巖土工程深基坑支護設計及施工淺析

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摘要：深基坑支護工程是巖土工程建設中的一個重要環節，它對提升高層建筑施工質量起到了重要作用。在這部分工作中，要求設計人員、施工人員到現場進行全面的勘察，以得到準確的信息和數據，在此基礎上實施設計及施工工作。圍繞深基坑支護設計及施工，針對其中的有關問題進行了分析，供大家參考。

關鍵詞：巖土工程；深基坑支護；設計；施工

在巖土工程建設中，深基坑支護是一個重要環節，這一環節可以為高層建筑工程的整體質量與安全提供保證，在其設計過程中，必須深入勘查現場的地質環境，以了解現場以及周圍的環境情況，在此基礎上根據實際情況開展相關設計工作，通過反復性的驗證、調整之后，才能收獲一個穩定的、安全性的深基坑支護設計。與此同時，深基坑支護施工工作也尤為重要，是確保工程項目施工質量的關鍵。所以，在具體工程建設過程中，必須以嚴謹的、科學的態度對待深基坑支護設計與施工的相關問題。

1深基坑支護設計及施工的重要性

就巖土工程而言，其基坑支護技能、施工極易受到當地地質情況、支護架構使用時間以及挖掘厚度等因素的影響，因此相關人員必須根據實際施工情況，考慮需要的支架架構，對深基坑支護實施科學嚴謹的設計，嚴格控制好每個環節，這樣才能為工程質量提供保證。當前，建筑物之間的距離逐漸縮小，不僅為施工增加了難度，同時還增加了對四周環境的影響，如果依然按照以往的施工技術，是無法滿足當前的施工要求的，也很難滿足深基坑挖掘、深基坑支護需要達到的高度，可能會伴隨著一系列問題的發生，比如局部安全事故的形成，對廣大人民的生命財產安全造成了嚴重威脅。所以，應該對深基坑支護技術進行進一步完善。

2深基坑支護設計及施工中的常見問題

2.1支護結構問題

土壓力與結構變形、土體自身性質都存在著緊密的關聯，土壓力是土和擋土二者相互作用下造成的結果，以往計算過程中只會對被動、靜止以及主動這幾種狀態進行考慮，由于支撐、錨桿等因素都會影響支護結構，導致直接結構變形，當結構發生變形后，即呈現出主動土壓力的狀態，此種狀態的出現也可能存在于主動土壓力、靜止土壓力二者之間，并且伴隨著基坑開挖施工的進行而不斷產生。采用朗肯土壓力、庫倫土壓力的理論都無法考慮到結構變形造成的影響，如圖1所示，無法考慮到土壓力在空間上的分布效應，無法考慮到土體流變、固結以及開挖等擾動因素造成的影響。因此，需要從時間效應、空間效應的角度開展深入的探究。

2.2基坑土體取樣問題

在深基坑支護結構設計工作開展以前，為了得到合理化的土體物理力學指標，設計人員往往需要到巖土工程項目中，針對地基土層進行取樣及分析，這樣可以為后續支護結構設計提供重要參考。在開始開挖時，必須以國家規范為標準實施鉆探取樣，在勘探過程中為了減少工作量，降低成本，需盡量減少鉆孔的數量，并且取得的土樣必須具備隨機性特征。加上地質構造是比較復雜的，因此極有可能會出現所取土樣滿足不了標準要求的情況，導致支護結構設計嚴重偏離實際情況。

2.3邊坡修理問題

在深基坑支護工作中經常會出現挖掘不夠、過多挖掘的情況，之所以會出現此類情況，從根源上來看主要是由于專業技術人員或使用的機械設備缺乏嚴格管理，在施工現場對作業環節缺少深入的、精細化的監督。并且，一些企業為了加快施工進度，在一些以體力為主的項目中會招用一些臨時工，這些臨時工多為缺乏施工經驗的農民，這些工人由于缺少基本的施工經驗，在工作中存在比較大的隨意性，很難依照設計要求實施施工，這也是造成設計、施工“兩張皮”的重要原因。

2.4設計與施工差異較大

深基坑支護工作中最為重要的一項工作就是設計，設計工作直接影響著后續項目施工是否可以正常實行。從施工的角度來說，巖土工程面臨著極為復雜的地質情況，這也會為后續施工帶來不利影響，甚至導致一些突發情況的出現，使設計、施工二者面臨著較大差異，同時還可能會對工程建設最后的質量、成效造成不利影響，使其與預期目標產生較大差異。之所以會出現此類問題，根源在于在地質條件的差異下，某施工環節操作落實不到位，或者人員缺乏專業能力和水平，等等。

