巖土工程勘察中深基坑支護問題分析

方建陳

福建巖土工程勘察研究院有限公司，福建莆田 351111

隨著我國加快了城鎮化發展的腳步，城市當中的建筑物數量不斷增加且有越來越高的趨勢，城市道路、地下商場、地下人防工程、地下鐵道建設、地下設施、地下車庫等建筑越來越深。為了保證建筑物的建筑質量，需要進行巖土勘察工作，深基坑支護是現代建筑工程的重要組成部分，其支護質量的高低會對后期工作的展開產生很大影響。當前其在施工過程中問題很多，本文將對這些問題進行分析，希望引起廣大技術人員的重視。

1 深基坑支護系統

基坑是各種建筑工程的重要組成部分，那些較淺的基坑可以直接開挖，但如果基坑的深度超過一定范圍，且施工的空間相對狹小時，就必須對基坑進行支護，傳統的支護技術往往比較簡單，通常是鋼板樁加井點降水，就可以滿足較淺基坑的施工要求，但無法滿足深基坑的施工要求。隨著工程技術的不斷發展，支護技術也獲得了長足的發展，它們按功能不同，通常分為：

擋土系統。通常有鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、深層水泥攪拌樁、鉆孔灌注樁、地下連續墻等。其功能是形成支護排樁或者支護擋墻，來抵抗外土的壓力。擋水系統常用的有深層水泥攪拌樁、旋噴樁、壓密注漿、地下連續墻、鎖口鋼板樁。它們主要承擔的是阻抗外部的滲水。

支撐系統。其常用的類型有型鋼內支撐、鋼筋混凝土內支撐、鋼與鋼筋混凝土組合支撐。它們主要承擔的作用是提供基坑保護的側向力，并防止側向位移的發生。

2 深基坑支護的主要結構

深基坑土釘墻支護。其首先將那些細長的金屬桿件，打入到基坑周圍的土體結構中，再將混凝土噴射到基坑側壁，以起到對基坑的支護作用，由于其形似一堵墻，因此也被稱為深基坑土釘墻支護。該結構的主要特點是混凝土面層、原土體、土釘復合成一體，以此其對土體的支護效果較好。

深基坑深層攪拌支護。在該支護技術中，用深層攪拌機將石灰、水泥、與原基坑軟土，充分進行攪拌，這會大大提高原軟土的強度和硬度，并結成具有一定剛性的樁體，從而對基坑起到支護的作用。此外，它的防水性能較好。

地下連續墻支護。該技術是通過在土體外圍打一堵鋼筋混凝土墻，來起到對土體的支護作用，其適合建筑對位移和沉降量要求高的場合，且基坑的深度應該不小于10m，但其施工工藝也比較復雜，造價也相對較高。

圖1 常用的支護結構體系

3 巖土勘察中深基坑支護問題分析

雖然深坑支護技術經過多年的發展，已經取得了很大的進步，但其在實際應用過程中，依然存在很多問題，我將在下文中對這些問題進行深入分析。

土層開挖施工與邊坡支護嚴重不配套。在實際工程施工中，往往土方施工進展的很快，而支護施工往往比較延后，在采用二次回填或搭設架子來完成的支護施工中，土方開挖技術應用較為簡單，一般不會碰到施工難點，工序也相對比較簡單，組織和管理也比較輕松，而擋土支護的技術含量往往較高，施工工序較為繁雜，大大增加了施工組織和管理的難度。在現代施工中，經常是采用兩種施工隊伍同時進行施工的，兩種施工隊伍之間并不存在聯系。這給協調施工的進行帶來很大的阻礙，土方施工單位搶進度、拖工期、開挖順序較亂等問題比較嚴重，在遇到惡劣的天氣，其經常不給支護施工留足夠的工作面，讓支護施工無法順利開展工作，這大大影響了支護作業的進度。

對邊坡的修理施工質量較差，難以達到施工設計方案的要求。在邊坡的修理過程中存在超挖和欠挖的現象，有的邊坡只是進行了簡單的修整，便開始了混凝土支護工序。在進行土方施工時，由于管理人員對開挖工作監督的不到位，不僅在深度上和施工方案差距較大，開挖形狀尺寸和設計差別大的現象，雖然說后期的人工修整，可以彌補一些問題，但受制于人力有限，往往難以達到設計要求，經常造成邊坡表面不平整，其順直度不規則的現象，超挖和欠挖的現象也比較嚴重。

