建設深基坑工程時巖土工程勘察的重點探析

楊小艷

摘要：本文結合實踐主要對深基坑工程建設過程中巖土工程勘察的有關問題進行詳細的分析與探討。首先對巖土工程勘察的重要性進行闡述，明確深基坑工程建設中巖土工程勘察的重要性，分析了深基坑工程中巖土工程勘察存在的主要問題，最后對設計坑支護結構以及深基坑支護系統分類和深基坑設計進行了探討，希望能為深基坑工程發展起到一定的借鑒與參考作用。

關鍵詞：深基坑；巖土工程；勘察

伴隨經濟社會發展，各種工程建設項目日漸增多，特別是深基坑工程獲得了巨大發展，同時對深基坑工程的質量要求越來越嚴格。在保證深基坑工程質量的過程中，巖土工程勘察占據十分重要的地位，是確保深基坑工程質量的關鍵。所以，必須要對深基坑工程巖土工程勘察工作給予充分重視，明確深基坑工程的勘查重點，科學制定勘察方案，確保勘察效率與質量，為深基坑工程質量提供保障。

1.巖土工程勘察的重要性

第一，在工程建設過程中，巖土工程勘察是工程建設質量的重要環節。不同地區有著不同的地質條件，為了確保工程建設的順利進行，提高工程建設質量，應當在工程建設工作開展時間，對工程建設區域的地質情況展開全面細致的勘察工作，在結果中將當地的地質環境特點全面地反映出來，并以此為前提，科學合理地進行工程設計工作，避免在設計工作中出現問題，對工程質量造成不利影響。

第二，加強巖土工程勘察，對于確保工程安全有著非常重要的現實意義。倘若工程建設之前沒有進行詳細全面的巖土工程勘察工作，易導致工程建設施工過程當中，或者工程建設完成之后在使用階段引發一些安全事故。加強巖土工程勘察，將此項工作落到實處，有更好的指導工程建設設計單位以及建設施工單位全面了解與掌握工程建設區域的巖土工程情況以及地質結構狀況等，全面準確地判斷工程建設區域潛在的各種安全隱患，在工程設計與建設過程中，采取相應的措施有效提高防范水平，控制和減少安全隱患。在工作實踐中發現，由于一些巖土工程勘察工作實際，未嚴格按照巖土工程勘察要求，科學合理地開展巖土工程勘察工作，以至于安全事故頻繁發生，這些事故出現之后，不僅造成的經濟損失相當巨大，而且還會危及人們的生命安全，對社會也會形成較大的負面影響。所以，為了更好地保證工程建設質量，必須要對巖土工程勘察工作給予充分重視，了解和掌握巖土工程勘察的重要性，并采取切實有效的措施加強巖土工程勘察。

第三，加強巖土工程勘察工作，能夠有效提高工程經濟效益。工程建設與發展過程當中，無論是由于設計上的不足還是引發安全事故，對于工程建設的持續穩步發展都會造成巨大的負面影響，帶來的經濟損失也是相當巨大的，這樣一來便會影響工程建設經濟效益。在工程建設過程當中出現設計不合理或者安全事故，首要體現在工程會出現不同程度延期，這就導致無法在期限要求下如期完工，增加經濟成本，經濟效益也會受到很大影響。同時巖土工程勘察工作對于指導工程建設各項決策的順利實施提供著重要的依據作用，只有保證勘察效率和質量，確保勘察數據的精準性和全面性，才能作為重要依據為工程建設設計、施工、材料、機械設備以及人員投入等各個方面提供詳實的參考，投資規?？茖W確定，倘若巖土工程勘察為充分落到實處，極易引發投資不合理的情況出現，必定會影響經濟效益。

