深基坑的支护设计与岩土勘察技术

深基坑的支护设计与岩土勘察技术

黄玥

新疆岩土工程勘察设计院研究院有限公司  新疆乌鲁木齐  830000

摘要：目前岩土工程项目当中深基坑属于重点内容。其处理难度及标准均高于常规基坑工程。所以，设计人员要对其予以充分重视，在清楚深基坑支护设计特点与要求之后，着力对支护设计方案进行优化，以此来强化工程可靠性与经济效益。但是由于深基坑支护结构具有高度的复杂性，设计难度比较大，也就造成了设计阶段很容易出现一些明显偏差，进而影响后续深基坑支护的施工效果。

关键词：深基坑；支护设计；岩土；勘察技术

1岩土工程勘察技术分析

1.1测绘技术

测绘技术主要是根据建筑所在区域的项目场址进行实地踏勘，并收集相关历史资料，而后选择适配性技术开展测绘工作。实践经验表明，应用航摄影技术，不仅可以将无人机技术与倾斜摄影技术进行资源整合，且能在外业、内业作业联合方式下，根据项目地质测绘成图目标，开展航空摄影测绘作业。具体流程主要包括：布设像控点、设置公共控制点、进行航空拍摄、配置CORS与GPS-RTK技术、抽样检查，进行结果确认与分析、开展DOM编辑处理、生成测绘图等。需要说明的是，在当前应用测绘技术的过程中，勘察重点集中在地质环境、地形地貌、不良地质、水文发育等方面。尤其是“无人机+摄影+GPS-RTK”联合方案的应用，不仅提高了勘察精度，还可以减少测绘人员的数量，确保整个测绘、编辑、图形绘制等工作的全面实施。

1.2钻探技术

在岩土工程勘察时可借助钻探技术，对建筑场址中的地下水、地层断裂带、风化带、软弱土层、地层等各类情况进行勘察。实践表明，在钻探技术实际应用中，借助对处理剂的配套应用，可提高钻探效率。尤其是以聚合物为主要材料的无固相类材料，能够混合交联剂与泥浆，发挥交联与渗析作用，降低钻探时塌孔事故发生率。在岩土工程勘察中，对环境管理工作的加强，进一步扩大了对取样、试验技术的应用频率，可将其与钻探技术进行联合，并按照样品分类采集→封装→存储→运输→试验→形成报告→应用报告等流程进行具体操作，全面提升勘察质量与效果。

1.3原位测试技术

原位测试技术主要包括波速测试试验、标准贯入试验、静力触探试验3种类型。在波速测试试验中，操作人员通常会应用超声波测试技术，按照“弹性介质反射”原理，先向测试对象发送超声波，然后借助超声波接收装置回收反射回的声波频率、速度、频谱等，并将其转化为与物理学指标对应的地质结构数据，最终获取波速测试结果。在标准贯入试验应用中，操作人员需以选定的测试项目场址为准，结合现场踏勘结果确定试验地面，先将测试设备中的穿心锤子提升到测试位置，再通过释放方式进行试验并做好各项数据的记录。由于该测试技术操作简便，现阶段的应用频率相对较高。在静力触探试验中通常以探杆为主，只需把探头压入土层之中进行阻力统计分析，即可完成对软土层、黏土层等低强度土层的地质原位测试，获取勘察数据。目前，应用该技术时的压力控制相对较好，速度设置精度获得了大幅度提升。

2深基坑支护设计要点

2.1明确基坑勘察要求

在基坑支护设计中，应结合工程实际情况，遵循因地制宜原则。地质条件不同，对基坑支护设计的要求也各不相同。其中，土壤性质、地下水位以及周边环境等均是影响基坑支护设计的关键因素。为确保基坑支护设计的合理性，充分发挥其作用，要做好前期的岩土勘察工作，以掌握基坑设计条件，预防后期基坑施工过程中的潜在安全隐患。

首先，综合考虑基坑开挖复杂程度，明确各勘察点布设要求，且应随着基坑开挖程度变化而调整各勘察点距离。基坑开挖前期，将各勘察点距离控制为50m；后期则是控制在20m范围内，使地质数据的获取更加全面性。

