巖土工程勘察中深基坑支護技術的應用探究

尹永川

（天水建筑設計院，甘肅 天水 741000）

0 引言

深基坑支護技術是現代建筑工藝技術當中的重要構成部分，隨著我國建筑行業的快速發展，其所起到的作用也越發顯著。當前該項技術在實際應用當中存在著較多的問題，大幅度降低了工程施工質量，甚至對工程造成了安全隱患。對此，在工程施工過程中，必須要嚴格做好深基坑支護工作，避免對周邊環境造成影響，同時保證施工人員的生命安全。所以，圍繞巖土工程勘察中深基坑支護問題與改進措施進行研究具有重要意義。

1 巖土工程勘察深基坑支護施工存在的問題

1.1 數據設計問題

當前基坑設計計算中，一般是通過庫倫公式與朗肯公式來測算深基坑支護的土壓力。然而由于巖土工程施工點的特殊情況，采用這種計算方式計算所得的數據通常具有一定偏差，首先巖土工程施工點中的土質與地質條件等都在一定程度上對深基坑支護土壓力具有影響，然而現有土壓力計算方式難以徹底掌握分析施工點地質要素，所以，計算數據的準確性受到影響；其次，在勘探取樣過程中，對巖土試樣有不同程度的擾動，巖土的原狀結構有所改變，同時巖土試樣的濕度和水分也有一定的變化，將干擾到試驗數據的精準性；最后，在基坑開挖施工過程與完工之后，基坑側壁的巖土應力狀態和力學性質有所改變，所以使得深基坑支護技術計算時數據存在誤差［1］。

1.2 空間效能問題

對當前巖土工程深基坑支護技術應用情況來分析，深基坑空間效能問題比較突出，重點體現在基坑兩邊小而中間大。在巖土工程施工當中，深基坑支護技術一般是采取平面設計模式展開。然而平面設計深基坑支護技術僅僅適用于施工面積合適、長度超過寬度的基坑工程。因此，平面設計模式的深基坑支護技術并不適用于長寬相同或者長寬相差太大的基坑工程［2］。正因如此，面對不同類型的巖土工程，需要具體問題具體分析，依照巖土工程具體情況，設計適用于工程實際情況的深基坑支護方案。

1.3 土石取樣問題

土石取樣是對工程施工場地的巖土進行取樣，依照不同地基，展開土石樣本對照，依照對比結果明確施工場地的土質是否滿足巖土工程安全施工的條件，以此為施工的順利推進提供基礎性參考資料。然而從當前巖土工程深基坑支護技術的運用情況來分析，土石取樣通常是難以全面整體地呈現施工場地巖土特性，也就導致深基坑支護技術方案設計難以完全反映施工項目全貌的真實狀況［3］。所以，土石取樣成為了巖土工程施工當中的主要問題之一。巖土工程土石取樣必須要依照勘察行業相關施工標準和準則，最大化提高土石采樣的有效性、準確性、代表性。

2 巖土工程勘察深基坑支護設計改進措施

2.1 確定勘察工作的目的

若想更進一步提高巖土工程勘察工作有效性，并可以全面掌握場地的具體情況，需確定勘察工作目標。在基坑工程勘察工作中，需查明施工區域中的管線分布情況，同時向相關部門獲得文件資料，若要提升探測精準度，需要利用專業設備來檢測地下管線；基坑工程勘察過程中，查明巖土性狀不僅需要加強重視土層在垂直與水平方向上的變化，特別對軟弱土層分布特征及其物理力學性質需要進行深入探討；收集基坑支護施工有關設備參數和類似工程地質條件下成功的施工經驗和具體作業方法［4］。

2.2 創新滯后的設計理念

當前我國深基坑支護施工設計當中，針對支護結構設計并未形成系統的設計規范及標準，通常是采用朗肯理論與庫倫理論方法來計算得出土壓力計算值，同時采取等值梁法來計算支護樁的承載力，這種方法得到的設計值屬于靜態值，結果準確性相對較低。但是在實際當中，支護結構受力會因為受巖土具體地質條件的影響而有所不同，這就容易使計算值和實際結果間出現較大的差異，其安全性也大大降低。為切實提高支護結構設計的合理性，就需要對以往的結構設計方法加以完善，引進先進的設計理念，化解結構荷載計算方法當中存在的不足，依照對巖土工程具體情況的持續監測信息來不斷改進設計方法，創造出以施工監測為重點的動態化結構設計體系［5］。

