巖土工程深基坑支護的設計與施工技術

陳文橋

（湖南省地質礦產勘查開發局405隊，湖南 吉首 416007）

在建設工程的過程中，常常要面臨基坑開挖問題，而如果基坑開挖深度高于5m，就會形成深基坑，此時要加強對支護環節的重視程度。在對深基坑進行作業前，相關的工程技術人員要仔細勘察巖土，充分掌握土層的分布特征，合理選取支護的技術手段[1]。基于此，本文將以某巖土工程為例，詳細地闡述深基坑支護設計施工技術及其注意的要點，希望能夠給同行帶來一定的參考價值。

1 深基坑支護施工技術分析

（1）錨桿支護技術分析。該技術具備極強的加固支護效果，而且滿足逆作法施工條件有利施工期邊坡的穩定性，同時能較好了控制變形，適用于對變形要求比較嚴格的基坑支護，也可適用于較深的基坑支護。對于桿體來說，依據項目實際條件選取合理材料，這就包括聚合物件、金屬件以及木料等等，施工人員利用外力沖擊將其安置于巖土體之中。接著，再合理應用桿體、頭部尾部托板，通過粘結作用有機地將巖體以及圍巖密切地聯結在一塊，全面地發揮其桿體材料較強抗拉能力，提供較大水平反作用力。總的來說，采取錨桿支護技術不但可以有效地提高支撐體所受拉力，同時還能夠確保支持體系愈發安全可靠。

（2）深層攪拌樁支護技術。在采取該技術的過程中，相關的施工人員要仔細留意格柵的措施，如果基坑深度大于7m，那么紅線和坑邊會形成比較遠的間隔距離，從而逐步提高支護效果。在深層攪拌樁支護作業期間，操作人員要注意如下幾點：其一，依據設計比重合理混合水泥以及石灰等原材料，從而配制出相應的固化劑。其二，充分地利用高強度機械均攪拌固化劑以及軟土，在攪拌的過程中發生化學及物理反應，從而有效地提升強硬度。

（3）土釘墻支護技術分析。土釘墻支護技術的適用性較強，而且滿足逆作法施工條件，有利施工期邊坡的穩定性，可以應用在多種環境之下不但操作便捷，同時還可以提高基坑邊緣土層穩定性，倘若深基坑邊坡位移出現了一定的約束性條件，那么就可以優先采取預應力錨桿技術，如果地下水位相對較高，或為軟土地基或松散填土地基，不宜采用土釘墻支護。

（4）自立式支護技術分析。自立式支護技術通常可以劃分為懸臂式排樁支護以及水泥攪拌樁擋墻支護兩種類型。在此之中，前者就是指相關的施工人員通過人工沖、挖孔、鉆孔灌注樁展開支護工作，即使是在深基坑缺少支撐的情況下，也可以保證機械挖土工作的順利進行[2]。對于基坑偏深、地質基礎不牢的深基坑，倘若采取該項技術，那極易導致支護樁頂部出現大幅度偏移，這會提升整體施工的成本支出。而水泥攪拌樁擋墻支護技術能夠在深基坑缺少支撐的情形下確保機械挖土以及施工地順利進行。但是，該支護技術擋墻規模較大，土層內所含的有機質以及水分都會削弱支護強度。因此在應用該技術時，盡可能地要選取深度不高于6m以及地質條件較佳的深基坑。

（5）鋼板樁支護技術分析。由于深基坑施工環境較為惡劣，因此在實際作業過程中可以相應地處置熱軋型鋼，將之制作成為鋼板樁。一般而言，在進行加工的過程中，可以優先選取鉗口式、鎖扣式等手段，將鋼板樁銜接完整，從而形成一系列板樁墻（如下圖1所示）。在巖石項目中積極采用板樁墻，能夠充分地發揮其擋土、擋水的作用，保證深基坑作業的安全可靠。

圖1 鋼板樁支護示意圖

2 工程概況

以某建筑工程為例，對其巖土深基坑支護技術應用情況予以分析。該工程采取框架結構，整體規模為4.5×105m2，而基坑開挖深度大概在3m至7m之間。由于基坑深度大于5m，即屬于深基坑，因此相關的施工人員需要對其采取土釘墻方法予以支護。在基坑開挖及支護之前，相關的施工人員還要仔細勘察巖土，由此全面地熟知巖土層布局以及地下水埋藏的狀況。

3 巖土工程深基坑支護的設計與施工要點分析

3.1 施工準備

在開展巖土工程深基坑支護之前，相關的負責人需要仔細勘察實際情形，比較巖土勘察文件，從而及時對不相符的部分予以補勘，確保工程地順利開展。通常來說，現場實際情況調查項目涵括機械設施入場條件、供電及給排水條件、工程給周邊環境帶來的影響等等。而針對巖土勘察報告核查項目，這就涵括了項目地質勘探比較報告，區域水文地質勘探報告，從而進一步明確地下水位變化情況，了解地下水流的實際速率以及承壓水層布局情況等等。

