当前科技发展水平很迅速，且已经生产出了更多效率更高的科技产品，可在岩土勘察工程中信息化水平还是比较低的，很多数字化科技产品都没能得到很好的使用。

这主要因为两种情况，一是施工单位为了节省成本，方便快速施工，所以很少采取这种高额耗费的高科技产品，二是大部分施工人员没有使用过此类设备，缺乏基本的操作常识。对于这种情况，企业应该为了工程质量着想，积极使用各种高新技术设施，加强施工人员专业知识操作水平，避免因为这一点而影响到整个施工效果。

5 岩土工程勘查中深基坑支护施工技术方法

5.1 护坡桩施工技术

护坡桩施工是深基坑支护中常用的技术，护坡桩的实施要与施工场地的具体情况相结合。首先，要借助螺旋钻井机，打孔、预定深度等操作一次完成施工，之后实施灌注水泥浆施工，灌注完成后进行自下而上的按压，注意按压的顺序要保证正确。最后进行测量，保证水泥浆液浇灌后深度与施工方案中的标准要求相同，这时可提出钻杆，完成护坡桩施工。

5.2 土钉支护施工技术

土钉支护是深基坑支护中十分常用的支护手段，通过实施土钉支护，深基坑的边坡能够得到有效加固。土钉墙支护本质上是一种土体加筋的技术，根据加筋的材质不同，一般有钢管土钉和钢筋土钉两种形式。与锚杆的主动受力方式不同，土钉墙属于被动型受力，并且是全长受力方式，首先要在边坡面上悬挂钢筋网片，之后进行喷射混凝土，进而形成面层。

土钉墙的施工稳定性极好，便于施工，并且经济性较好，便于成本控制。但是土钉支护技术的实施会受到土质的限制，如果场地的土质不合格，那么就无法应用土钉支护技术。

5.3 钢板桩围护结构

钢板桩具有施工快捷的显著特点，钢板桩施工要在定位放线、挖沟槽、安装导梁之后进行。钢板桩的刚度和强度都是非常强的，并且具备重复利用的特性。但是钢板桩抗弯折能力不强，因此实际施工中常常设置围檩和支撑来帮助其对抗土体施加的压力。

除此之外，钢板桩也不能有效止水，对水和土体小颗粒缺乏阻挡作用，因此遇到地下水位较高的情况，就要设置相应的隔水措施，这使得钢板桩在浅基坑中的应用较多。如果在较深基坑中应用钢板桩，则需要设置成双排或者多排钢板桩的形式，从而增强钢板桩的承载能力。

5.4 地下连续墙

地下连续墙支护是利用特制的成槽机械，沿着地下结构的边墙，在具备泥浆护壁的前提下开挖成一定长度的沟槽，再将制作好的钢筋笼放入挖好的槽段内，接着通过导管对该槽段灌注混凝土，形成地下连续墙其中一个单元墙段，最后再将各墙段连接起来，地下连续墙就形成了。

地下连续墙的支护方式最大的优点便是整体性好，另外刚度强、止水效果佳也是其显著优势，凭借这些优势，地下连续墙在多种复杂的深基坑中也能收到很好的应用效果，可靠性极好。但是这种支护方式的成本是比较高的，对环境也可能造成比较大的污染。

5.5 土层锚杆施工应用

土层锚杆是利用“压水钻进”的原理进行施工的，清孔工作完成后边可以进行土层锚杆施工，之后可开展出渣、钻进等工序的施工，这样深基坑的施工便能完成。除此之外，结合施工场地具体情况，可以考虑螺旋钻杆施工来进行成孔操作。只有成孔施工完成后，才能安放拉杆，一般锚杆的长度在30mm左右为宜，需要注意的是，拉杆要进行除锈处理，否则会影响拉杆的使用效果。土层锚杆施工中，要格外考虑施工现场的地质条件，地下水的弱酸性会影响土层锚杆的施工效果，因此要调整水灰比，一般水灰比在0.4为宜，还可以添加一定量的磺酸钙，其能够有效防止水泥出现泌水和干缩的病害。