巖土工程中深基坑的支護問題及對策研究

張紹良

（中國有色金屬工業昆明勘察設計研究院有限公司，云南 昆明 650000）

在巖土工程中，為了保障工程上部穩定性與質量，通常都需要開挖深基坑。從某些角度來說深基坑的穩定性與最終的巖土工程質量、安全性有著直接的關聯。施工過程中需要牢牢結合地層條件、地質條件、施工需求確定施工指揮措施。以施工支護問題為對象，闡述支護問題解決措施。

1 深基坑支護思路

深基坑支護這項技術的作用與目的是為了保障工程坑壁穩定性，提高施工過程安全性，能夠確保周圍地下管線、構筑物、建筑物安全。也就是說深基坑支護對于地下室的建造來說十分有益。應用支護技術能夠有效提高工程施工便利性[1]。選用深基坑支護方法的時候需要參照經濟、安全、方便的原則進行。因巖土工程的深基坑支護工作本身就有許多的方案，所以要考慮現場實際條件與地質狀況，當然還要參照支護安全性、基坑開挖深度等確定支護方法。如果條件允許需要在現場進行重要參數實驗，以此優化設計思路，確保支護可靠與安全。

本次的參照對象在施工中先是確定了周邊的自然情況，平整土地后得出地面標高在3.5米、5.5米與4米。基坑底部的標高為-6米至1.3米，基坑深度為2.2米至10.5米。施工單位根據地層條件、放坡空間、施工深度將基坑分為13個單元。本次工程所用的深基坑支護手段包括土釘墻、設置樁錨、雙排樁。

在本工程的基坑邊坡上以1.5米為間隔設置土釘，之后以1比1坡率放坡。工程邊坡表面有設置鋼筋網，噴射了C20級別的混凝土用于保護表面，混凝土厚度為80毫米。樁錨的支護方法為在對應單元挖深6.4米。在沒有放坡空間條件下應用該方法，將樁體的間距與直徑控制在1.2米與800毫米并布置錨桿。雙排樁支護挖深9.5米，在沒有放坡空間受地下水影響的條件下，使用雙排樁支護。本次工程所面對的問題以及對策解決思路如下。

2 深基坑支護面對的問題與解決方法

（1）旋噴樁施工引孔。該工序以這一流程進行：首先鉆孔，之后放入噴射管并注漿，然后提升噴射管，最后將樁機移動到下一樁位施工。由于填土本身有著十分復雜的成分，其中包含著大量建筑垃圾與碎石，所以在成孔后很容易出現塌孔情況。面對該問題需要考慮到地層特征，施工中應用中風壓潛孔鉆機偏心潛孔錘套跟進方式，確認孔徑為100毫米。取套管前先放入軟管[2]。隨后取出套管使軟管保存在原位。需說明的是軟管深度要大于填土層，這樣才能夠最大化保護孔壁的功效。隨后放入噴漿管，由于噴漿管的外壁比較脆弱，因此噴漿時必須做好壓力的嚴格控制。假設存在壓力較小的問題就無法獲得相應的控制效果。在面對壓力過大的情況時軟管則會突然的破裂。

（2）地下水控制。由于本次工程的西面與北面都有人工水系，且距離本工程很近，故本次工程第一層使用了大量建筑垃圾，其中附帶有大量大塊碎石，這些碎石滲透性很強，能夠讓地下水始終保持隨時補給狀態。應用降水方案并不能獲得預期控制目的，所以需要在降水基礎上做止水帷幕。基坑中設置了降水井，開挖前準備預降水活動。將土層性質作為依據以高壓旋噴樁方式。樁間距與樁徑控制在1000毫米與1200毫米，每單位樁體水泥使用550千克，樁端至持力層厚度為1米，使用三重管法施工。

根據現場返回得到的信息，對于與水系有著較近距離的部位會出現明顯的漏漿問題，不過沒有反漿。其余部位施工狀況很好，在與各方協商以后應用降速降壓的方式予以處理，并向漿液中注入了一定量水玻璃控制漏漿問題。以最終的結果可以看出，該方法在堵漏上發揮著很好的效果，開挖基坑后沒有發現其它滲漏點。

（3）地面開裂。在進行支護樁施工時，參考現場情況得知，樁外側發生了開裂情況，該開裂縫隙的寬度為15毫米。一些圍墻錯斷達到了20毫米。在樁身大致完成施工以后，經過研究得知本次鞏開裂的成因為填土受到了水流的沖刷影響，很多填土中的細顆粒因此流走出現了孔洞與孔隙通道。施工應用沖孔的方式會產生比較大的震動，其后果便是導致地面出現裂縫問題。當然在樁身施工結束后且支護單元是單排錨桿，錨固段在巖石層，因此本次的裂縫并不會對工程整體造成安全方面的影響。經過討論得出只需要簡單封堵保持美觀即可。隨后從檢測資料得知，封堵后裂縫并沒有繼續發展，該現象表明封堵效果達標。

