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摘要：巖土工程基礎施工中，深基坑支護施工技術是保障其穩(wěn)定性、安全性的關鍵要素。做好深基坑支護施工的研究，科學規(guī)劃方案內容，可改進巖土工程作業(yè)質量，降低危險系數。本文就巖土工程基礎施工中，深基坑支護施工技術應用進行分析探討，以供參考。

關鍵詞：巖土工程；深基坑支護施工；穩(wěn)定性

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑工程面臨的土體環(huán)境也愈加復雜，尤其是巖性土體結構出現概率逐漸增加，為維護工程基礎結構的穩(wěn)固性和安全性，在實際施工作業(yè)中，加大深基坑支護施工技術的使用頻率顯得尤為重要。在該技術推動下，工程質量得以提升，作業(yè)人員安全性得以保障，為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了動力。

1.深基坑支護工程的基本概念

深基坑支護工程是指為確保深基坑地下結構及周邊環(huán)境的安全，采取支擋、加固、保護等一系列措施。巖土工程地質結構特點和深基坑支護的需求，直接決定了支護工程任務量，深基坑支護施工技術也就是一種巖土工程施工安全保護措施。合理運用深基坑支護施工技術，可以有效降低發(fā)生深基坑坍塌事故的概率，保障巖土工程施工安全性。

2.深基坑支護的特點

2.1復雜性

地質環(huán)境勘查與現場放樣測量，是建筑工程施工前期準備階段的重點工作內容。施工單位要指定專人深入現場開展全面的地質環(huán)境勘查，對基坑位置的土體壓力進行試驗計算。然而，在實際地質環(huán)境勘查工作中，獲取的地質環(huán)境勘查數據往往具有片面性和局限性，只能反映某一個局部區(qū)域或者某一個部位的地質環(huán)境概況，無法代表整個施工區(qū)域真實的地質環(huán)境概況。再加上地質環(huán)境勘查數據的分析結果過于保守，分析結果往往失去實際參考價值。另外，深基坑土體壓力測試所采取的理論過于理想化。盡管這些理論體系也具有一定的科學性，但是，未能全面考量施工中土體結構的壓力變化情況，影響了深基坑土體壓力測試結果。在深基坑支護過程中，土體結構與壓力也會隨著外界環(huán)境條件的變化而發(fā)生相應的改變，而環(huán)境條件變化的不可預估性與不可控性，增大了土體壓力測試難度。

2.2多因素性

當前，我國逐步加大對深基坑支護的重視力度，深基坑支護工程的發(fā)展也取得了長足的進步。但是，近年來深基坑失穩(wěn)事故頻繁發(fā)生，造成嚴重的經濟損失和人員傷亡。導致深基坑失穩(wěn)的原因是多種多樣的，如前期準備階段的地質環(huán)境勘查工作落實不到位、地質結構數據信息缺乏精準可靠性、工程設計缺乏科學合理性以及施工監(jiān)督管理力度不足等。

2.3地域性

在深基坑支護工程施工過程中，要結合工程所處區(qū)域的環(huán)境概況展開施工考查，做好施工準備工作。我國疆域遼闊，南北方的地理環(huán)境條件與地質結構條件存在一定的差異，而地質結構條件是深基坑工程施工的關鍵影響因素。因此，在正式施工前，有必要組織專人深入現場對地質結構展開勘查測量，結合現場地質結構特征，選擇適宜的深基坑支護方式。

3.深基坑支護施工流程

3.1基坑開挖

按照預先標定的位置開挖深基坑。在深基坑開挖過程中，做好開挖位置精度測量控制工作，考量現場地質結構條件與地下水文環(huán)境條件等關鍵影響因素。深基坑開挖以機械設備開挖方式為主，當實際開挖深度接近預計開挖深度時，采用人工開挖的方式，避免超挖問題。

3.2打孔

在深基坑周圍的巖土層上打孔灌漿，作為支護結構的輔助支撐點。一般情況下，多采取土釘打孔方式；結合打孔需求，選擇對應規(guī)格的土釘。打孔時，施工人員必須嚴格控制孔位的精準性及成孔的垂直度。

