岩土工程中深基坑支护的设计与施工方法探究

岩土工程中深基坑支护的设计与施工方法探究

程成

吉林省诚泰基础工程有限公司

摘要:在岩土工程建设中，深基坑支护是一个重要环节，这一环节可以为高层建筑工程的整体质量与安全提供保证，在其设计过程中，必须深入勘查现场的地质环境，以了解现场以及周围的环境情况，在此基础上根据实际情况开展相关设计工作，通过反复性的验证、调整之后，才能收获一个稳定的、安全性的深基坑支护设计。与此同时，深基坑支护施工工作也尤为重要，是确保工程项目施工质量的关键。所以，在具体工程建设过程中，必须以严谨的、科学的态度对待深基坑支护设计与施工的相关问题。

关键词：岩土工程；深基坑；支护设计与施工

中图分类号：TU46文献标识码：A

引言

随着我国岩土工程的施工范围越来越广，对施工的应用强度也得到了进一步地提高，施工过程中，深基坑支护这一关键性的技术直接影响了施工环节与工程的质量。随着深基坑支护这一关键性技术的广泛应用与逐渐发展，对深基坑支护结构的设计也需要进一步地改进与完善。

1 基坑支护的重要性

基坑支护设计是基坑支护工程施工质量的基础，是基坑支护工程项目的关键。它包括自然环境、地质环境、地质构造等方面。从事基坑支护设计的人员应科学合理地设计支护结构，从自然环境和工程需要分析养护目标，充分考虑各方面的影响，并将影响因素融入设计，以更好地提高基坑支护的施工质量。近年来，优秀的技术层出不穷。多层建筑的不断施工促进了基坑支护的发展，为基坑支护工作者的工程建设积累了大量的工作经验和远见。然而，在实践中仍然存在许多问题。此外，传统的基坑支护已不能满足当今工程和建筑设计的需要，也发生了一些安全生产事故，影响了基坑支护的快速发展，不仅如此，当今很多基坑支护的设计无法考虑具体的复合型基坑开挖和支护情况，基坑支护脱离了时代，这也使大家更加高度重视基坑支护的设计问题。为处理设计中存在的不足，相关设计人员要严肃对待基坑支护设计，要对基坑支护的改革和创新进行进一步的研究，以全新的姿态面对新环境的施工压力。

2 岩土工程深基坑支护设计

2.1 选择正确的深基坑支护方式

排桩和双排桩是深基坑支护工程中常见的支护形式。该类支护主要采用钢筋混凝土灌注桩或预应力管桩。在设计中，要加强对现场条件的全面了解和分析，选择合理的桩型和桩参数。当水文地质条件比较复杂，存在地表水或浅埋的地下水时，还需要进行防水、止水、排水设计，尤其在地质条件较差和周边地表物较多的地区要配合地下连续墙的方式来起到良好的支撑作用，从而使得深基坑结构能够具备较强的稳定性，为后续施工奠定坚实的基础。

2.2 转变传统设计理念

我国在深基坑支护领域积累了大量的实践经验，为完善深基坑支护结构设计理论和方法奠定了良好的基础。但从其实际结构设计和施工来看，我国仍处于探索和探讨阶段，尚未形成完善统一的结构设计标准和规范。土压力分布依然在采用朗肯理论、库伦理论确定，支护桩依然需要利用“等值梁”计算。以上计算理论已非常陈旧，采用这些方法计算出的结果是与结构受力情况存在很大悬殊的，不仅不安全，也不经济。所以，在深基坑支护结构设计过程中，坚决不能再采用以前的结构荷载法，应该积极改变传统设计理念，在施工监测为主导建立信息反馈动态设计体系。

2.3 岩土体物理力学参数的选择

科学合理的选择物理力学参数在设计中尤为重要，也是保证支护结构本身安全的关键。在设计前应仔细研究分析勘察报告，确定参数时应全面了解地层情况、分析土工试验及原位测试数据，并结合勘察单位提供的基坑支护设计参数建议值，综合确定适用于本工程的设计参数。