2.5土層開挖與邊坡支護不符合

由于土方開挖的技術含量比較低，因此組織管理也相對容易一些。但擋土支護具有較高的技術含量，其施工組織、管理相比土方開挖都更為復雜。因此，一般而言大型工程都會交由專業隊伍完成施工操作，大部分都安排兩個平行合同。如此一來，施工過程中便伴隨著較大的協調與管理難度。在這種背景下，為了搶進度，難免會出現施工組織混亂的情況，尤其是在雨季施工，甚至不會顧及到擋土支護需要的工作面，為支護施工留出的操作面很難操作，實際上要想完成支護工作也比較困難。而對地下施工項目而言，由于其資質限制的不嚴格，普遍存在著轉包的情況，一些不具備技術條件的單位，為了追求經濟效益，隨意對工程設計進行改動，極大地降低了安全度，為險情發生埋下了種子。

3巖土工程深基坑支護的設計及施工的方法路徑

3.1轉變傳統設計理念

到目前為止，我國已在深基坑支護方面積累了大量實際經驗，為深基坑支護結構設計理論和方法上的完善奠定了良好基礎。但是，從其實際結構設計與施工上來看，現階段我國依然處于摸索、探討的階段，并且目前我國尚未形成完善的、統一化的結構設計標準與規范。土壓力分布依然在采用朗肯理論、庫倫理論確定，支護樁依然需要利用“等值梁”計算。以上計算理論已非常陳舊，采用這些方法計算出的結果是與結構受力情況存在很大懸殊的，不僅不安全，也不經濟。所以，在深基坑支護結構設計過程中，堅決不能再采用以前的結構荷載法，應該積極改變傳統設計理念，在施工監測為主導建立信息反饋動態設計體系。

3.2做好土體取樣工作

從實際研究中可以看出，在編制、實施深基坑勘察方案的過程中，做好土體取樣工作非常重要。由于深基坑支護結構非常復雜，必須做好土體取樣工作，這樣不僅可以進一步提升不同巖土層指標的準確性，同時還能有效提升設計質量。在深基坑支護施工操作中，為了提升人員工作質量，必須做好兩方面工作，一方面是要做好土體取樣工作，另一方面則應該提升人員的專業技能。在工程建設過程中，管理人員應定期組織施工人員參加專業培訓，這樣他們就可以加深對深基坑支護重要性的了解。同時培訓的過程中還要依據施工人員情況，為其制定相應的獎勵制度，這樣可以幫助他們提升專業技能，有效確保深基坑支護的質量。

3.3處理好開挖空間效應問題

在深基坑支護工作中，為了處理好空間效應的有關問題，施工人員應該與設計人員充分的溝通，不僅要確保其施工質量，同時還要有效縮短施工周期，以減少對施工成本的投入。對空間效應問題進行妥善處理后，施工人員即可加強對施工進度的掌握。同時，施工人員的素養與能力對于巖土工程來說也非常重要，由于工程施工面臨著極為復雜的情況，如果施工人員的素質和能力無法保證，那么勢必會降低支護的質量，還會對支護效果造成不利影響。所以，在巖土工程建設過程中，設計人員、施工人員必須與工程的運行狀態相結合，制定出合理化的設計方案來，以有效減少支護結構變形情況的發生。

3.4選用適合的深基坑支護技術

在巖土工程建設中，合理選擇深基坑支護技術，可以使項目設計、施工更加便捷。這還需要根據巖土項目的實際情況，在深基坑支護技術方面加大探索和分析力度，不同的支護技術其適用范圍也有所不同，因此在選擇支護技術時，必須綜合考量工程項目的實際情況。同時，還要對深基坑支護施工中的不同支護形式加以關注，比如懸臂支護、重力式擋土墻支護、混合支護等，與以上支護類型對應的巖土項目也有所不同，所以必須按照具體情況給予嚴格的選擇。3.5全程控制基坑支護施工質量過程控制是深基坑施工的重中之重，一旦過程控制出現了問題，要想事后補救是極為困難的，所以必須在過程控制上下功夫，實施嚴格的控制性管理。在開始施工之前，應該對地質資料、設計圖、周圍情況等加深了解，在施工過程中不能隨意更改錨桿的長度、數量以及位置，如果發生了設計方案變更，應重新通過專家評審。基坑支護、挖土單位之間要緊密配合，在施工過程中堅持分層分段支護、分層分段開挖的原則。土方開挖順序應該與所采用的開挖方法保持一致，減少對土體擾動的范圍，保持對稱、均衡開挖，利用好開挖過程中土體自身在控制位移方面的能力。開挖操作完成后，要提醒建設單位盡快組織進行相關工作，如勘察、設計、監理、施工等，及早進行地下工程施工，避免基坑長時間裸露。

4結語

綜上，在巖土工程施工過程中，要想達到預期的支護成效，必須做好深基坑支護設計及施工工作，并且重視支護管理工作，積極總結工作經驗，采用穩定的支護結構，從而有效增強土體的承載能力。

作者:鄭俊杰 單位:廣東省工程勘察院