3.3灌漿

打孔后，將支護材料置入到成孔中。常見的支護材料包括鋼筋、錨索和錨桿。為進一步提升支護結構與深基坑邊緣結構的連接穩(wěn)固性，增強輔助支護點的穩(wěn)固效果，還要現澆混凝土。一般情況下，混凝土的水灰比多控制在0.45~0.55之間，混凝土的澆筑壓力多控制在0.2Pa~0.4Pa之間。與此同時，施工人員還要嚴格控制灌漿澆筑間隔時間，盡可能地將灌漿澆筑間隔時間控制在30min內。

4.施工技術要求

4.1合理的設計

在深基坑支護工程正式施工前，施工單位應指定專人對現場的地質結構條件、地下水文環(huán)境條件、施工規(guī)模和基坑深度展開勘查測量。根據現場環(huán)境勘查測量結果對施工材料、施工工藝以及施工技術予以選擇，將環(huán)境勘查測量結果作為重要的參考依據。

4.2適宜的支護結構

選擇適宜的支護結構形式，是提高深基坑支護施工效率的必要前提。在正式施工前，結合現場環(huán)境條件、支護空間位置及關鍵點分布情況，選擇適宜的支護結構形式。選擇的支護結構的承載力極限值必須與深基坑周圍土體結構的應力變化限值維持穩(wěn)定平衡，由此，發(fā)揮支護結構的優(yōu)勢作用，維護深基坑周圍土體結構的安全穩(wěn)固性。

4.3穩(wěn)定的止水功能

滲漏是巖土工程基礎施工中的常見問題。在深基坑支護工程施工中，要通過增設支護結構的方式，增強地基基礎的安全穩(wěn)固性。并采取止水措施，最大限度地減輕地下水對地基基礎的侵蝕作用。除地下水以外，地表徑流下滲也會對地基基礎造成侵蝕。為此，現場施工人員需要做好排水工作，增強地基的止水功能。

5.巖土工程中深基坑支護施工技術的具體應用

5.1混凝土灌注樁支護

混凝土灌注樁支護技術采取鉆孔、注漿的方式形成灌注樁，增強基礎結構支撐和保護效果。在實際應用中，需要作業(yè)人員對現場情況加以勘查，對于存在較大距離、位差問題的巖土工程，使用該技術予以支撐和防護，增強基礎結構穩(wěn)固性。在施工過程中，需先對場地展開整平和清潔處理，之后開始鉆孔灌漿?；炷凉嘧兑谥攸c部位予以科學設置，以起到支護效果。通常情況下，單樁內含鋼筋量在20根~25根，樁間距控制在200mm左右。

5.2排樁+內支撐+預應力錨桿支護

排樁支護是采用柱式排列的方式布設樁體結構，構建完善的支護結構體系，以保障深基坑的穩(wěn)固性。排樁支護靈活性強，可根據現場實際情況科學布設，優(yōu)化支護質量。對于排樁支護所需樁體數量及密度要求，可直接按照關鍵部位性能要求予以科學布置和選擇，以增強支護的效果。

5.3錨桿支護

錨桿支護中會選用聚合物件、金屬件等材料，與錨桿有效組合，實現支護加固效果。該技術應用原理為，利用錨桿作用力對深基坑巖土結構性能予以改善，增強受力效果，避免脫落、崩塌等問題的出現。錨桿支護技術具有機械化強度高、施工簡單、施工成本低的優(yōu)勢。常用的錨桿有鋼筋砂漿錨桿、樹脂錨桿、快硬水泥錨桿、錨索等。一般錨桿的設置橫向距離誤差應控制在5cm內，縱向距離誤差控制在20cm之內。