其次，对勘察区域的土壤性质进行调查时，要特别关注该区域土层以下部分是否有含水层、软土层等其他特殊土层。特殊土层所在位置较深，若在后期深基坑施工中遇到特殊土层，并未做好相应措施，则会降低深基坑施工安全性。因此，要重视土层勘察，掌握相关数据信息，可减少特殊土层对基坑施工的影响。此外，若在雨季开展施工作业，地下水位置会出现明显变化，对基坑支护效果产生较大影响。因此要及时确定当前地下水位置和水位变化情况，保证基坑支护设计的合理性。

最后，结合现场基坑开挖情况，确定岩土勘察目标，安排具体勘察内容，合理选择勘察技术，以提升勘察效率。由于岩土勘察会涉及钻探作业，为防止钻探作业期间与地下构筑物或管线发生碰撞，相关人员要做好相关资料收集工作，逐一确认勘察区域内的地下构筑物及管线分布情况，并结合现有水文地质资料，确认该区域的土层分布，在此基础上详细编制满足基坑开挖要求的勘察计划。依据基坑开挖深度确定勘察深度，若勘察过程中发现软土层，则要适当增加勘察深度与扩大勘察范围，避免出现勘察数据不全面、不准确等问题。

2.2合理选择基坑支护结构参数

随着科学技术水平提高，基坑支护技术愈加成熟，基坑支护结构形式多样化，其中挡土墙、连续墙等均是较为常见的基坑支护结构形式。为避免后期施工发生结构不稳定等问题，可通过分析结构受力情况，选择基坑支护结构参数，为选择符合施工要求的基坑支护结构形式提供参考。这既能保证整个基坑支护结构的稳定性，又能提升基坑开挖的安全性。

首先，对基坑支护结构进行受力分析时，综合考虑土体黏聚力、摩擦角等因素对基坑支护结构受力情况的影响，明确不同位置结构受力的差异，在此基础上合理选择基坑支护结构参数，以保证基坑支护结构的安全性，使基坑施工更加顺利。

其次，综合分析勘察区域地形地貌以及附近环境条件，使获取的勘察数据更加精准，以便直接确定土层，确保垂直支护体系建模的有效性。若基坑施工期间有内支撑设置要求，可以借助专业软件将不同土层参数输入不同剖面，在确定基坑深度的前提下，获取基坑周围荷载，为基坑支护结构形式的选择提供参考。

2.3注重动态设计

岩土工程深基坑支护设计受到了很大挑战。尽管当前的设计水平正在逐步提高，但由于岩土工程本身的独特性，在后续的实际施工和建设中，仍然可能出现现场挖掘与设计不一致的情况。特别是对复杂地质条件的基坑来说，基坑的稳定性更决定了整个工程项目能否顺利进行下去。所以，必须要对基坑监测工作加以重视，在设计时要明确具体的监测内容与规范，对可能出现的主要风险源要有一个清晰的应急响应方案。另外还要根据施工现场的具体情况加以优化和完善，以保证设计方案更合理、更科学、更高效，以免在制定方案的过程中由于缺乏必要论证造成执行不理想。在设计变更的解决过程中，除依靠设计人员更为专业的技术以及运用一些更为先进的设计工具来增强设计方案的可行性与合理性之外，使用动态设计同样是不容忽视的手段，它能将设计变更造成的损失降到最低。岩土工程深基坑支护动态设计时，设计团队需突破传统只完成设计方案后再施工。他们有责任确保在整个岩土工程的深基坑支护项目中，设计工作都能得到充分的体现，尤其是在接下来的深基坑挖掘和支护施工阶段。

3结语

就岩土工程而言，深基坑支护设计尤为关键，设计难度比较大，易出现一些显着设计偏差。因此，有必要对特定工程地质条件加以分析研究，并制定出科学合理的深基坑支护计划。要想真正提升岩土工程深基坑支护设计成效，设计团队就应该根据实际需要采用科学勘查方法对岩土地质情况进行清楚了解，并且通过该科学设计方法保证了设计方案合理可行。

参考文献：

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[2]洪士元.岩土工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术探讨[J].世界有色金属,2020,(19):207-208.

[3]张晓杰.深基坑的支护设计与岩土勘察技术之研究[J].居舍,2020,(25):109-110.