3 施工方面

3.1 钢板桩支护

钢板桩支护形式是指利用型钢支护边坡，连续施工钢板桩形成钢板墙。钢板桩的施工形式相对简单，适用范围广。它能实现水土保持，已成为深基坑施工中常见的支护结构。一般钢板桩截面形式包括Z型、U型和直腹板。虽然钢板桩施工较为简单，支护效果较好，但是其施工过程中容易对相邻地基造成变形，并且施工噪声较大，对周围环境影响大，因此在建筑物或人员密集的区域不适合采取钢板桩支护。同时钢板桩自身柔性强，需要配备有效的支撑系统，当基坑深度超过 7 m 时不适合采用。

3.2 地下连续墙支护技术

岩土工程深基坑施工中出现较大渗流时，可采用地下连续墙支护技术进行处理。在施工实践中，当基坑深度低于地下水位且岩土工程施工现场存在砂层时，可采用该方法。从施工过程来看，地下连续墙施工振动小，墙体刚度大。此外，可以有效提高土石工程的防渗效果，施工效果良好。在实际施工中，地下连续墙支护技术的应用应注意以下几个要点。（1） 地下连续墙多采用混凝土浇筑施工，施工量大，可采用分层连续浇筑或推式连续浇筑。（2）在实际浇筑中，应严格遵守边浇筑、边振捣的工艺要求，要求振捣器垂直插入的深度不小于500 mm，在振捣顺序管理中，按照自后向前的顺序进行施工。此外，完成地下连续墙施工后，为确保良好的施工效果，还应加强连续墙的养护管理，在养护中，严格控制墙体表面温度、湿度，确保地下连续墙整体完整性。地下连续墙养护时间应控制在14 d左右，这样能有效提升防护墙的整体强度，保证岩土工程深基坑防护效果。

3.3 喷锚网支护

目前，深基坑支护最常见的结构形式是喷射混凝土锚网支护结构。喷锚网支护是由钢筋网、锚杆和表面喷射混凝土组成的综合性施工技术。喷锚网支护结构广泛应用于岩土高边坡和大跨度地下结构的支护施工中。喷射混凝土锚网支护结构在岩土层中掺入锚杆，通过锚杆以一定的长度和间距将土体形成一个整体，以改善土体强度低造成的缺陷，有效提高土体的整体强度。之后在边坡上铺上钢丝网片，在钢丝网片上喷射混凝土，混凝土厚度一般为 80~100 mm，实现了对土体变形的约束，使土体与混凝土形成一个整体。喷锚网支护结构的施工流程为：土石方的开挖与边坡修正→钻孔→插入锚杆→压力注浆→铺设钢筋网→焊接钢筋→喷射混凝土→开挖下土层。在喷锚网支护施工中，要注意各个环节的衔接，随挖随支。

3.4 控制好基坑支护的施工质量

如深基坑支护工程存在严重的施工质量问题，不仅影响后续施工工作的有序进行，甚至危及施工人员的生命安全。因此，有必要加强基坑支护施工的全过程控制。施工前，应充分了解现场及其附近的地质条件和周围建（构）筑物，减少对周围环境的影响。按图纸施工，坚持分层开挖、分层支护的原则，尽量缩短基坑开挖后边坡的暴露时间。同时，遵循信息化建设的原则。当发现地层与勘察报告不符、基坑上部管道渗漏等异常情况时，施工单位应及时反馈给设计人员，设计人员按实际情况调整设计参数重新核算，并采取有效措施，保证基坑的安全和正常使用。施工过程中还要设置相应的排水系统，防止生活用水、雨水侵蚀边坡，冬季施工应做好防冻措施。施工过程控制属于非常重要的环节，主要体现在施工中如果存在一些问题，虽然后期可以采取补救措施，但是也很难达到预期的效果，因此需要加强全面的质量监管。

结束语

深基坑支护作为现代岩土工程中的重要一环，在施工开始之前，相关的施工人员应该着重对施工现场进行全面的勘察，并将勘察所得的数据进行汇总、分析。在数据的基础之上再进行深基坑支护的设计与施工，这对于确保工程质量起着十分重要的作用。

参考文献

[1] 慕旭日.岩土工程中深基坑支护的设计与施工方法探究[J].世界有色金属，2020(7):240-241.

[2] 许传道.基于岩土工程中的深基坑支护设计问题和对策探讨[J].世界有色金属，2017（4）:153-154.