巖土工程深基坑支護施工問題及措施研究

摘要：深基坑支護施工在巖土工程中是一個比較重要的環(huán)節(jié)，深基坑支護的情況直接影響著整個巖土工程的施工環(huán)境，同時也影響著后續(xù)的巖土工程的施工，所以，要高度的重視巖土工程深基坑支護的問題。本文通過分析研究巖土工程深基坑支護施工問題及措施的必要性和深基坑支護技術在巖土工程中的作用，闡述了在巖土工程中深基坑支護施工存在的問題，進一步提出了解決巖土工程中深基坑支護施工問題的辦法。

關鍵詞：巖土工程;深基坑支護;問題;措施

一、前言

科學技術的發(fā)展使很多的技術在建筑行業(yè)得到廣泛的應用。但是在巖土工程深基坑支護施工的過程中仍然存在一些問題，對深基坑的整個支護系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生了影響，同時還對施工人員的生命安全造成一定的威脅，因此，解決巖土工程深基坑支護施工中的問題顯得尤為重要。

二、研究巖土工程深基坑支護施工問題及措施的必要性

深基坑支護施工在巖土工程中非常重要，因為在巖土工程中存在很多的不可控因素，通過對深基坑支護施工問題的研究，不但能夠使工程施工的相關技術人員更加了解工程的結(jié)構(gòu)，同時還為他們提供了一些數(shù)據(jù)作為參考，進而巖土工程的深基坑支護技術人員就能夠根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行下一步的分析和統(tǒng)計工作，確保了巖土和建筑工程在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上越來越完整。針對那些施工環(huán)境相對來說較差的巖土工程，工作人員在深基坑支護施工的過程中應以相應圖紙中的數(shù)據(jù)為基礎，并與當?shù)氐牡刭|(zhì)條件相結(jié)合，采取一些比較科學合理的施工工藝。一般巖土工程的深基坑工程對周圍環(huán)境的影響會很大，所以，一定要通過與有關部門溝通明確目標之后再進行施工作業(yè)[1]。

三、深基坑支護技術在巖土工程中的作用

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和進步，使得現(xiàn)在的深基坑施工工程也逐漸增多起來，為了能夠保障整個深基坑工程的穩(wěn)定和安全，就需要嚴格要求巖土工程的施工質(zhì)量。特別是在深度超過5米以上的深基坑工程中，更要對基礎工程的施工質(zhì)量進行保證，這也正是在巖土工程中廣泛應用深基坑支護技術的原因。在具體的深基坑施工過程中，施工企業(yè)應根據(jù)工程自身的實際特點對深基坑支護類型進行有針對性的選擇，以此來保證巖土工程的穩(wěn)定和安全，同時，也確保了施工的整體質(zhì)量。

四、在巖土工程中深基坑支護施工存在的問題

（一）巖土工程深基坑支護設計存在的問題

在巖土工程深基坑支護設計階段就應該高度重視支護技術的應用，設計支護結(jié)構(gòu)時要根據(jù)施工的實際情況來進行科學合理的選擇。設計的支護結(jié)構(gòu)也要充分與其功能和施工區(qū)域的具體情況相結(jié)合，其中有代表性的就是擋水系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)，所選擇的支護技術應根據(jù)支護結(jié)構(gòu)來進行，例如擋水系統(tǒng)的支護結(jié)構(gòu)中就包含攪拌樁和連續(xù)墻等結(jié)構(gòu)，所以，在設計階段就應該運用水泥和石灰等材料作為深層攪拌樁支護的固化劑，以此來起到良好的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)作用（如圖1）。然而，在實際的巖土工程深基坑支護設計環(huán)節(jié)還存在一些問題，具體表現(xiàn)如下：

