巖土工程深基坑支護的影響因素及防治措施研究

梁平

（廣西華業建筑工程有限公司　廣西防城港　538000）

如今，隨著城市建設用地的不斷緊張，當前的建筑空間正快速向地下方面發展，使基坑的深度不斷增大，對深基坑支護結構的要求越來越高，受到多方面因素的影響，需要制定有效的防治措施。

1　巖體工程勘察方面的影響因素與防治措施

1.1　巖土性質

從基坑工程安全事故案例可知，巖土性質是支護設計重要影響因素，對支護結構選型有決定性影響，開挖范圍與其下部巖土層的實際承載力、物理力學性質與固結程度，以及應力歷史與滲流狀況等都是影響因素，在深基坑工程中被稱作巖土因素[1]。

分析巖土性質對深基坑安全性與穩定性造成的影響應先明確開挖施工范圍中巖土種類。以基礎設計技術規范為依據，可將天然土分成以下四類：①碎石土；②砂土；③粉土；④粘土。此外，軟土與濕陷性黃土也會對深基坑的安全性造成影響。從現有的研究成果可知，軟土主要具有下列特征：①從外觀上看主要為細粒土，呈灰色；②天然含水量不小于液限；③天然孔隙比不小于1.01，而對于濕陷性黃土，其通常將濕陷系數作為依據來確定。

因軟土具有特殊的物理力學性質，在深基坑開挖施工中，巖土結構極易破壞，其強度有所降低，容易產生剪切變形或者是側向位移。對濕陷性黃土而言，因其具有一定濕陷性，所以如果含水率有所增加，則會產生濕陷的現象，深基坑范圍中存在這種巖土類型時，需要做好防水和止水。對其它巖土而言，如粘土、砂石土等，因其具有很大的抗剪強度，所以變形很小，開挖時應按照設計要求進行施工，同時以監測數據為依據進行調整。此外，在砂土地區進行深基坑開挖施工時，應注意基坑底部可能產生的管涌現象。對于雜填土，其強度相對較小，如果土層厚度較大，則會產生變形與位移，并且使止水面臨較大的困難。因此，應充分考慮巖土性質來選擇適宜的支護結構，并采用與之相應的方法進行防水和排水[2]。

1.2　水體影響

水對深基坑的穩定性也有直接影響，很多事故都是因為水造成的，以賦存條件與水體來源為依據，可將水體分成以下兩種：①土體中的水；②地表水。巖土體中含水量如果增加，則會使支護結構所受土壓力明顯增加，并使合力作用點大幅上升，未達飽和狀態的土體，其基質吸力有所減小，導致支護結構產生較大的剪力與彎矩，最終對深基坑穩定性造成影響。此外，土體含水從整體上可以看成是一個地下水系統，產生滲流網，影響支護結構穩定性，降低土體抗拔力。如果基坑底部存在承壓水層，則要對其承壓水位實際厚度進行驗算，確認能否達到要求，在設計過程中應預防側涌及管涌的產生[3]。

很多事故都是因為降水引起的。如果降水使基坑中的水量有所增加，則必須及時排出。當設計范圍中的補給水源相對較多時，必須調查清除，制定合理可行的防治措施，避免產生意外，對深基坑安全性及穩定性造成影響。

2　深基坑支護設計方面的影響因素與防治措施

2.1　設計要求

在深基坑設計過程中，主要包含以下技術文件：設計決算書、設計圖紙與相關文字資料；需要以基坑的安全等級為依據確定結構變形允許值、水平位置允許值、沉降觀測成果，據此得出報警值，同時對施組設計、開挖施工程序、深基坑監測等提出明確的要求；在設計過程中，應遵循相應的規范與法規；以場地范圍內的地質、場地條件和技術條件做多方案對比和論證；對于最佳的工程方案，應盡可能避開雨季，保證施工的便利性，并縮短工期、保證施工安全性與可靠性、保證經濟性與和合理性，并兼顧環境保護。此外，工程設計除了要保證深基坑直接裸露過程中的安全，還應注重深基坑周圍其它構筑物的安全[4]。