成孔注漿不到位、土釘或錨桿受力達不到要求。在實際的支護中所用的土釘或錨桿的直徑普遍集中在100～150mm，孔深大多在5～20m之間，鉆孔所進行的土質條件也有非常大的差別，如果沒有對土質進行具體的要求，并采取對應的措施，往往會造成出渣不盡、殘渣沉積的現象，這會對后期的注漿工序造成嚴重影響，有的甚至產生孔洞餌塌，無法插筋和注漿。在實際注漿過程中，也存在注漿管插不到位、注漿壓力不夠的情況，這大大降低了注漿的長度，導致固定強度不夠的現象，使土釘或錨桿的抗拔力達不到設計的要求，這對工程質量產生了很大的影響，難以滿足現代建筑物的要求。

上述問題的出現極大影響了深基坑支護的質量，為此，我們應該認真對這些問題進行總結，不僅要在技術上下功夫，更應該在施工管理上下功夫。首先，要建設高質量的深基坑支護，離不開高質量的支護設計，為了提高設計的質量，我們應該在設計前，對當地的土體情況做認真的調查，并根據施工要求，選擇科學、合理的支護方法。在實際支護過程中，做好土體開挖和支護施工的協同的問題，制定合理的施工計劃，讓兩者在施工過程中不產生沖突，既要保證土體開挖的正常進行，又要保證基坑支護的順利實施，在時間上也應該盡可能保證兩者之間的同步性。為了有效提高工程的施工質量，我們一定要制定嚴格的施工制度，并定期對施工情況進行檢查，如果發現施工質量問題，應該及時暫停施工，并追究相關責任人的責任，還應該對施工質量差的部位，重新返工。由于基坑支護技術較為復雜，為了提高施工的質量，必須做好對員工的培訓工作，讓他們掌握正確的施工方法；還要加強施工責任心；對于那些對施工質量影響較大的施工操作，還應該制定正確的施工操作流程，并要求施工工人牢固掌握。

4 實例說明

在南京的一次人防工程建設中，基坑的土質以淤泥土質為主，在初期支護方案中采取灌注樁加一層鋼筋混凝土水平角撐和一層鋼管豎向支撐。由于工期比較進展，還沒有對已開挖做好支護，就將土方開挖到坑底標高，鋼管支撐還需要進行高空作業，這大大增加了焊接的難度，鋼圍堰與支護樁之間的混凝土強度也難以滿足設計要求。突然在某一天，混凝土支撐終于由于支撐壓力過大，而導致斷裂扭曲，鋼筋也全部外露，其已經完全失去了支護能力。為了防止基坑的倒塌，專家決定采用土方回填的方法進行處理。此例表明一定要做好多種工作的協調，避免它們之間互相產生沖突。

5 深基坑技術的發展趨勢

當前建筑物建筑高度的不斷增加，增加了基坑的設計深度，這大大增加了基坑開挖和支護的難度，兩墻合一的逆作法是未來施工發展的主要方向，但其對受樁的承載能力要求很高，還必須采用一柱多樁的形式，這對工程效益和工程進度產生了很大的影響。如何提高單樁的承載能力、降低沉降現象、減少中間柱、加快上部結構的施工速度，是今后的研究方向。

隨著混凝土噴射技術的不斷進步，土釘支護技術應用的越來越多，為了節省混凝土的使用量，濕式噴射混凝土技術將逐步取代干式噴射混凝土技術。

目前在土體的開挖過程中主要還是依靠大型的挖掘設備，其雖然挖掘效率很好，但其挖掘質量普遍偏差，還需要大量的人力對土體進行修整，這需要消耗大量的人力和時間。為了加快施工效率，應該研究一些小型的修整機械，可以方便、有效完成對土體的修整工作，這會大大提升對土體修整的速度，從而有效縮短了工期，并節省了人力成本。為了提高大型挖掘設備的挖掘精度，也可以研發一種現場測量設備，能根據設計要求，及時提醒挖掘人員當前土體的挖掘和實際設計之間的工作量，避免超挖和漏挖現象的產生，還可以有效減輕人工修整人員的工作量，為后期的支護工作的開展打下一個良好的基礎。

6 結語

隨著城市建筑的越來越高，建筑物基坑的開挖深度也越來越深，這對基坑支護工作的開展，提出了更高的要求。雖然深基坑支護技術經過多年的發展，已經取得了長足的進步，但在實際巖土勘察中，發現了很多的問題，這大大降低了施工的質量。為此，應該對這些問題，采取足夠的重視，并針對這些問題，采用針對性的解決辦法，只有這樣，才能有效提高施工的質量，此外，還應該采用積極新工藝、技術，以來提高施工效率和施工效果。

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