1. 實際承受力和計算之間存在差異

目前，在大多數(shù)的巖土工程中支護結(jié)構(gòu)設計方案中，承載力的計算方法采用的是極限平衡的理論對實際支護結(jié)構(gòu)承載力進行計算。在理論上，這種極限平衡的計算方法能夠滿足支護結(jié)構(gòu)的承載力要求，但是在實際的支護結(jié)構(gòu)過程中，因為會有很多不定性因素的參與，致使這種滿足理論承載力的支護結(jié)構(gòu)在實際中站不住腳。其中主要的原因還是這種計算方法不全面，極限平衡的計算方法只適合那些處于穩(wěn)定靜止狀態(tài)的的承載力計算。而在巖土工程中，因為土壤處于一個動態(tài)平衡的狀態(tài)，所以，會對支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響，進而就會有基礎設施變動的現(xiàn)象出現(xiàn)，長此以往下去支護結(jié)構(gòu)的支撐力就會相對的降低，隨之支護結(jié)構(gòu)的形態(tài)也會發(fā)生變化，致使巖土工程深基坑支護整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受到影響。由此可見，在巖土工程深基坑支護設計階段要高度重視實際承載力的計算問題。

2. 對開挖空間效應問題處理不當

在巖土工程深基坑開挖的過程中，支護結(jié)構(gòu)往往出現(xiàn)位移的狀況，經(jīng)常在基坑中間的位置或者是基坑長度相對較長的情況下出現(xiàn)，而在基坑長度較短的部位就不是很容易出現(xiàn)此現(xiàn)象，就深基坑支護整個的結(jié)構(gòu)來說，其深度和表面的形狀是支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和形態(tài)的影響因素。目前在巖土工程深基坑支護設計階段并沒有高度重視因開挖深基坑產(chǎn)生的空間效應問題，只是根據(jù)深基坑整體的平面效果去做一些假設，忽略了開挖才是產(chǎn)生空間效應的問題。因此如果在巖土工程深基坑支護設計階段沒有科學的處理開挖空間效應問題，就會加大支護結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞和倒塌的幾率（如圖2），進而對整個支護系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。

3. 選擇的力學參數(shù)不合理

在巖土工程深基坑支護結(jié)構(gòu)中要想具有較好的承載力就要合理的選擇力學參數(shù)。如果選擇的力學參數(shù)不合理，那么就會在巖土工程深基坑支護施工的過程中支護結(jié)構(gòu)受到影響，使各項數(shù)據(jù)的利用率明顯降低。因為土體壓力本身就是在不斷的變化，所以在設計階段相關的工作人員如果只利用朗肯公式和庫倫公式，就會對設計方案的實施率產(chǎn)生影響[2]。

如果在巖土工程深基坑支護設計階段合理的選擇力學參數(shù)，那么就能夠確保該深基坑支護結(jié)構(gòu)的完整性，同時還能夠有效的提高工程的經(jīng)濟效益。在實際的工作中，因施工人員沒有足夠重視在巖土工程深基坑支護設計中力學參數(shù)的重要性，從而導致巖土工程深基坑支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受到影響，不僅僅增加了施工企業(yè)的成本，同時還延長了工程的工期。

（二）深基坑支護存在的問題

深基坑支護問題經(jīng)常在巖土工程中出現(xiàn)，雖然在建筑工程領域理論方面得到了很大的發(fā)展和進步，但是在實際的施工過程中還是存在一些問題，具體表現(xiàn)在以下幾點：

1. 邊坡修理問題

在巖土工程深基坑施工的過程中，實際的操作經(jīng)常和施工的標準產(chǎn)生很大的差距，比較常見的現(xiàn)象就是超挖和欠挖。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因還是對其管理的力度不夠，由于管理人員本身對理論知識的缺乏再加上沒有進行嚴格的監(jiān)管造成超挖和欠挖現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時有些施工人員沒有熟練的掌握相關的技術理論，致使其技術水平不高，這也是出現(xiàn)超挖和欠挖現(xiàn)象的原因之一。目前大多數(shù)的工程項目用的都是自動化的機械和設備，如果操作人員使用方法不正確，就會使實際的施工工程和設計的圖紙出現(xiàn)偏差，特別是圖紙中一些對邊坡表面平整度和順直度的設計，其參數(shù)和實際的工程并不符合[3]。另外，即使有些問題被發(fā)現(xiàn)進行維修后，由于受到技術條件的約束，使其無法進行深度的施工，所以，這也是在巖土工程深基坑支護中比較常見的問題（如圖3）。

