復雜環境下深基坑支護設計及施工設計關鍵技術研究

劉 東

山西焦化臨汾建筑安裝有限公司（041000）

1 深基坑支護工程特點

1.1 具有一定的風險性

作為一項地下工程，深基坑支護技術的操作，需要與相鄰建筑物以及地下管線的建設情況相互協調，否則很有可能使建筑物的穩定性大幅度下降，從而引發一系列的安全隱患。除此之外，施工期間的各項因素也有可能對深基坑施工產生影響，比如路面的承載力比平時低，特別是在土方開挖階段在沒有支護的形勢下，如果大型載貨車路過該區域，巨大的交通壓力都會對深基坑的施工產生消極的影響。大部分深基坑支護工程的結構都是臨時性的結構，無法為整個工程提供永久性的保護，但為確保深基坑支護工程的安全性，有必要將臨時結構與永久結構進行比較。因此，深基坑支護在一定程度上存在一定的風險。

1.2 復雜的地質環境

復雜的地質環境是建筑工程在施工的過程中需要重點考慮的內容，而且地質環境涉及的相關數據以及指標也是影響深基坑支護技術的重要因素。特別是在一些地形異常的沿海地區，因為地質結構復雜，所以在開展深基坑支護時需對整個結構特點進行了解，確保工程的穩定性和安全性。如果初期施工的安全隱患未能得到有效解決，后期的施工質量也會受到影響，甚至威脅到現場工作人員的生命安全。在深基坑支護操作當中，管道鋪設是非常重要的一個環節，但面對一些老式建筑，如果無法對管道鋪設提前規劃，很有可能影響建筑物的安全性和穩定性。除此之外，深基坑支護結構也受壓縮條件和土層含水量的影響[1]。

綜上所述，在深基坑支護設計以及施工時，需對工程的地質條件進行仔細勘察，了解當地的水文地質環境之后，才可以確保深基坑支護的順利開展。

1.3 受外界環境影響

深基坑支護工程在進入到施工階段之后，難免會受到外部因素的影響，特別是地形環境條件以及氣候條件。因此，在深基坑支護工程施工期間，現場工作人員必須充分考慮地形條件和氣候環境的問題，前期的設計操作也需要充分考慮相關的指標，做好深基坑的排水工作，并且在干燥的季節做好混凝土的養護工作。

1.4 具備一定的時效性

深基坑支護具有一定的時效性，因為很多工程的結構都具有臨時性，在完成一個環節的施工操作之后，就可以將前期的設備拆除進入下一個環節的施工，所以現場工作人員需要根據不同階段的設備使用情況以及不同階段的施工方案開展一系列的施工操作，確保工程的實效性。

1.5 具備一定的系統性

深基坑支護工程本身就是一項系統性的工程，涉及多個專業的內容。為了確保地下停車庫的穩定性和施工環境的安全性，現場工作人員需要對工程的施工現狀以及相關的數據進行收集及分析，確保每一項施工環節都可以從整體的角度出發，保證每一個施工環節都符合系統性的特點。

2 深基坑支護施工要點

2.1 改變傳統觀念

目前，我國深基坑支護技術發展中沒有明確的計算標準，導致很多工程在施工的過程當中并沒有按照統一完整的設計體系以及相關的設計規范制訂施工方案的。在工程設計的過程中，設計人員應根據我國建筑行業發展的情況以及未來的發展趨勢，建立新型的設計體系和設計規范，更符合社會發展的實際需求。

2.2 重視對支護結構的研究

深基坑支護技術對高層建筑的各項性能以及指標會產生決定性的影響，所以在發展高層建筑同時，需針對深基坑支護技術進行深入的分析。只有確保深基坑支護技術合理有效地開展，才可以提高高層建筑施工的質量，進一步推動我國建筑行業的發展。但是從目前了解的情況來看，我國深基坑支護技術的發展并沒有完善的研究體系。工作人員必須花費大量的時間以及精力進行數據的收集和分析。由于很多工作人員不能確保數據收集的合理性，從而無法為整個工程的開展提供足夠的資料支持。

2.3 對深基坑變形進行有效控制

影響建筑物整體穩定性的因素有較多，而普遍存在的問題是施工期間的板磚拆除。如果不能有效地防止周圍土層變形，建筑物的安全系數會不斷降低。因此，在應用該技術的過程中，工作人員應加大對基坑變形防治技術的研究力度，打破現有技術的應用局限，有效防止基坑支護中周圍土層的變化。防止土層變形的技術首先要有一個完善的施工方法，這就要求工作人員在施工之前，要對項目區的實際情況有一個全面的了解，并對附近的地面作出響應[2]。