2.3 創新工程設計方法

傳統設計多數是選擇極限平衡理論，而工程事故大多數是因為支護結構變形造成的，極限平衡能夠明確結構設計強度，但無法給出工程結構剛度的準確數據。而巖土工程勘察中深基坑支護重點是對基坑邊坡和地下管理等進行變形監測，對開挖土方與支護設計的監測數據進行實時分析，對鄰近建筑基礎偏差、地下管線水平變形及沉降變形等進行設計。當實際測量中發現問題，需要及時進行處理，實時進行動態設計，避免變形或滑動問題更加嚴重，設計出穩定、可靠、安全的施工方案與新的變形控制設計方法［6］。針對新的變形控制方法，注意需要對支護結構變形控制標準加強研究，將空間效應轉變為確定平面應變與地面沉降，及其對支護結構帶來的影響效應。

2.4 全過程控制基坑支護施工質量

深基坑支護施工當中，有關環節與流程較多，任何環節出現問題，都容易對后續補救造成較大難度，可以說，施工質量對深基坑質量具有直接關系。所以，需要對施工全過程加強監督管理，保障施工人員嚴格依照設計方案展開施工，確保施工質量。施工之前，有關人員需要對施工現場地質、施工設計圖紙以及施工現場周邊環境等情況加強了解；施工當中，施工人員需要嚴格規范操作，嚴禁出現不按標準施工操作情況。支護單位需要嚴格遵守分層分段開挖施工原則，并配合好土方開挖作業［7］。具體開挖當中，如果出現問題就應暫停施工并采取相應措施?；踊靥钋安豢梢云茐闹ёo結構，防止影響到支護質量。

3 基坑支護設計工程實例

3.1 工程概況

擬建的蓮湖公館項目地處隴南市成縣城關鎮西大街以南，原成縣政府招待所院內，交通便利。該工程總建筑面積 29 321.67m2，其中，地下 1 層，建筑面積1 172.95 m2；地上 27 層，建筑面積 28 148.72 m2，主體結構采用剪力墻結構，基坑開挖深度約 9.0 m。

3.2 基坑支護設計

3.2.1 支護與止水設計

根據建設單位提供的總平面布置圖，基坑坑底從地下室外墻邊線距排樁支護結構的距離約 1.8 m。

支護樁長 14.0 m，樁徑 0.9 m，樁中心距 1.6 m，嵌固深度 5.0 m，樁身混凝土強度為 C30；樁身主筋采用HRB 400 鋼筋（14φ25），樁身鋼筋籠箍筋采用螺旋箍筋，采用 HPB300 鋼筋，直徑 10 mm，間距 0.15 m，加強箍筋為 HRB400 鋼筋，直徑 18 mm，間距 2 m。

每兩根支護樁之間嵌套兩根旋噴樁，旋噴樁起止水作用，樁長 12 m，樁徑 0.6 m，與支護樁緊密連接，每邊搭接長度≥0.1 m。

在冠梁頂標高以下 -2.0 m 處設置一排高壓旋噴預應力錨索，錨索長度為 15.0 m，錨固段長度為 9.0 m，對應自由段長度 6.0 m，水平間距為 1.6 m，入射角 15°，錨固體直徑≥0.4 m。選用 2 根 20 A 型槽鋼組合成工字形作腰梁與預應力錨桿連接。

3.2.2 冠梁設計

排樁樁頂作冠梁，高 0.6 m，寬 0.9 m，主筋左右兩側為 4 根 HRB400 鋼筋，上下為 2 根 HRB400 鋼筋，直徑 18 mm；箍筋為 HPB300φ8@200（四支箍），混凝土強度為 C30，保護層厚度為 40 mm。

3.2.3 角支撐設計

在基坑拐角處設置支撐，支撐采用 0.5 m×0.5 m 鋼筋混凝土梁，主筋為 16 根φ22 的 HRB400 鋼筋；箍筋為直徑φ10 的 HPB300 鋼筋，間距 0.15 m（四支箍），混凝土強度為 C 30，保護層厚度為 40 mm。角支撐的頂標高同冠梁頂標高相同。

4 結語

綜上所述，我國極為重視巖土工程工作，深基坑支護設計工作也因為采用了先進技術與合理模式，沒有呈現相對嚴重的不足之處。今后，應對深基坑支護設計方面做進一步研究和探討，盡可能改進當中固有的不足與問題，從而推進建筑深基坑支護技術發展。Q