2. 土層開挖和邊坡支護的問題

在實際的巖土工程深基坑施工過程中經(jīng)常會遇到土層開挖的技術含量和對邊坡支護的要求存在偏差的現(xiàn)象。通常情況下，對土層開挖的管理比較方便，這是因為其本身的操作水準并不是很高且操作起來也比較方便。但是要想建設一個比較好的邊坡支護就需要相對較高的技術來支持，所以，這就需要操作人員具有較高水平的操作技能。針對那些建筑規(guī)模相對來說比較大的工程，需要安排專業(yè)的技術管理團隊來進行該項操作的監(jiān)管，這樣就會存在一個工程項目同時有兩個或者兩個以上的平行的分包合同，這在一定程度上加大了協(xié)調(diào)的難度，一般表現(xiàn)在：巖土工程的施工方為了追趕工程進度，沒有按照相關的標準來進行開挖工作，特別是在夏季雨水多的季節(jié)，沒有考慮到擋土支護施工的工作面，使其施工進度明顯減慢，進而對整個的施工順利進行產(chǎn)生不利影響[4]。如果工程的建設單位不嚴格審查這些施工隊伍的資質(zhì)，就會使一些不符合標準的施工隊伍渾水摸魚進入場地。在巖土工程深基坑支護施工的過程中，一些施工隊伍為了獲得更高的經(jīng)濟效益，隨意更改工程設計，不僅僅影響了施工的安全，同時還在一定程度上降低了支護施工的質(zhì)量，容易造成一些安全事故。

3. 邊坡坍塌和失穩(wěn)的問題

邊坡的坍塌和失穩(wěn)的問題經(jīng)常出現(xiàn)在支護施工結(jié)束之后，這屬于深基坑開挖的質(zhì)量問題。造成這一現(xiàn)象的出現(xiàn)通常是由施工操作不規(guī)范或者對支護施工的設計不合理導致，如在土釘支護的過程中，沒有對土釘進行注漿或者沒有注滿，只運用鋼筋來作為支撐，就會很容易出現(xiàn)邊坡坍塌的現(xiàn)象。失穩(wěn)問題的出現(xiàn)一般都是因為在開挖土體之前沒有對其進行影響土體支撐力因素分析工作，進而就不會事先采取一些有效的預防措施，致使在施工結(jié)束后出現(xiàn)邊坡滑動的現(xiàn)象[5]。

4. 深基坑支護技術和管理問題

不同的施工區(qū)域其地質(zhì)條件也不盡相同，因此，對于不同地區(qū)的工程其深基坑支護的方案也都不一樣，這就會使支護技術存在很大的差異。對于那些處于經(jīng)濟水平發(fā)展不是很高的巖土工程，因為對深基坑支護施工的資金投入有限，致使無法使用那些相對較先進的支護技術，所以給巖土工程的深基坑支護施工帶來一定的難度[6]。

對于深基坑支護施工中極易出現(xiàn)質(zhì)量問題和發(fā)生安全事故的環(huán)節(jié)缺乏一定的監(jiān)管力度，在深基坑支護施工的過程中要對其進行實時的監(jiān)管。但通常情況下，相關的管理人員往往忽視這一問題，進而沒有有效的監(jiān)管整個的支護施工環(huán)節(jié)，從而也就無法保證其質(zhì)量。除此之外，如果對支護施工沒有足夠的監(jiān)管力度，也會使施工人員沒有較高的安全生產(chǎn)意識，進而造成一些安全隱患。

五、解決巖土工程中深基坑支護施工問題的辦法

（一）創(chuàng)新深基坑支護工程的設計理念

隨著科學技術的不斷發(fā)展和進步，我國的巖土工程深基坑支護技術也取得了變化，已經(jīng)初步的形成了工程建設的規(guī)律，這為新技術的發(fā)展和創(chuàng)新奠定了良好的基礎，但在實際的工程施工中還是有很大的上升空間。因此，要摒棄那些陳舊的計算方法，為了使實際的深基坑支護結(jié)構(gòu)承載力和設計的偏差縮小，就應該科學合理的選擇參數(shù)，以此來降低危險系數(shù)。因此，在巖土工程深基坑支護施工的設計階段就要不斷地創(chuàng)新理念，建立一個動態(tài)的管理體系。