3.2 深基坑設計及開挖施工要點

在本次項目中，相關的施工人員采取單機組、多層次的模式展開開挖施工，由此最大化地利用資源，讓開挖工作可以順利開展，同時為支護奠定基礎。值得注意的是，開挖量要和支護施工量相契合，由于基坑形狀呈現出狹窄狀，所以在作業過程中需要對長邊進行分區，將分區長度把控在30m以下。而在基坑中，需要建筑一條經硬化處置過的臨時道路，其寬度不可以超過6m，在條件允許的情況下還可以采用挖土機予以壓實處理。在施工期間，需要先從內部開挖，然后朝出土口退土，先通過開挖產出支護施工基槽，其槽寬按照6m至7m的標準予以把控，依據支護作業的規范標準，其坑底與坡面要求成113°角；在支護施工期間，要避免機械裝置碰撞支護結構，一旦完工，就需要迅速開挖出土。

3.3 深基坑支護施工要點分析

（1）周邊放樣。在進行深基坑支護施工之前，相關的施工人員要先開展周邊放樣工作，放樣結束后要交由現場監理工程師予以審核。在開挖深基坑前，需要二次復核放樣。

（2）開挖與支護彼此配合。為了推動深基坑施工順利，現場挖機需要順著基坑周邊對支護段進行分段、分層挖掘，不允許出現超挖現象。基坑開挖期間，要嚴格遵循支護施工進度，正開挖之前，建設單位要舉辦專項協調會議，從而明晰各方主體需要履行的責任，加強各方的溝通。在開挖期間，要全面考量支護進程，確保每天的開挖量能夠按時保質地完成。同時，基坑表面高度要與支護豎向間隔距離保持統一，第一層開挖深度通常就是首道支護結構標高之下的20厘米，然后每層按照1.6m的距離進行挖掘，在挖掘前務必要提供分區，直徑控制在30m左右；一旦挖掘至第二層，那么就要按照挖掘一段保留一段的方法進行支撐；而挖掘到最后一層的時候，需要抵達基坑底端。通常來說，上層支護結構注漿要高達24小時，而面層混凝土噴射時長大約需要12小時，同時當養護到既定的強度后，才可以對下一層予以挖掘。在挖掘期間，要避免挖機猛烈地撞擊支護結構，從而引起混亂。

（3）制作土釘及成孔。相關負責人要在充分地考量工程現場和周邊環境條件后，該項目中的深基坑優先選取統一的支護剖面。而在支護期間采用四排土釘，而在此之中，首排與地面間的間隔大約為1.6m，垂直間隔距離分布1.6m、1.5m、1.5米以及1.4m，從上到下土釘直徑分別是7.6m以及5.4m。值得注意的是，土釘中心拉桿屬于典型的螺紋鋼筋，相關的施工人員要根據15°的標準嚴控傾角，將鋼筋網作為主要的噴錨面層，同時要噴在一系列的細石C20混凝土上。

（4）制作鋼筋網。依據設計規范，相關的施工人員還需要繼續綁扎雙向鋼筋網，焊對鋼筋接頭，需要優先錯開500mm，在制網結束后，就要進一步安裝錨管，而把螺紋鋼當作加強筋對錨管予以連接，而且還需要采取螺紋鋼對鋼筋網進行壓實處理，利用焊接讓井字架、網片、土釘以及加強筋聯連成一個整體。最后，相關的施工人員還要繼續核查搭接長度，確保其符合設計規范。

（5）混凝土噴射。在開挖及修坡工作結束后，就要進入混凝土噴射環節，此時需要在鋼筋網成型后一次性實現噴射。其中，混凝土的強度等級是C20，而石子粒徑需要維持在5cm至15cm之間，根據實際情況注入一定的速凝劑，從而確保初凝時長在十分鐘以內。

（6）優化施工。首先，在開工之前，相關的施工人員要勘察所有地下障礙，熟知周邊環境，以現實情況作為依托進一步優化施工方案，仔細地優化并調整土釘實際方位以及角度，確保它們可以和深基坑保持緊密的契合度。其次，嚴格依據設計規范進行操作，在施工期間，只要遭到不良事故，就需要在第一時間改變具體位置，相應地增減土釘上、下間隔，仔細優化調整施工角度以及土釘參數，如此一來減少不良事故帶來的負面影響。接著，相關的施工人員將土釘安置于既定位置后，迅速提供注漿及噴錨處理。如果遭遇不良障礙，那就需要減少注漿壓力以及水泥劑量。在注漿期間，確保壓力穩定不變，而實際流量把控在5升/分鐘以內。最后，相關的負責人需要注重對基坑外部的實時監測工作，保證基坑周邊土體和道路不會出現變形問題。

（7）基坑防排水。在施工過程中，還需要仔細留意地下潛水帶來的影響。在開工之前，完成好各項排水設置工作，如果側壁出現上層滯水，需嵌入引流管將其排到盲溝之中。首先，在基坑5m內不允許設置用水點。其次，在基坑周邊，要相應地安置一些排水設施，避免因為雨雪氣候引發大量地坍塌問題。第三，基坑排水需要以集水明排為主。第四，在現場采用抽水裝置的過程中，需確保實際排水量高于1.5倍的總涌水量。

4 結語

綜上所述，在進行巖土工程施工期間，深基坑支護施工是不可忽視的一部分，其對于技術上的要求很高，所以本文闡述了當下應用比較普遍的支護施工技術，如土釘墻支護技術、自立式支護技術等等，工程人員需要根據其施工條件以及各支護技術的優勢特點選取最佳的施工方案。