岩土工程深基坑支护的设计及施工问题研究

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　　摘    要：深基坑支护设计对指导岩土工程施工具有重要意义，设计人员须对施工场所周边环境、地下管线及场地地质进行全面的勘探和调查，获得准确可靠的技术参数作为指导设计的依据，以确保工程的安全质量。
　　关键词：岩土工程;深基坑支护;设计;施工问题
　　1  岩土工程深基坑支护设计与施工问题的重要性
　　由于环境的复杂性和地质的多样性，深基坑支护设计过程中受较多的因素约束。为确保基坑支护方案的安全性和可行性，需要设计人员熟悉掌握现场情况，充分考虑施工过程中可能出现的不利工况并制定安全合理的技术方案。通过对基坑支护设计和施工的研究，为设计人员提供了一个指导性方向和技术支持，为项目的顺利实施提供方案性的参考。项目实施过程中施工单位可结合设计图纸和现场环境进行分析，提前制定好施工组织方案，根据实际的施工条件和施工环境采用更加合理的施工工艺，从而能够提高整个施工过程的工作效益。
　　深基坑支护技术已在工程领域广泛应用，其作为地下结构施工的安全保障是设计的重点和难点。基坑支护除了保证地下结构的安全，还须保证基坑周边环境的安全，这就需要设计人员具备扎实的专业基础知识和较高的专业技术要求。只有详细的了解项目的地质情况和周边环境，设计出科学安全合理的方案，才能够防止基坑工程安全事故的发生，提高深基坑支护施工的质量，保证工程的经济效益。
　　2  深基坑支护设计与施工存在的问题
　　2.1  深基坑支护勘察资料不能全面反应场地特征
　　在深基坑支护工程进行设计前，要对深基坑周边的地质和环境条件进行勘探，从而确保能够因地制宜地进行深基坑支护设计。地质报告作为支护结构设计的重要依据，必须根据试验数据提供可靠的技术参数，真实、准确地反应土层的变化情况。在勘察阶段中，勘探孔一般是在满足规范的前提下结合当地地质进行布置，但是由于地质分布不均匀，个别勘探孔不能反应土层的分布情况，进而影响了基坑支护在局部位置选用的结构形式不合理。
　　2.2  设计与施工之间存在差异
　　深基坑支护设计是指导施工的技术工作，基坑支护设计的目的是为了保证施工安全有序地进行。但是因为施工场地的地质条件复杂或场地情况与原设计不符，从而导致施工频频出现突发情况。
　　2.3  土层开挖与邊坡支护缺乏一致性
　　在进行深基坑支护的施工中，首先要进行的就是深基坑的挖掘工作，这部分工作对施工技术和设备的要求是比较低的，但是在进行边坡的支护环节，则对施工技术要求较高，这两部分工作在难度上的差异，往往会导致土层开挖以及边坡支护缺乏一致性，最终影响深基坑支护的总体质量。很多工程企业在进行岩土工程施工之中，为了节省施工成本，提高施工效率，往往会在边坡支护上进行省略，这导致边坡支护在后期的施工中出现质量问题，不仅影响整个工程的质量，同样也危及着施工人员的生命安全。
　　3  岩土工程深基坑支护施工技术
　　3.1  土钉墙支护技术
　　该技术是指将特制的土钉支护到基坑边坡的土体当中，土体坚固度会被进一步强化，以此对土体形成二次加固，进而形成更加稳定的结构。在土钉边坡面上，一般是铺设钢筋铁丝网或者铺设钢筋混凝土形成混凝土加固板面，从而与墙体中的土钉形成整体加固墙面。该支护技术有非常严格的施工要求，即支护的坡面土质必须非常均匀，土质较硬最好，最好是在地下水位之上，避免土钉长时间浸泡在水中出现锈蚀现象，或者经过人工降水之后的普通粘性土、粘性沙土及粉土中应用，例如，在2003年天津地铁施工建筑中，在靠近市区的施工路段中就大量使用了土钉墙支护技术，使用了大量土钉对沿线选定的土质进行了加固，实验证明，在土质均匀路段使用该技术，墙体的加固效果非常好，而且该施工技术在使用的场地环境上来看也没有太大的要求，大小都可以，这也就使得相关的费用支出能够得到很好的控制。该施工技术也有使用“禁区”，一般不能在含水量非常高的土质中使用该技术，或者在明显低于地下水位中使用，在南方降雨量较大的地区岩土工程中一般是不选择土钉墙支护技术，同时，自稳能力较差的软土中也不能使用该技术，如果使用，会使得原有的墙体更加松动，反而会使支护效果大大降低，安全隐患风险会增加，短时间内可能会出现大范围坍塌的现象。