（二）加大對支護結(jié)構(gòu)變形的重視程度

對巖土工程深基坑支護結(jié)構(gòu)的設計和施工應當和實際的施工情況有機的結(jié)合起來，加大對支護結(jié)構(gòu)變形的重視程度，尤其是對深基坑邊坡變形的觀測。同時還要加大力度對周圍建筑物地下管道變形的監(jiān)管力度，通過對其進行仔細的分析及時的提出解決的方法。為了保證觀測數(shù)據(jù)的準確性，應確保工作人員進行嚴格的觀測。針對那些已經(jīng)施工完成但存在質(zhì)量問題的工程，通過對其原因進行分析，及時的采取相應的措施進行補救，從而保證施工的質(zhì)量[7]。

（三）重視深基坑支護施工的質(zhì)量

一個工程的靈魂就是其質(zhì)量，只有保證工程的質(zhì)量才能將其本身的作用最大程度的發(fā)揮出來。如果在施工的過程中沒有足夠的重視施工的質(zhì)量，就會出現(xiàn)比較嚴重的安全問題，而且給后期的維修工作也帶來一定的難度。因此，要不斷地加強對巖土工程質(zhì)量監(jiān)管的力度，嚴格要求實際的施工按照設計方案來進行。同時，相關的施工人員也要在開展工程之前做好相應的準備工作，如對相關資料的熟悉，施工圖紙的探討和實際施工周圍環(huán)境的考察等工作。工程的設計階段不要隨意更改參數(shù)和數(shù)據(jù)，如材料的長度和型號、錨桿的位置和鋼筋網(wǎng)的間距等。針對施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，應通過及時與相關負責人溝通采取補救措施，在合理開發(fā)的同時提高工程的質(zhì)量[8]。

（四）提高施工人員的素質(zhì)水平

因為巖土工程深基坑支護施工的任務比較繁重且具有一定的難度，所以要對相關的工作人員進行定期的技能培訓和學習，以此來不斷地提升他們的技能水平，可以采用向他們分享一些成功和失敗的案例來豐富其施工經(jīng)驗，通過對施工人員素質(zhì)的提高來提升施工的質(zhì)量。

六、結(jié)語

綜上所述，巖土工程深基坑支護的施工是一個很復雜的過程，其中包含著很多的安全問題，如果對其沒有足夠的重視就會發(fā)生一些安全事故和施工質(zhì)量問題，因此要不斷的加強對巖土工程深基坑支護施工的研究，以此來保證施工的安全和施工的質(zhì)量。

參考文獻：

[1]葉勇.巖土工程深基坑支護設計問題的針對性措施[J].工程技術研究， 2019，4（18）：226-227.

[2]周林.巖土工程深基坑支護施工中存在問題及改進措施[J].住宅與房地產(chǎn)， 2019（24）：198.

[3]潘凱.巖土工程施工中深基坑支護問題研究[J].中國標準化， 2019（16）：106-107.

[4]陳正東.巖土工程施工中深基坑支護問題探究[J].冶金與材料， 2019，39（04）：66-67.

[5]王潔.研究巖土工程施工中的深基坑支護問題[J].建材與裝飾， 2019（19）：38-39.

[6]溫樹錦.試論巖土工程施工中深基坑支護問題[J].西部資源， 2019（03）：98-99.

[7]王真.巖土工程施工中深基坑支護問題探究[J].智能城市， 2019，5（10）：173-174.

[8]劉子毅，上官云龍，李向群.巖土工程深基坑支護的設計及施工問題研究[J].四川水泥， 2019（05）：112.

通訊作者：黃成，1979年10月，男，漢，江蘇泰興人，現(xiàn)任中冶置業(yè)集團有限公司杭州公司工程管理部部長，中級工程師，本科。研究方向為：深基坑設計和施工。