巖土項目施工中深基坑開挖支護技術應用研究

樊中武

經濟的發展促進了城市建設進程的加快，建筑工程也朝著高層、超高層的方向發展，為了充分的利用有限的城市空間，絕大多數高層建筑都配置了地下停車場、地下倉庫等設施。同時，市政設施的建設，如地鐵、地下商場的建設，使得基坑開挖的深度不斷加深，對基坑工程的建設質量提出了更高的要求。深基坑開挖必須采取必要的支護措施，這是施工安全的最基本的保障，對預防建筑塌方，增強建筑功能具有十分關鍵的作用。深基坑的開挖支護受多方面因素的影響，必須對各種因素和條件進行綜合的考慮，合理的進行設計，施工中嚴把質量關，保證深基坑支護施工的安全性和可靠性。

一、深基坑開挖支護技術的特點

（一）不確定性

巖土工程在施工前首先要對場地進行巖土勘察，但是場地數據是非常有限的，這就使施工場地的巖土性能了解無法做到清楚全面，而且環境條件的變化又對巖土的結構的相關參數有直接的影響，施工帶來的環境變化可能使巖土性能參數發生改變。巖土結構和性能的變化又對施工的進行具有直接的影響，巖土情況變化的不確定性使得巖土工程的施工也具有不確定性。

（二）區域性

不同的區域的自然環境不同，巖土性質也存在差異，不同的巖土結構和性能的各項指標也是不一樣的，因此對于不同區域的巖頭工程要根據場地區域的實際情況選擇合適的設計參數和施工方法。

（三）隱蔽性

深基坑的開挖和支護都屬于隱蔽的工程，完工后的投入運行也是在地下隱蔽的環境中，即使存在問題，發現比較困難，而且解決起來也有較大的難度，缺乏直觀性。

（四）成片性

深基坑的開挖和支護通常是同時在多個基坑同時開展施工建設，在施工的過程中，兩個臨近的基坑在施工程序的進行中，如打樁、降水、灌漿等過程中，也會存在差異性，兩個基坑的統籌協調施工存在一定的難度。

二、深基坑開挖支護施工中存在的問題

（一）土體物理力學參數選擇不合理

深基坑支護結構的安全性直接受土壓力大小的影響，支護結構的承受性能越強，其安全度就越高。但是巖土地質情況是復雜多變的，受多方面因素的影響，具有不確定性的特點，因此對土壓力進行精確的計算至今仍然是一個難題。土體物理參數的選擇十分復雜，深基坑開挖的過程中，土體含水率、粘聚力等參數都可能發生改變，不合理的參數選擇直接影響支護結構承受土壓力的計算結果的準確性。

（二）基坑土體取樣不完全

深基坑的開挖支護，在設計階段就需要對土體進行取樣，以獲得土體的物理力學指標。按照國家相關規定的要求通常會在基坑區域范圍內進行土體的鉆探取樣。但是考慮到工程造價以及勘探量大小的問題，鉆孔取樣數量有限，取得的土體樣本隨機性較強，土體區域不完全。

（三）沒能充分的考慮到空間效應

深基坑的開挖是一個空間的問題，通常在設計深基坑支護結構的過程中都是對按平面應變問題來進行支護結構的設計和處理，這對于細長條的基坑是比較合理的。但是對于近似方形的深基坑來說采用此種方法會存在較大的差別。因此在對此種形狀的基坑開挖和支護時要對設計方案進行一定的調整以滿足空間效應的要求。

（四）支護結構的設計計算與實際有出入

現今深基坑支護結構的設計計算主要是建立在極限平衡理論的基礎之上的，但是從實際支護受力來看，有的支護結構雖然安全系數在理論上符合要求，但是在實際應用中卻有損壞發生。有的支護結構的安全系數的計算雖然沒有達到理論上的要求，但是實際工程應用中卻表現為安全性良好。

三、深基坑開挖支護技術在巖土項目施工中的應用

（一）深層攪拌樁支護

深層攪拌樁支護是利用深層攪拌機械設備將石灰、水泥等作為固化劑的原料進行強制攪拌，使軟土和固化劑發生一系列的反應達到軟土硬結的效果，促使其成為具有水穩定性和整體性的樁體支護結構。這種支護技術尤其適用于飽和軟粘土巖土項目基坑中應用。需要注意的是基坑開挖應該控制在六米以下，對于有機質土雞酸堿度較低的粘性土，應先進行試驗加以確定。

（二）排樁支護

排樁支護技術指的是以隊列式的形式進行灌注樁的間隔布置形成擋土結構。可單排布樁也可雙排布樁。綜合考慮基坑的深度、支撐布置的形式以及基坑周圍的環境條件來對樁徑、嵌固深度和配筋進行計算。排樁多使用鉆孔灌注樁，適用于基坑在八米以上十四米以下的基坑。

（三）鋼板樁支護

鋼板樁支護具有操作簡單，成本投入低的優勢，由鋼板樁和錨拉桿共同組成支護結構。但是鑒于鋼板剛性不足的缺陷，要求支撐系統必須合理的設置，否則會產生變形，影響支護效果。此種支護技術不適用于深度在八米以上的軟土層基坑。

（四）土釘支護

土釘支護指的是在基坑原位土體中將金屬桿件進行小間距的排列，在金屬桿件外一般會采用水泥砂漿進行包裹。土釘依靠和土體接觸面上的粘結力與土體結合成一個整體，通過受拉起到土體加固的作用。此種支護技術施工簡單，操作方便，對機械化要求低，易于推廣和使用。

（五）錨桿支護

錨桿支護類似于土釘支護，在基坑原土體中錨入錨桿，將支護結構與基坑外墻用受拉桿件進行連結達到保持基坑穩定的目的。錨桿支護可與其它支護結構配合使用，但是對于基坑土層為有機土的不適用。

（六）拱圈支護技術

拱圈支護分為閉合拱圈支護和非閉合拱圈支護。拱圈支護在對水平方面的土壓力的承受方面具有良好的優勢，能夠使混凝土抗壓強度充分的發揮出來。此種支護技術施工起來非常方便，操作簡單，機械化要求低。需要注意的是基坑施工現場構造要滿足圓環受力特征的要求，尤其要注意必須保證拱圈拱腳具有良好的穩定性，同時要采取必要的措施對拱腳穩定性加以保障。