5.4地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻類型有：按槽孔的形式可以分為壁板式和樁排式兩種；按開挖方式及機械分類，可分為抓斗沖擊式、旋轉式和旋轉沖擊式；按施工方法的不同可以分為現澆、預制和二者組合成墻等；按功能及用途分為做承重基礎或地下構筑物的結構墻、擋土墻、防滲心墻、阻滑墻、隔震墻等；按墻體材料不同分為鋼筋混凝土、素混凝土、黏土、自凝泥漿混合墻體材料等。5.4.1地下連續(xù)墻的優(yōu)點主要表現在如下方面：（1）施工全盤機械化，速度快、精度高，并且振動小、噪聲小，適用于城市密集建筑群及夜間施工；（2）具有多功能用途，如防滲、截水、承重、擋土等，由于采用鋼筋混凝土或素混凝土，強度可靠，承壓力大；（3）對開挖的地層適應性強，除熔巖地質外，可適用于各種地質條件，無論是軟弱地層或在重要建筑物附近的工程中，都能安全地施工；（4）可將地下連續(xù)墻與“逆做法”施工結合起來：地下連續(xù)墻為基礎墻，地下室梁板作支撐，地下部分施工可自上而下與上部建筑同時施工，將地下連續(xù)墻筑成擋土、防水和承重的墻，形成一種深基礎多層地下室施工的有效方法。5.4.2地下連續(xù)墻的缺點，主要表現在如下方面：（1）每段連續(xù)墻之間的接頭質量較難控制，往往容易形成結構的薄弱點；（2）較其他方案相比，造價昂貴。5.4.3小結由于地下連續(xù)墻優(yōu)點多，適用范圍廣，可廣泛應用在建筑物的深基坑支護結構等工程中。

6.巖土工程中深基坑支護施工技術應用實例

6.1項目簡介

某工程項目為超高層建筑，主塔樓由南、北塔樓構成，南塔樓53層，北塔樓43層，位于市中心。該工程設6層地下室，深基坑用地面積在6054m2，開挖深度25.5m，土石方開挖量在1.28×105m3。基坑東面毗鄰多棟4棟~8棟住宅、辦公樓，距基坑邊約3m；南面距天河北路人行道約3m，離規(guī)劃地鐵十三號線約25m；西面距林和東路約8m，離地鐵一號線隧道約18m；北面為天河婦幼保健醫(yī)院，距基坑4.5m。場地及基坑周邊的地下管線、電纜：南面及西南角人行道上，市政管線種類及數量較多，分布較復雜；西面有一條污水處理廠排污管，埋深約2m；北側小區(qū)道路上有較多給、排水管線。開挖區(qū)域土體結構以雜填土、粉質黏土、強風化粉砂巖、中風化粉砂巖、微風化礫巖為主。為保證深基坑施工質量，有效控制位移，采用旋挖灌注樁+內支撐的支護形式。

6.2技術要點

6.2.1基坑支護該項目位于廣州市天河區(qū)林和東路與天河北路交匯處，基坑周長約300m，開挖深度為25.5m。基坑場地狹小，周邊環(huán)境復雜，開挖深度大。本工程自設計方案階段開始，經過多次方案篩選和經濟技術分析，最終確定了本設計方案作為最終的施工方案。本設計方案采用旋挖灌注樁+內支撐的支護形式，支護樁采用吊腳樁，下部采用預應力錨索、錨桿或者噴錨鎖腳。在保證工程安全的前提下，有效節(jié)省了工程造價，減少了施工工期，為本項目主體結構施工的順利進行打下了堅實的基礎。基坑支護施工過程中，設計人員常駐現場，場地地質條件及環(huán)境條件發(fā)生變化時，能及時快速調整設計，避免了停工等圖，確保了基坑支護施工如期完成；基坑開挖及地下室施工期間，設計人員全程指導開挖施工并監(jiān)督基坑周邊車輛荷載、材料堆載情況，保證了基坑開挖、地下室施工順暢進行。6.2.2施工順序進行旋挖樁施工；開挖到第1道支撐梁底下50cm，進行冠梁、及第1道支撐梁施工；待第1道支撐梁強度達到設計強度的80%，開挖到第2道支撐底以下50cm，進行腰梁及第2道支撐施工；待第2道支撐梁強度達到設計強度的80%，開挖到第3道支撐底以下50cm，進行腰梁及第3道支撐施工；待第3道支撐梁強度達到設計強度的80%，開挖到預應力錨索以下50cm，進行預應力錨索施工；待預應力錨索張拉并達到設計強度后，開挖到基坑底。

