土建工程項目地質勘察與基坑支護設計

（中冶成都勘察研究總院有限公司，四川 成都 610023）

近年來，隨著我國社會經濟的高速發展，土建工程行業也取得了一定的成績，在迎來全新發展機遇的同時，也面臨著一系列的挑戰。基于人們對基礎設施的需求越來越大，工業建筑建設規模逐步擴大，數量也不斷增多，基坑開挖深度也隨之提高，這就對土建工程項目建設提出了更高的要求，必須重視地質勘察和基坑支護工作。加強土建工程項目地質勘察和基坑支護工作，有利于保障土建工程項目建設質量。在土建工程項目建設中，基坑工程是其中重要組成部分，必須予以高度重視，不容忽視，地下基礎施工并不是一項簡單的工作，具有一定的可變性，為維護土建工程建設項目的安全性，應當做好基坑支護選型工作。

1 土建工程項目概況

本文土建工程項目案例具體情況如下：總用地面積約為7 000 m2，建筑占地面積約為3 000 m2，地上總建筑面積約為46 000 m2，地下總建筑面積約為10 000 m2，辦公樓的高度為100 m，設有營業廳。設兩層地下室，基礎埋深為地下8 m。

此土建工程位于四川省成都市，所在項目的地形平坦，原始地貌的最大相對高差約1 m。擁有豐富的地下水源，主要類型有兩種，一種是上層滯水，另一種是潛水。地層分布有一定的復雜性，在施工之前需要做好地質勘察工作。

2 土建工程項目地質勘察相關情況

2.1 地質勘察設計目標任務

土建工程項目地質勘察工作的目標任務主要有：第一，要勘察施工所在區域的地層結構，了解地基的巖性特征，掌握其巖土的物理學性質；第二，要通過科學的勘察來準確把握其地下水位所在位置，了解水的類型和水位的變化規律，查明其埋藏條件；第三，要對地基進行不良地質成因的勘察和分析，以尋找到其中的規律；第四，通過勘察得出的數據，進行詳細分析，初步對地基施工所在地的穩定性進行分析；第五，經過勘察后要對施工場地進行級別分類，劃分場地的類型，計算場地的地震動參數；第六，根據勘察情況提出初步設計的巖土力學參數，分析地基承載力及其變形參數；第七，勘察后要對巖土工程進行綜合評價，為基坑支護設計提供重要數據。

2.2 地質勘察任務

針對本文土建工程項目，實施地質勘察工作，其任務是：第一，勘察范圍。本工程需要開挖基坑的初步深度在8 m，因此在進行地質勘察的時候，結合到周圍的建筑環境，除在建筑場地內進行勘察外，基坑外的勘察范圍不宜小于基坑深度的一倍，當需要采用錨桿時，不宜小于基坑深度的二倍；第二，勘探點布置。一般來說，面對較為復雜的場地時，勘探點間隔距離保持在15～20 m之間。

2.3 孔深設計

在設計孔深的時候，要滿足一定的要求，鉆孔深度應當大于地基變形計算深度。本工程孔深的設計如下：辦公樓的孔深設計為35 m，營業廳的孔深設計為25 m，地下室的孔深設計為20 m。

2.4 地質勘察設備

在實施地質勘察工作之前，應當做好準備，根據實際勘察工作量來制定科學的工期計劃，準備好施工設備。本工程項目的地質勘察計劃工期為野外工作6 d，室內資料整理7 d。需要用到的機械設備有：野外鉆機設備主要為全站儀、SH-30型沖擊鉆機、XY-100型回旋鉆機、標貫器、動力觸探器和取土器；室內試驗設備主要為光電液限儀、干燥箱、數字自動儀和三聯中壓、高壓固結儀等。

3 土建工程項目基坑支護設計

3.1 選擇基坑支護方法

目前，在土建工程項目中，基坑支護方法主要有以下幾種。

第一種是水泥土重力式圍護結構。這種基坑支護方法在實際應用中比較常見，主要是利用深層攪拌法，或是高壓噴射注漿法來實施，若是為了降低此種支護方式的施工成本，那么可以采用格構體系。主要是通過在基坑周圍用水泥土、天然土形成的擋墻來對土體進行圍護，以提高基坑的穩定性。

第二種懸臂式圍護結構。這種基坑支護方法是利用鋼筋混凝土樁、樁墻、鋼板樁等來構成圍護結構。采用的方法主要為鉆孔澆筑、擊入錘擊等方式。此種結構原理在于利用較深的入土深度和抗彎能力，來保障基坑的穩定性。在應用懸臂式圍護結構的時候，應當了解懸臂結構承受彎矩、水平方向位移分別與開挖不同深度工況的函數關系，要根據實際需求合理控制開挖深度，避免懸臂結構發生變形，防止其對相鄰建筑產生不良影響。一般應用于擁有較好土質、開挖深度較淺的基坑工程中。

第三種是拉錨式圍護結構。這種基坑支護方法在結構上分為兩個部分，一部分是豎直圍護結構，另一部分是錨固結構，錨固結構分為錨索式和錨桿式。一般應用于開挖深度較深的基坑工程中。

第四種是內撐式圍護結構。這種基坑支護設計由圍護結構和內支撐共同構成。圍護結構部分與拉錨式圍護結構相同，內撐部分則有兩種形式，一種是水平支撐，另一種是豎向斜支撐，主要有鋼管或鋼筋混凝土兩種支撐方式。前者的優勢之處在于工期短、可回收，而后者的優勢則表現在剛度大，并且不會發生較大的變形。一般應用于超深基坑工程中。

3.2 基坑支護設計原則

大多數基坑工程，都位于城市的交通要塞上，因此在挖坑的時候，一定要對工程周邊的建筑物進行相應的保護，做好地質勘察，結合施工現場情況和建筑設計需求，來合理把控基坑的開挖深度，把控好基坑邊坡的穩定性。在設計基坑支護的時候，應當遵循以下原則：一是基坑支護的設計、要考慮到工程的使用壽命，一般都是臨時性支護；二是將安全性放在首位，在技術水平允許的情況下，盡可能地降低工程施工成本，提高施工效率；三是在進行基坑支護設計，實施基坑降水的時候，要進行動態化設計，考慮到基坑降水的實際狀況，并據此來進行相應的調整和優化；四是在設計基坑支護的時候，要兼顧機械設備施工、車輛運行等對周圍建筑的影響，盡量避免基坑支護施工造成負面危害。在挖坑之前一定要先進行地基勘察，了解基坑周圍的情況，做好監測工作。

4 結語

在土建工程項目建設中，實施地質勘察工作十分有必要，勘察的過程中應當從多方面進行考慮，對土建工程項目的場地進行綜合性評價，包含地形、地質、場地類別、抗震性、地下水等各方面內容。可通過地質勘察得出的結論，結合土建工程項目建設實際情況和施工圖紙，來設計合理的基坑支護方案。土建工程項目建設中的地質勘察和基坑支護設計工作的高質量保障，有助于維護土建工程項目建設的安全性，推動土建工程事業的可持續發展。