2.巖土工程勘察中深基坑支護技術分析

2.1深基坑支護結構

就我國的巖土工程勘察而言，深基坑工程建設過程當中主要的支護結構，主要包括重力式支護結構、柱列式支護結構、板柱式擋墻結構，還有土層錨桿、沉井結構等。以下簡要探討深基坑支護結構。對于工字鋼樁支護結構而言，屬于一種粘性土砂條件下應用較為普遍的結構方式。在很多深基坑施工過程當中，都是利用大型工字鋼進行支護，利用沖擊式打樁機進行打樁，把工字鋼沿著深基坑設計的邊線向地下打入，保持中間距離在1m～1.2m范圍上，之后再對深基坑進行開挖作業。在開挖深基坑時，應當將水平木板（50mm厚）插入其中，遮擋樁間土體，保證深基坑處于相應深度之后，還應當科學合理的設置錨桿、腰梁以及橫撐等，鋼梁、鋼管與橫撐共同組合構成，利用大型槽鋼和工字鋼設計腰梁。深基坑施工過程中，如果面對較高的地下水位，還必須要落實人工降水措施，與工字鋼鋼樁支護結構共同配合進行施工，由于這些支護結構在具體施工過程當中，施工的噪聲遠遠大于環境保護相關法律規定限值大小，所以必須在距離居民點較遠的工程中進行應用。

二是鋼板樁支護結構。這種支護結構和工字鋼樁結構非常類似，在一些地鐵工程深基坑工程施工過程當中應用比較多，利用這種支護結構，具有很多的優點，首先具有很高的強度，而且連接樁與樁之間隔水效果非常的明顯，可以重復性應用。對于鋼板樁而言，有U形斷面，同時還有Z形斷面。在地鐵設計和工程建設施工時，倘若基坑較大，可以利用帷幕式構造確保支護結構垂直性，以便更好地進行施工。

三是深層攪拌樁支護結構。這種支護結構在深基坑工程施工過程當中也有著普遍的應用，利用攪拌機械拌和水泥的基礎以及石灰等，起到良好的支付與擋土作用，一般而言，攪拌樁在此類支護結構當中會設置成格柵形，也可利用連續搭接設置成止水帷幕。

2.2深基坑的設計

在設計深基坑過程當中，控制基坑地下水，進行施工監測，或者設計基坑內外涂體穩定性以及支護結構強度變形，都必須在全面詳實的數據資料參考下進行。設計深基坑工程過程當中，應當通過下面幾個方面提供資料，首先要保證巖土工程勘察報告的全面性和完整性，從中獲取參考數據信息。同時還應當了解與掌握建筑物結構總平面圖，設計圖和工程用地紅線圖等相關信息資料。還需要了解和掌握工程建設區域建筑結構平面圖，結構圖以及工程埋深、荷載信息，還需要了解工程施工區域道路、地下管線管網，通訊管線等各種信息，明確深基坑工程支護結構設計要求。

3.工程實例

3.1工程概況

擬建建筑物為高層建筑，主要包括住宅樓、地下車庫、商業樓，地上住宅樓為33層，有三層分布在地下，達到16.5m的基礎埋深，結構為剪力墻結構，基礎為樁基基礎，商業樓分為地上和地下兩部分，地上、地下分別為6層、3層，采用框架結構，基礎埋深為16.5m。有3層為地下車庫，為框架結構，基礎屬于筏片基礎，基坑長寬為180m×220m。

3.2巖土工程條件分析

此次勘察工作，其范圍和深度，不但要保證基坑側壁穩定性，同時還應當滿足支付穩定性計算以及支護設計，同時還應當確保科學合理的估算高層建筑基底壓力，壓縮層深度與抗震評價深度的。

對工程地質條件清楚了解與掌握，正確合理的設置基坑支護方案，更好的指導施工工作的有序開展，控制和減少安全事故的發生，充分考慮土層具有的性質特點和水位變化特征，對基坑支護方案科學選擇，對施工工藝以及相應的設備準確確定。

3.2.1完成工作量

此次勘察工作的開展，共設計鉆孔56個，取土鉆孔為26個，同時貫穿孔也為26個，水位測量孔為4個。進行波速試驗的鉆孔為6個。開展靜力觸探試驗孔為8個。對于控制性勘探孔而言，其深度控制在80.0m；一般勘探孔保持在20.0m～70.0m的深度范圍。

3.2.2地層巖性

依照野外鉆探和室內土工試驗獲得的相關數據發現，此次勘察過程當中，在勘探范圍以及深度之內，主要包括的場地地基巖性有12層之分，主要包括雜填土、素填土、粉質黏土夾中砂、粉土、中粗砂、粉質黏土、粉質黏土、中砂、粉質黏土、中粗砂。