　　3.2  钢板桩内支撑支护体系
　　钢板桩是工厂成品，其自身强度和质量有可靠的保证。其自身刚度和抗弯承载力比一般钢筋混凝土支护结构小，因此对于深基坑支护，钢板桩不宜采用悬臂式支护形式。钢板桩适用于黏性土、粉性土、砂性土、淤泥等贯入度较小的土层，不宜用于卵石、碎石等坚硬土层。深基坑支护设计除了考虑支护结构的承载力和稳定性要满足规范要求外，还需要考虑基坑的防水问题。钢板桩刚好能同时解决支护稳定性和防水两方面的问题，而且钢板桩内支撑支护施工方便，施工工期短，在工程上被广泛应用。设计时，钢板桩的规格与长度应通过对支护结构的内力、变形计算和稳定性验算进行确定。
　　3.3  地下连续墙支护技术
　　该技术也有非常明显的优点，既至水效果非常理想，由墙体连续组成，刚性效果突出，噪音非常小，尤其是适合在居民住宅区，承载能力强，适用于高层、超高层建筑，在许多沿海大型城市中该技术受到广泛欢迎。据不完全统计，在当前沿海城市建筑深基坑支护技术中使用该支护技术的大约占到了80%以上，在国外，很多摩天大楼、别墅建筑群等都选择地下连续墙进行支护，支护效果受到了实践和历史的充分检验。由于该支护技术处在地下环境中，除了施工前期，之后对周边环境、建筑物等的影响都非常有限，它的这些特点，使得其有非常明显的抗渗性，普通降水所产生的水分或者地下水很难对其渗透，墙体的干燥性能还好保证，且随着时间的流逝，还能防止其他土质、杂质或者垃圾进行，通过水泥浆进行灌注后实现了全封闭、无缝隙防护，且地下连续墙由于墙体之间的相互支持力量，使得墙体的整体抗压效果非常多，承受的基本压力明显的高于其他支护技术，但是，该支护技术特有的优势和经济性只在特定深度或者特殊条件下的基坑工程中才能得到实现，因此，在支护技术选择上，必须对建筑的基本类型等充分考虑再决定选用何种技术，避免人力、财力和物力的损失，目前，地下连续墙支护技术已经在国内外相当数量的地下施工中发挥了应有的作用，效果也非常理想。
　　3.4  选择合理的力学技术参数
　　力学技术参数的选取对于岩土工程深基坑支护结构的安全性具有很重要的作用。合理选择力学技术参数，才能保证深基坑支护结构的合理性和经济性。而对于深基坑支护的设计人员来说，可以通过力学参数的合理选择来让设计方案更加接近于实际，从而使整个支护结构体系在安全而又经济。岩土工程中的深坑支护结构也并不是一直都能稳定不变的，随着时间的推移，由于各种不确定因素的影响，支护结构也会发生一些变化，为了保证支护结构的稳定性，设计人员需要提前考虑到各种因素的影响，根据实际的土质情况，及时的采取应对的策略，才能从根本上保证建筑工程的质量。
　　4  结束语
　　随着各种类型建筑的出现，岩土工程的重要性进一步提升，为了保证这些高层建筑在施工和保证后续的稳定安全，必须根据岩土工程的地形、周边环境、地下水位等选择合理的深基坑支护技术，在准确、全面把握各种支护技术特点基础上，结合建筑的不同特点，进而选择合适的支护技术，确保岩土工程及后续的安全性、稳定性切实得到有效保证。
　　参考文献：
　　[1] 郭丽云.岩土工程深基坑支护施工技术解析[J].支护技术，2017（3）：21～23.
　　[2] 聂从斌.岩土工程深基坑支护技术探微[J].岩土工程，2016（5）：14～16.
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