（4）錨桿土釘成孔難度大。由于地下填土層的情況非常復雜，所以在面對傳統工藝得不到效果的時候，需要應用擊入式注漿花管土釘的方式解決與處理。本次工程的管壁的厚度在3毫米，管徑在48毫米，以300毫米為間隔距離進行布置。花管四周需要設置10毫米直徑大小的孔，并使用倒刺保護花管，以防花管被堵住。應用沖擊方式將土釘釘入其中，最后注漿的時候需要將壓力保持在0.5MPa大小，每單位樁體水泥用量控制在50kg。

因錨桿孔深能夠達到18米，故穿過7.5米厚填土層需要保持水系與土層貫通，使用回轉鉆進方式顯然比較困難。此時可以改用中風壓潛鉆機偏心潛孔錘套管跟進的方法，當然這種方法同樣不具備理想的實際效果。在鉆進過程中假設遇到了塊石就會引發飄移問題的發生，令套管與鉆桿軸線偏離。在達到一定深度以后能夠卡死鉆桿。此時可以用帶有自轉功能的中空注漿錨桿進行鉆孔試驗。結合實驗結果得知，應用三角形鉆頭鉆孔的時候程控最終的直徑可以來到127毫米，挺進到5.7米厚遇到大塊碎石會面臨無法繼續挺近的問題。

之后應用三角形鉆孔繼續操控，直徑仍舊為127毫米，鉆進回填土段的時候，每個單位長度的孔制造時間需要約2分鐘時間。使用圓形鉆頭鉆孔，直徑為110毫米，鉆進回填土的時候每個單位長度的孔鉆進實踐需要用5分鐘左右，可以順利穿過堅硬石層。結合實驗結果可以得出，在普通地層鉆進的時候應用三角鉆頭有著很高的鉆進效率，但三角鉆頭無法穿過堅硬地層。在鉆進堅硬巖石層的時候可以用圓形鉆頭，這種鉆頭的鉆進效率雖然不如三角鉆頭，但能夠穿越堅硬巖石層。

（5）水流倒灌。深基坑支護中水流倒灌的現象并不罕見，在填土層厚度較高的情況下，樁錨施工很有可能會因為錨桿在穿過止水層的時候直接進入填土層。由于填土層滲水性比較突出，并且填土層水流會在地表水、地下水的補給下持續流動，因此這些水系水流就會倒灌入基坑。在滲透力的作用下，填土原本的細顆粒會被帶走，這所帶來的問題便是錨桿的孔洞變得越來越大，無法保障止水效果，對工程來說是非常不安全的隱患與問題。在面對這個問題的時候可以再支護單元設置錨桿，將錨桿標高控制在1米左右。基坑設置雙排樁，做好排距、間距、直徑的合理化控制。嵌固深度控制在4米左右，在1.5密度標高部位設置錨桿，確保錨桿始終處于水平面以上，防止出現水流倒灌現象。

（6）支護變形。支護結構的變形對于深基坑質量乃至工程整體質量的影響都是非常突出的，故需要予以高度重視。雖然本次工程并沒有發生支護變形，但仍需要在此強調深基坑支護的變形問題。施工單位需要予以深基坑的支護結構全方位監測[3]。監測內容涉及很多方面，其中包括周圍建筑物、地下管線、邊坡變形等等。對這些項目的觀測所得出的數據可以幫助工作人員了解到基坑的支護設計、土方開挖應用情況，以此了解與獲知施工設計與施工實際之間的偏差問題，掌握深基坑的土方開挖帶來的負面影響，比如沉降。當然對于出現的各種偏差需要及時予以校正，以免對后續的施工造成不良影響。對已經出現的問題應第一時間制定與采取措施進行補救，以免問題進一步嚴重。為了保障深基坑數據的時效性、可靠性與準確性就需要做好規范性觀測[4]。觀測中如果出現異常情況就需要制定合理可行的應對措施，防止影響力的蔓延。深基坑支護中如果發現滑動或變形，需先行分析問題原因，在明確實際情況與原因以后制定解決措施，保障后面的工序能夠順利進行。

3 結語

雖然深基坑支護對于土建工程、巖土工程的質量來說意義重大，但我們也不容忽視的是深基坑支護本身需要面對十分復雜的環境。實際工作中需要認真的分析與處理深基坑本身的問題，把握好地質實際條件與實際情況，根據工程需求與情況制定有效應對方法，確保基坑支護工作能夠順利完成，提高與保障基坑支護質量。