基于巖土工程中的深基坑支護設計問題和對策探討

田新剛

武漢華中巖土工程有限責任公司

基于巖土工程中的深基坑支護設計問題和對策探討

田新剛

武漢華中巖土工程有限責任公司

隨著我國高層建筑不斷的增多，深基坑支護技術在高層建筑中得到了廣泛應用。近年來，在建筑深基坑開挖以及支護技術應用過程中，引入了一些新技術和新結構，大大提高的建筑施工的質量。然而，在高層建筑建設中，一些開發商為了節約用地，建筑間距比較小，這給基礎工程的施工帶來了很大的難題，也給周圍的施工環境帶來很多不利影響。因此，只有科學分析巖土工程深基坑支護中的主要設計問題，并做好應對措施，才能建設出質量達標的深基坑支護工程。

巖土工程；深基坑支護；設計；問題；對策

1、巖土工程基坑支護設計存在的問題

1.1 力學參數的選擇不合理

實踐表明，個別深基坑支護工程從其極限平衡理論分析，建筑結構安全系數設計較為科學，但在實際生活中卻容易遭到破壞。如果系數較小，難以滿足結構設計規范。在我國大多數巖土工程深基坑支護設計項目中，由于深基坑坑壁土體處于動力平衡狀態，隨著建筑物使用周期不斷延長，土體結構會變得松弛，一旦土體結構的密實度降低，就會導致結構裂縫﹑沉降及不規則位移等工程設計問題出現。

1.2 基坑土體取樣不完全

在設計深基坑支護的結構之前，為取得比較合理的土體物理力學的指標，設計人員應該先對巖土工程項目的地基土層進行科學的取樣分析，為以后的支護結構設計提拱參考依據。在深基坑開挖時，應按照國家的規范進行鉆探取樣。為了減少勘探工作量，降低工程成本，盡可能避免過多鉆孔。然而，在基坑開挖中設計人員所取得的土樣具有一定的隨機性，加上地質構造較為復雜，從而導致所取得的土樣不能滿足要求，造成支護結構設計偏離了實際。

1.3 邊坡修理不符合規定

現場的深基坑施工過程中多數會出現超挖以及欠挖的現場，追其原由，施工單位技術管理人員沒有對現場情況進行全力的管理以及機械操作人員專業技能不達標都有關系，因此這些不利因素都是引起機械在結束開挖后出現邊坡表面在順直度以及平整度方面無法到達標準的原因，如果讓施工工人進行修理的話，又要受到限制條件的制約而使挖掘無法進行到設計的深度，所以擋土在支護后常會發生超挖以及欠挖的不良現象。這就是深基坑在進行支護施工過程中存在的最為普遍的現象。

1.4 設計時未能明確深基坑邊坡堆載

基坑支護后，有些施工方為了便于后期作業或受制于工程場地條件，將水泥﹑鋼筋模板以及混凝土等作業材料堆放于距離基坑邊緣約1m的位置，且在澆筑混凝土過程中，將混凝土灌車放置于深基坑上口線位置處，還有大噸位吊車停放于巖土工程基坑邊坡坡頂部位。因此，以上不合理的工程結構組織設計，會導致在實際作業過程中引發相關安全事故。一旦基坑邊坡所能承受的壓力負荷超限，就會引發結構變形﹑地表開裂甚至坍塌事故。

2、強化巖土工程深基坑設計的措施

2.1 創新和完善工程設計理念

我國的巖石工程施工深基坑支護技術已逐漸成熟，也開始總結出深基坑支護結構的受力特點和規律，在當前這樣的形勢下，必須及時預防和明確巖土工程施工中深基坑支護相關問題，及時采取相應有效的解決措施，保證巖土工程施工整體質量，但對我國來說，還沒有足夠完善的深基坑支護結構設計理念以及標準制度，針對施工當中的土壓力分布情況來說，往往通過朗肯理論要明確，而針對支護樁數據來說，往往通過等值梁方法來確定。在這些傳統的計算方法下，計算結果準確性是比較低的。所以，在當前的深基坑支護結構設計當中，必須對以往的結構設計方法進行完善，創造出以施工監測為核心的動態化結構設計體系。

2.2 采用新型的基坑支護設計方法

基坑邊坡的變形觀測作為深基坑支護工程變形觀測的重要環節。在支護工程設計時，我們可以通過對數據進行監測，并對監測結果進行分析，并采取一些有效的處理措施，以控制基坑沉降變形問題。因此，在深基坑支護工程設計過程中，設計人員應確保施工方案的安全性和可靠性。除此之外，對于情況復雜的基坑工程，設計人員可以采用專家論證的形式，以有效的降低工程造價﹑從根本上保證巖土工程深基坑支護的安全和可靠性。

2.3 掌握好先進的支護結構計算方法

近年來，深基坑支護結構已逐步向著綜合化的方向發展。也就是說，臨時支護結構和永久支護結構的結合，受力結構和水工結構的結合，基坑開挖方法和支護結構的結合逐漸實現。這樣，深基坑支護結構的受力越來越復雜，因此需要引入一種新型的支護結構計算方法。此外，考慮支護結構工程是一個系統的﹑全面的工程開挖，涉及范圍廣，不僅包括施工技術和施工管理，包括工程地質﹑水文地質﹑建筑材料﹑工程結構等。同時，它是一個綜合性的課題，包括材料科學﹑土力學﹑水力學和結構力學等。

2.4 加強變形觀測并及時補救

在實際的深基坑支護當中，往往會出現結構變形的問題，不僅有邊坡變形問題，還有地下管線變形問題等。只有加強現場施工情況的監測和數據的計算，才能及時掌握支護設計應用情況，從而研究出基坑支護結構變形情況等。針對結構設計偏差來說，要及時進行參數校正，還要及時采取相應有效的補救對策。且針對變形觀測人員來說，要保證工作足夠細心認真，一旦發現異樣，要及時上報并及時采取處理措施，從根本上保證工程施工安全性。

總而言之，隨著城市化進程不斷推進，大量的高樓大廈拔地而起。在建筑工程發展過程中，也帶動了基坑支護工程的發展。提高深基坑支護設計和施工技術水平可以確保建筑工程施工進度和質量。而深基坑支護技術由于具有受周邊環境的影響較大﹑風險性與隨機性等特點，因此，在實際工程設計和施工過程中，應從實際出發合理應用深基坑支護技術，以充分發揮深基坑支護施工技術的作用。

[1]李盛斌.巖土工程中的深基坑支護問題探討[J].門窗，2013，09：79+81.

[2]匡明.關于巖土工程中深基坑支護設計的探討[J].中國新技術新產品，2011，10：111.

[3]葛民輝.巖土工程中深基坑支護問題研究[J].中華民居(下旬刊)，2014，01：386.