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

王旭麒

荆门市规划勘测设计研究院，湖北省荆门市 448000

摘要：科技的进步，促进工程建设事业得到快速发展。进行岩土工程深基坑支护设计和施工前，要加强对场地的地质条件和周围环境的了解、认识，充分做好资料的搜集工作，根据当地的支护经验，确定经济合理的深基坑支护形式和施工方案，全面解决施工中所存在的问题，加强技术支持和管理力度，从而使岩土工程深基坑支护设计和施工得到全面的提升，满足工程建设的需求，取得显著的经济效益和社会效益。本文就岩土工程中深基坑支护的设计与施工方法展开探讨。

关键词：岩土工程；深基坑；支护设计

引言

岩土工程深基坑施工环境较为复杂，在项目施工中，基坑渗水、岩土崩塌等都可能对项目施工造成影响，这不仅影响了项目建设质量，而且容易造成工期延误和施工人员人身伤害等问题。基于此，有必要在深基坑施工初期阶段开展基坑支护工作。规范化开展深基坑支护设计，从源头上保证深基坑支护施工质量，推动岩土工程项目建设工作的顺利实施。

1深基坑支护的概述

近几年，建设工程中的基坑支护技术已经成为系统性的工作模式，比较常见的施工技术有排桩支护技术、搅拌墙支护技术和土钉支护技术。其中土钉支护技术因其施工简单、周期短、成本低而被广泛应用。一般情况下，基坑支护系统由于功能的不同，所对应的施工方案也存在着较大的差异，在实际支护时需要根据周边的自然条件以及地质情况选择重要的维护结构，同时还需要考虑围护结构在后续使用时的一些位移问题。为了使基坑支护设计与施工得到充分的保证，需要做好岩土工程的勘察工作，以提高设计施工与周围环境的相互协调。在基坑支护形式的选择方面，要根据地质条件、周边环境及现场施工条件综合确定，选择单一性的支护结构或者多种支护结构组合的支护形式，以此来提高支护的效果及水平。在基坑支护设计时，如果采用悬臂式或土钉墙支护结构，除考虑稳定性以外还应注意水平位移对周边环境的影响；如果采用锚杆支护结构应考虑与周边环境的协调；如采用截水帷幕止水，除考虑对周边环境的影响外，应采用适宜的工法以达到预期效果。施工采用正作法开挖时，需要遵循先上后下的原则，按照设计工况层次性的开挖来保证基坑的安全。施工中需要加强对整个支护过程的全面监督管理，进行全方位的变形监测，达到安全使用的效果。基坑支护施工完成后，应立即进行基槽底部的清理工作，并及时铺设素混凝土垫层，防止突如其来的暴雨浸泡地基土。地下主体结构施工过程中，做好基槽周边防排水工作，防止基坑周边水流入基槽内。当基槽内积水时，应及时把水排出基槽，避免主体结构出现上浮引起梁、板、柱、墙开裂，造成不必要的损失。

2深基坑支护技术设计方面

2.1土层锚杆支护

土层锚杆支护技术是岩土工程深基坑支护中的常用方式，该支撑体系下，锚杆的一侧衔接支护结构，另一侧插入结构稳定的岩土中。从支护体系设计效果来看，锚杆支护技术在连接禁锢锚杆、土层灌浆的基础上，将深基坑岩土结构连接成一个整体，有效地提升了设备基坑支护设计的质量，为后期项目施工奠定了良好基础。要进一步深化土层锚杆支护技术应用水平，在初期设计阶段必须考虑以下因素。（1）土层锚杆支护设计受岩土工程建设区域环境的影响，为准确掌握岩土工程建设区域的地质、水文环境，要求开展施工区域的系统勘察，并在具体勘察中考虑岩土工程的建设结构、工程特征，然后规范化地进行工程建设区域的土样提取、参数选择和数据计算。（2）将锚杆材料规格、性能等参数纳入考虑范围，尤其是要做好钢管、钢丝等材料性能的分析，确保杆体材料能满足项目基坑支护体系建设及应用需要。（3）在土层锚杆支护细节设计层面，应从施工准备、成孔、拉杆安装、灌注、张拉锚固等环节开展锚杆支撑体系设计，并且在设计中需做好锚杆关键参数的计算分析，为后期项目施工提供有效指导

2.2混凝土灌注桩支护

分析岩土工程中深基坑支护要点，混凝土灌注桩支护是较为重要的支护方式之一，主要是其自身的优势较突出，能在整个施工作业阶段进行无振动、无挤土、无噪音施工，不会对周围环境及群众日常生活、生产造成不良影响，并保证各项工作能有序实施，显著提升工作效率与质量。再加上混凝土灌注桩支护的刚性较大，壁强度突出，成为较常用的支护方式之一，应用此支护方式能保证岩土工程结构的稳定性，不易产生变形。

2.3土钉墙支护

土钉墙支护相对来说是一种较为传统的施工技术，较早地应用于基坑支护工程中，总结了大量的工程经验和教训。实际上土钉墙作为一种应用最广泛的支护体系，设计理论尚不完善，还没有完整的使用结构分析方法，其中工作状况下土钉的拉力、面层的受力、位移的计算都未解决，通过一些构造措施和经验方法来满足基坑的安全和稳定性。土钉墙支护一般应用于周边环境简单、对变形要求不高的12m以下的基坑，并且作为临时支护，一般使用周期不超过1年。土钉墙支护既可以在支护体系中独立使用，也可结合其他支护结构联合使用，如预应力锚杆、水泥土墙、微型桩，选择其中一种或两种共同作用，提高实际的支护效果，满足工程需求。

3施工方面

3.1开展工程勘察工作

岩土工程在深基坑支护施工中，充分考虑当地的自然地质保护情况，结合当前需地质支护的项目工程质量来组织进行，将地质勘察支护工作重点落实下去，勘察内容包括土质地层主体结构、地下室和水位等，准确评价当前区域的实际情况。同时，工程在建设中结合调查获取的数据参数进行判断，深入了解不同施工区域的地质存在差异，并结合实际地质情况特点进行科学的材料准备工作，采取一系列的处理措施有效解决问题。

3.2控制好基坑支护的施工质量

如深基坑支护工程存在较为严重的施工质量问题，不仅影响后续建设工作的有序进行，甚至危及施工人员的生命安全，因此需要加强对基坑支护施工的全过程控制。在施工之前需要充分了解场地及其附近的地质情况及周围建（构）筑物情况，减小对周边环境的影响。施工时应按图施工，坚持分层开挖、分层支护的原则，尽量缩短基坑开挖后边坡暴露时间，同时应遵循信息化施工原则，发现异常情况时，如地层与勘察报告不符、基坑上部管线漏水等，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。

结语

规范化地开展深基坑支护设计，能从源头上实现深基坑支护施工质量控制，为岩土工程项目建设奠定良好基础。只有充分认识到岩土工程水理特性和深基坑支护特征，深层次分析岩土工程深基坑支护设计的关键问题，并加强深基坑支护技术设计和设计过程方法把控，才能有效地提升深基坑支护设计水平，促进深基坑及岩土工程建设工作的有序开展。

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