對巖土工程施工中深基坑支護問題的探討

摘要：隨著現(xiàn)代建筑工程行業(yè)的不斷發(fā)展，使巖石工程施工過程中的深基坑支護的施工難度越來越高。本文結(jié)合某工程實例對深基坑中存在的問題進行了探討，并提出了深基坑支護設(shè)計及施工的相關(guān)措施.

關(guān)鍵詞：巖土工程；深基坑；支護；問題

一、深基坑支護技術(shù)

常見的深基坑施工技術(shù)有鋼板樁支護、深層攪拌樁支護、排樁支護、地下連續(xù)墻、土釘墻、錨桿支護等，以下對其中最主要的幾種做詳細(xì)介紹。

1鋼板樁支護

鋼板樁由帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼制成，把這種鋼板樁互相連接就形成鋼板樁墻，被廣泛應(yīng)用于擋土和擋水。目前，鋼板樁常用的截面形式有U形、Z形和直腹板形。鋼板樁由于施工簡單而應(yīng)用較廣，但是鋼板樁的施工可能會引起相鄰地基的變形和產(chǎn)生噪聲振動，對周圍環(huán)境影響很大，因此在人口密集建筑密度很大的地區(qū)，其使用常常會受到限制，而且鋼板樁本身柔性較大，如加支撐或錨拉系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)，其變形會很大，所以當(dāng)基坑支護深度>7m時不宜采用。

2深層攪拌樁支護

深層攪拌樁（水泥土墻）是利用水泥或石灰等材料作為固化劑，通過深層攪拌機械，將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的樁體塊體或墻體。這種支護結(jié)構(gòu)多采用格柵形式，即重力壩式擋墻。當(dāng)基坑支護安全等級屬于二、三級時，基坑深度≤7m，且基坑邊至紅線間有足夠的距離時，由于水泥土屬不透水結(jié)構(gòu)，因此既能擋土又能擋水，具有良好的防滲效果，在遠離已建建（構(gòu)）筑物和市政管線場地往往優(yōu)先采用。

3排樁支護

排樁支護形式是指運用鋼筋混凝土挖孔、鉆孔灌注樁在柱列式間隔實施布置使其發(fā)揮擋土結(jié)構(gòu)作用。柱列式間隔布置主要包括在樁和樁之間存在一定凈距的疏排布置形式和樁與樁之間相切的密排布置形式。柱列式灌注樁發(fā)揮擋土維護結(jié)構(gòu)時存在良好的剛度，如樁間土土質(zhì)自立穩(wěn)定性較差，應(yīng)在樁間土采用水泥土攪拌法或高壓噴射注漿法進行加固處理，同時到起防滲作用，且應(yīng)在樁頂采用鋼筋混凝土壓頂梁，促使支護結(jié)構(gòu)連接的可靠性。

二、建筑工程中常見的深基坑支護問題

1.邊坡修理無法滿足規(guī)范要求

在深基坑施工的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)欠挖或超挖等情況，主要是由于管理人員管理不到位和機械操作者的專業(yè)水平等因素造成的，導(dǎo)致開挖后的邊坡表面平整度缺乏規(guī)則。在人工修整的過程中，因受到測量技術(shù)、工藝等方面因素的影響，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)欠挖或超挖情況，對深基坑支護工程的質(zhì)量造成了極大的影響。

2.施工與設(shè)計差異明顯

在深基坑支護工程施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)深層攪拌樁水泥量不足的情況。因此會對水泥土的支護強度造成影響，導(dǎo)致水泥土容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。另外，在工程施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)偷工減料的現(xiàn)象。深基坑設(shè)計中對挖土程序的要求比較高，以降低支護變形量，且要進行技術(shù)交底。但在實際的深基坑施工過程中，為了加快工程進度，只注視眼前利益，容易導(dǎo)致偷工減料情況的出現(xiàn)。在傳統(tǒng)的深基坑支護設(shè)計中，根據(jù)平面應(yīng)變問題進行處理；而在未進行空間問題處理前，則要根據(jù)平面應(yīng)刻段進行設(shè)計。并適當(dāng)調(diào)整支護的結(jié)構(gòu)，以滿足開挖空間的效應(yīng)要求。在該方面的設(shè)計上，其與實際的工程施工之間有明顯的差距。

三、工程概況

以某休閑購物廣場施工工程為例，該工程總建筑面積13113m2，底下2層，基坑深度10.5m，安全等級為2級。該工程的地質(zhì)情況良好，多為強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，具有較高的穩(wěn)定性。該工程的地質(zhì)體征自上而下分布為雜填土，松散，稍濕，厚度0.7～2.6m；碎石土，松散-中密，厚度0.8～1.7m；砂質(zhì)粘性土，可塑，飽和，厚度1.0～1.8m；全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，可塑，飽和，厚度2.9～4.4m；強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，飽和，厚度6.6～8.6m。