6.3技術改善

6.3.1基坑開挖與支護協調平衡在巖土工程基礎施工中，施工單位要結合現場概況，編制完整可行的施工方案，確?；娱_挖與支護保持協調平衡；在提高施工效率，滿足工期要求的前提條件下，加強邊坡結構的安全穩(wěn)固性。再者，加大深基坑土體結構與邊坡結構變形監(jiān)測力度，保障現場施工安全，降低發(fā)生深基坑失穩(wěn)事故的概率。6.3.2加強深基坑支護施工質量管理做好深基坑支護施工質量管理工作，是提高巖土工程基礎施工水平的關鍵條件。深基坑支護施工質量管理工作的重點內容包括：（1）監(jiān)理單位需組織定期巡檢與不定期抽檢活動，及時發(fā)現問題，上報主管單位，責令施工方限期整改，直至整改結果通過審核后，方可進入下一道工序。（2）施工單位應明確施工標準要求，約束和規(guī)范施工人員的操作行為，加強技術交底工作管理，讓所有施工人員都能夠明確施工流程與施工工序。（3）定期組織施工人員技能培訓與素質教育，增強施工人員的責任意識與安全防范意識，提高施工人員的專業(yè)技能水平，強化施工人員的綜合素質。再者，施工單位還需明確施工目標，優(yōu)化人力資源配置，邀請監(jiān)理進行現場審核，如旋挖樁深度、錨桿數量和錨桿長度等。制訂完善的土方開挖與支護施工流程，促進各部門、各崗位和各個人員之間的溝通交流與協調配合，避免亂挖、欠挖以及超挖等問題，增強深基坑支護結構的安全穩(wěn)固性，提升巖土工程基礎施工水平。6.3.3變形監(jiān)測巖土工程中深基坑支護施工前，需要先開展變形監(jiān)測工作，準確了解基礎結構、邊坡結構特征，合理規(guī)劃施工方案。在變形監(jiān)測中，應重點注意的內容有：邊坡坡度監(jiān)測、周邊環(huán)境及建筑物監(jiān)測、地下管道及線路監(jiān)測。通過監(jiān)測得到完整的關于施工場地的數據分析，時刻把握工程施工進度，分析施工過程中可能出現的微小誤差，以便更好地熟悉土質的變形情況，對影響土質改變的因素展開分析研究，有針對性的采取補救措施。已經結束施工的部分，要進行相應的監(jiān)管，提出防護措施。另外，相關人員要加強施工監(jiān)測管理作業(yè)，確保獲取數據資料的齊全性、可靠性，減少失誤或偏差帶來的影響，推動后續(xù)作業(yè)順利進行。同時，開展變形監(jiān)測還能使施工中出現的問題得到及時處理和控制，降低安全事故的發(fā)生率。6.3.4石方爆破開挖管控由于本基坑深度大，開挖至深度15m后見到中風化、微風化礫巖或粉砂巖，強度很高，已無法正常開挖，需要采用爆破施工至基坑深度25.5m；又由于基坑支護采用吊腳樁支護，需要嚴格控制爆破波速、裝藥量及爆破深度，提前在基坑內旋挖樁吊腳下設置減震溝，以盡量減少爆破對支護樁產生的不利影響。爆破方案須經有關主管部門審批后方可實施。

7.結語

總之，巖土工程基礎結構施工中，深基坑支護施工技術的應用是提高結構穩(wěn)定性和安全性的重要手段。在實際應用中，應做到科學分析和選擇，并結合現場的具體情況給出合理的技術方案，加強深基坑支護的施工效果，避免變形、滲漏、崩塌等問題的產生，以此促進巖土工程的高質量完工。

參考文獻:

［1］李巍,宋亞喆,等.巖土工程深基坑支護施工技術的相關研究[J].工程建設與設計,2020(4).

作者：黃國平 單位：廣東省地質災害應急搶險技術中心