3 復雜地質環境下深基坑支護設計

3.1 支撐和圍護樁墻設計參數

支撐圍護樁墻設計的參數在基坑建設方案的設計過程中是非常重要的一項。這些參數需要準確地測量、對照得出最終的準確數值，方便深基坑結構的設計。參考周圍的建筑物的特點以及施工的要求，進行一系列的深基坑支護施工，可以提高整個工程的穩定性以及擋土墻的強度。

3.2 確定模型的維度、尺寸及參數

深基坑支護工程在實際操作的過程當中，基坑的邊界會對周圍的建筑物產生直接影響，所以在設計時要確保設計模型的邊界與設計支護結構的邊界一致。在深基坑開挖方案的選擇方面，也需要在前期開展計算機的模擬，根據地質結構以及水文環境進行一系列的施工操作。

3.3 計算結果

在深基坑支護使用新的技術性的材料，可以提高工程的質量，當然在操作時也需要不斷地進行創新。因為我國深基坑支護技術的發展起步時間相對較晚，相應的理論知識和實踐操作技能都處于比較落后的狀態。為了確保深基坑支護技術的設計以及施工更加準確，應將信息技術與深基坑支護技術充分融合。在對深基坑擋土墻的變形參數和變形的因素進行深入了解之后，才可以確保施工期間的各項指標得到嚴格管控。

4 深基坑的支護施工技術分析

4.1 混凝土灌注樁

混凝土灌注樁是深基坑支護的關鍵技術，具體的操作流程比較復雜，包括前期的測量、鉆孔以及后期的清洗等。設計人員對每一個階段的施工都需要嚴格控制相關的影響因素，而且在前期做好設計以及確保方案的可行性，才可以獲得良好的施工效果。

4.2 錨桿支護施工

在沒有完全開發的基坑豎向墻或者已經開挖的深基坑墻體上進行鉆孔使用的技術是錨桿施工技術，該項技術的操作是在滿足相關的規范以及要求之后，才可以在預先打孔的位置開展，最后形成柱狀。這種施工方法可以確保深基坑工程具有更強的張力，確保深基坑的穩定性得到整體提高，并且有效避免深基坑的變形。除此之外，該施工可以節省大量的人力、物力和材料，提高工程的施工速度。

4.3 錨噴護壁施工

錨噴護壁施工需要以介質本身的承載力作為基礎，所以現場工作人員需要選擇合適的介質，并通過錨桿和周圍土體之間的摩擦產生的凝聚力，確保深基坑的穩定性。將深基坑的穩定土和不穩定土充分結合在一起，產生穩定組合。螺栓的兩端可以相互連接，并牢固地嵌入土壤中[3]。

5 深基坑支護方案的選擇

5.1 深基坑支護形式選擇原則

深基坑支護技術在經過多年的發展之后，不管是在具體的技術內容還是在深基坑支護形式方面都得到了不斷的完善，但是在施工期間，也需要根據工程的實際情況，包括工程的支撐結構、適用范圍、工程造價等，選擇合適的深基坑支護形式。特別是高層建筑工程的深基坑支護的難度更高，需加強與人機合作，借鑒類似工程的施工經驗，確保工程方案設計更符合實際情況。

5.2 支護形式優選方法

深基坑支護形式的選擇對工程的質量十分重要，影響深基坑支護施工的因素比較多，而且有可能相互作用，存在較大的不確定性。如何選擇合適的支護形式，并且對周圍環境影響較小，可以選擇多目標模糊決策的概念，將影響因素的特征進行明確，并且轉換所有的支持形式和支持參數，將其納入到數學模糊集當中，按照置信水平對其的可行性進行評價，從而確保方案的選取更加合理。

6 實施效果及總結

6.1 注意與相鄰基坑施工協調

在相鄰基坑施工中，需要考慮支護結構軸向力向鄰近基坑外側的傳遞，需要充分協調好與相鄰基坑側之間的傳遞力度。

6.2 基坑工程實施階段需采取信息化施工

為了了解深基坑支護結構以及地下水處理系統的工作特征和周圍環境的動態變化，工程在建設期間需要使用定位跟蹤監測系統了解相關的數據及信息，確保工程在施工操作時具有安全性。特別是在基坑及地下工程施工時，發生危險事故的概率最高，此時定時定期地檢查還可以確保施工的安全。

7 結語

隨著高層和超高層建筑的不斷增加，深基坑支護工程也相應地增加。加強復雜地質環境下深基坑支護技術的研究與設計，對提高支護工程設計的重要性，確保支護結構的合理性和科學性，具有重要意義。