四、基坑支護的設(shè)計

由于該建筑基坑的西側(cè)有一側(cè)為建筑物，為了更好的保護周圍環(huán)境，確保工程的順利進行，從經(jīng)濟性、技術(shù)性等方面為出發(fā)點，在工程地質(zhì)的巖土層施工中采用鋼管樁與錨噴支護施工。根據(jù)巖土工程勘察報告中的土層指標(biāo)及開挖范圍等方面進行分析，各個土層的巖石性質(zhì)均比較差，且該基坑與建筑物與道路相距較近。因此，其對變形的要求越高。在巖石工程中，支護結(jié)構(gòu)不僅要解決基坑邊坡的穩(wěn)定問題，還能對基坑邊坡變形進行有效的控制，要求邊坡的變形量絕對不得影響到相鄰的建筑物與道路。從經(jīng)濟性、安全性等方面進行綜合考慮，并充分結(jié)合該區(qū)域中的相似工程的設(shè)計、施工經(jīng)驗。經(jīng)計算與分析得出，該基坑工程的支護類型以錨噴為主。對于基坑西側(cè)靠近建筑物的部位的加固，應(yīng)采用Φ114@600的鋼管樁進行，并沿著基坑的深度設(shè)置五排錨桿。上部三排均為12m，下部兩排則為7m。該基坑的噴面厚度為100mm，主要采用C20。混凝土進行噴射成型。

五、基坑施工

由于基坑的開挖對基坑及周圍環(huán)境的安全具有影響性，因此為了保證工程施工的安全、順利進行，在基坑的開挖過程中要嚴(yán)格遵循分區(qū)、分層、分段及兼顧綜合平衡的原則進行。在該基坑支護施工中，應(yīng)采取分層開挖的形式，邊進行基坑開挖，邊進行支護，以防出現(xiàn)欠挖或超挖的現(xiàn)象。對鋼筋網(wǎng)的綁扎必須是足夠牢固的，且所搭接的長度也是符合設(shè)計要求的。而槽鋼應(yīng)與混凝土面進行緊貼，對于不平的坡面，則不能將槽鋼與坡面直接緊靠，應(yīng)先采用C20。混凝土進行填充。而預(yù)應(yīng)力錨桿的張力，必須在注漿的4周后進行，注漿水泥可選用普硅水泥。考慮到該工程的工期，可在混凝土中摻入適量的三乙醇胺早強劑，而注漿材料可選用0.50～0.55水灰比的純水泥漿。樁的垂直度偏差應(yīng)小于0.1%，而樁位的偏差應(yīng)小于50mm，且樁徑的偏差必須要小于4%。其中，噴射混凝土中的水泥、中砂及細(xì)石之間的比例應(yīng)為1：2：2.5，其強度為C20。基坑施工的主要方法包括以下幾種。

1.鋼管樁施工

在實施鋼管樁施工工藝時應(yīng)注重合理選擇機械、明確打樁順序、加強貫入深度的控制等方面。在選擇機械是應(yīng)根據(jù)工程實際情況，選擇適合機型這可以提高機械設(shè)備運用效果；對于打樁順序的設(shè)計，應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范性文件及鋼管樁施工技術(shù)，合理的規(guī)劃打樁施工順序；對于貫入深度的控制，應(yīng)當(dāng)鋼管樁一般都不設(shè)樁靴，直接開口打入。并且在沉管時，由土體由樁口涌入樁管內(nèi)，直到一定高度即可，及時閉塞封死，其效用與閉口樁相似。基于以上內(nèi)容，鋼管樁施工是采用YT-150鉆機進行施工，在完成鉆孔后將水泥漿直接灌入。同時取出12孔深的鉆桿，再進行水泥漿的灌注。將鉆桿徹底拔出，并迅速植下鋼管樁。

2錨桿施工

通過采用YT-150鉆機進行施工，根據(jù)錨桿設(shè)計長度進行下料，誤差應(yīng)控制在20mm左右。同時根據(jù)設(shè)計的錨桿間距進行定位，并對定位處進行鉆孔.

3.掛網(wǎng)與噴射混凝土施工

首先，是在噴錨支護施工完成后對土方的開挖。其開挖的層數(shù)和錨桿的排數(shù)是一樣的，但深度應(yīng)在該排錨桿的30cm以下，對坡面的修整為人工修整。其次，掛網(wǎng)施工中所采用的網(wǎng)筋為Φ6.5@200×200的雙向鋼筋，其和坡壁之間的距離應(yīng)為5cm，對鋼筋網(wǎng)搭接時間應(yīng)在一個月以上，禁止出現(xiàn)偷工減料現(xiàn)象。最后，對混凝土進行噴射的干料應(yīng)通過空氣壓縮機的空氣壓力進行傳送，而水泥、砂等干料應(yīng)在噴口出與水進行混合，并高速噴到土墻表面上。在進行噴射混凝土施工的過程中，應(yīng)先檢查各個螺絲釘與管路接頭連接的牢固性，并做好防堵裝置等檢查工作。再通風(fēng)啟動，以檢查管路的暢通情況。啟動起動機，檢查其工況是否正常。并對橡膠接合板進行調(diào)整，并繼續(xù)加料噴射。

六、結(jié)語

綜上所述，由于巖石工程中的深基坑支護工程施工具有一定的復(fù)雜性與風(fēng)險性，因此必須要分析出其施工過程中存在的問題。根據(jù)問題，采取有效的設(shè)計、施工等措施，從而保證施工安全順利地進行。