3.2.3地下水

工程擬建區域具有較高的水位，具有較深的基礎埋深，在勘察實際，對于4個勘察點進行選擇，運用套管護壁，并在底板隔水層周圍與紅黏土相結合，進行搗實封堵，來對地下水位分層測定，具體操作過程當中存在較大的難度，所以在鉆探過程當中也為鉆探分成水位測定具有較大的技術難度，實際操作過程當中存在很大的困難，對地下水位準確地進行測量，是對基坑降水方案制定的重要前提與基礎。

工程場地地下水第一層屬于潛水，主要在第②1層粉土內進行存賦，靜止水位埋深達到3.6m～4.6m，以及775.90m～776.32m標高。承壓水是第二層地下水主要特點，主要在第③2層中砂與第⑤層中粗砂內賦存，部分缺失于④層粉土，致使③2層和⑤層彼此貫通。②1層粉土與③1層粉質黏土屬于隔水層，⑥層粉質黏土是隔水底板。4.7m～7.0m的承壓水頭，773.62m～775.47m的高程。勘查過程中已經進入豐水階段，依照相應的調查發現，伴隨季節性的改變，水位有一定幅度改變，主要保持在0.5m～1.0m范圍之間，依照水頭試驗手段即室內試驗，根據6.0×10～4cm/s選取滲透系數，筆者認為必須要結合現場測試試驗確定滲透系數，井孔抽水試驗抽水井為1個，觀測井為2個，可獲得滲透系數。

4.評價的重點

4.1周圍環境分析

評價周圍環境，對于基坑支護方案選擇，并對維護結構位移情況進行確定，控制基坑穩定安全系數有著非常重要的參考作用，詳細的調查研究，獲取相應的資料信息，掌握基坑外圍具體情況，對于相鄰建筑物和地下設施狀況信息資料展開全面地收集和整理。

對場地周圍的地下管線，輸水管道，排水管道，煤氣管道，水暖管道等詳細調查與研究，同時調查研究有線電視，電信等基坑四周電力管線，比這些情況全面了解與掌握之后，準確的確定基坑開挖施工方案。

對基坑場地周邊建筑情況全面的調查與研究，了解其具體位置，結構特點還有基礎埋深等各方面的情況，更好的指導基坑支護方案的順利實施，確定基坑施工工藝，以免施工過程當中導致周圍建筑出現變形，引發矛盾問題。

4.2基坑邊坡穩定性分析

加強基坑邊坡穩定性勘察工作，能夠更加全面的獲取有關信息數據，確保邊坡穩定性，勘察工作實際應當利用鉆探技術，對土樣質量嚴格控制，并利用土工試驗室，對獲得的粉土土樣開展剪切試驗，針對這些粉質黏土開展了三軸剪切，針對砂類土開展了休止角試驗，借助試驗數據進行詳細的分析與研究工作，對于基坑支護巖土數據進行獲取，提供更加全面的信息數據更好的分析基坑邊坡的穩定性。

依照場地巖土工程實際，對于抗剪切強度標準值進行確定過程中，砂類土統一將休止角提出。第①2層φ水下= 39.0°；第②2層φ水下= 38. 0°；第③1層φ水下= 40.0°；第④2層φ水下= 39.0°。上述信息數據，對于分析研究基坑邊坡穩定性，并進行相應的計算是十分重要的，充分考慮工程建設區域具體的地質情況與周邊環境，勘查工作的開展必須要基坑支護方案建議提供出來，通過研究發現，應當采取的方案應當是在地下5.0m通過1∶1的坡度進行放坡開挖，以上部分支護過程中，通過土釘墻進行支護，以下部分通過灌注樁加錨索方式進行支護，深層水泥攪拌樁將三管擺噴防滲墻聯合應用，設置止水帷幕。通過相應的計算，最終選擇這一方案進行支護。

4.3地基基礎方案分析

擬建工程屬于高層建筑，有地下車庫、商鋪和住宅樓等相連，因荷載不同，樁基基礎類型及長度選擇存在一定長度。

在實際鉆探工作，應當通過鉆探取樣以及波速測試以及靜力觸探和標貫試驗等各種原位測試手段，針對土樣進行常規以及高壓固結試驗，并進行三軸快剪，砂樣進行顆粒分析以及水下、水上休止角等各種試驗。

對于外業信息進行全面的分析與研究，對統計土工試驗成果資料進行試驗，對于各類樁型的設計參數以及樁端持力層進行精準提供，保證樁基基礎安全性與經濟性。

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