2.2　設計內容與主要要素

為確保施工單位可以充實落實設計要求，設計單位應制定完善的設計書，其內容應包括以下幾點：工程設計總體說明、平面布置、結構大樣、深基坑支護結構、主要節點、開挖剖面、監測元件布置、降水設計。

深基坑的平面布置需要準確表達出所有相關設施和施工作業范圍，其內容包括：①開挖施工輪廓線與地下室結輪廓線；②深基坑止水結構、深基坑支護體系、抽排水設施；③深基坑周圍既有建（構）筑物總體輪廓線。

對于設計的總體說明，不僅要有結構計算說明，而且還有包括以下說明：①施工的基本要求與基本程序；②與深基坑失穩有關的所有指標的預警值，包括傾斜、沉降、隆起、變位、應力和裂縫；③監測要點，包括測點布置、測點尺寸、監測設備、技術參數和預警信號；④深基坑范圍內周圍堆載情況；⑤對深基坑周圍既有建（構）筑物、綜合管線、市政道路等的實際影響與保護措施；⑥深基坑暴露時間限制。

深基坑開挖施工剖面圖需要表示出斷面實際標高、管線位置、止水體、支護結構與和開挖邊線相距3倍基坑深度的既有建（構）筑物、市政道路與綜合管線。在四位一體思想中，設計是第二環節，主要起到承上啟下等作用，不僅以勘察為基礎給出總綱領，而且還是深基坑開挖指導性文件，具有重要的參考借鑒價值[5]。

3　深基坑支護施工方面的影響因素與防治措施

3.1　施工方案主要內容

施工單位在進行方案編制工作時，不僅涉及常規內容，而且還要以深基坑特征為依據，考慮下列幾項內容：①深基坑土方開挖與土方運輸；②深基坑降水措施與對地表水與地下水進行控制的有效措施；③深基坑開挖施工中的土體堆載；④對深基坑周圍既有建（構）筑物、綜合管線與市政道路的有效保護，此外，如果深基坑周圍存在河流，則要做好環境保護工作；⑤制定必要的應急處理措施。

3.2　現場施工

現場布置過程中，需要注意坑頂周圍深基坑2倍距離范圍內，不得設置大型設置，禁止搭設臨時宿舍。這一范圍中，如果必須進行設施搭設和材料堆放，應經設計單位的分析和驗算確認，同時提出合理的意見；對于施工單位，應對深基坑實施有效加固，形成加固方案后，應經專家組進行綜合評審。在施工中，若發現異常問題，或實際觀測結果與預警值相近，則應報監理等相關單位，進行補救措施的制定與執行。在四位一體思想中，施工為第三環節，是對設計進行執行的主體，并且還和監測有著十分緊密的關系。保證施工的正確性，能充分體現工程設計合理性，使深基坑保持穩定和安全；同時，施工也是監測的重要前提，在施工中保護測點對監測數據結果準確性有直接關系[6]。

3.3　安全監測

安全監測不僅是對設計和施工的準確性進行驗證的重要手段，而且還是為施工提供正確指導的關鍵所在。在基坑監測過程中，需要嚴格按照可靠性基本原則選用合適的監測設備，并對測點予以保護，確保測點得以正常使用。安全監測結果應具有良好完整性和連續性，做好數據統計，實現和施工的有效協調，防止事故發生。

4　結束語

綜上所述，深基坑支護具有一定復雜性與綜合性，除了要做好檔土和擋水，還要進行變形控制，深基坑的穩定性會受到很多因素的影響。在實際工作中，應綜合考慮勘察、設計、施工與監測四方面的不同影響因素，努力實現四位一體，以此保證基坑安全性與穩定性，從而縮短工期，保證質量。