复杂场地深基坑的边坡支护设计与施工管理研究

牟华锋

摘 要：基坑工程是比较古老并且很有时代特点的一种岩土工程，这种工程的研究重点在于选择合理是维护方案。我国城市建设逐渐增多，基坑支护工程应用更加广泛，遇到的问题和面对的场地情况也更加复杂，本文就复杂长期深基坑的边坡支护设计和施工管理进行了研究，通过工程实例，为其他工程建设提供参考。

关键词：复杂场地；基坑；边坡支护设计；管理

基坑支护结构种类繁多，如何根据实际需要选择合适的支护形式，确定合理的结构参数是目前来说仍然比较困难。如何选择最佳的设计方案，保证基坑的稳定性和经济性是至关重要的问题，需要采用更科学的方法进行选择。

1 深基坑支护设计施工现状

建筑施工中，深基坑支护是一项专业性较强的工作，通常建筑公司不能够独立完成，都外包给专业的岩土专业施工公司[1]。在设计和施工资质角度看，大型的岩土专业施工公司同时具有设计资质和施工资质，小型的岩土专业施工公司往往没有设计的资质。但是近些年来逐渐出现了这样一种现象，往往大型的建筑总承包单位处于抢占市场的目的参与投标，大的建筑总承包单位进入了岩土工程施工，但是却忽视了建筑总承包单位是否具有岩土工程设计资质，这对复杂场地深基坑的边坡支护设计带来了安全隐患。

基坑支护施工通常都采用分包的形式进行施工，一些业主把基坑工程分包给专业施工单位，由总承包单位进行管理。另一種方式是业主直接分包施工任务，这种方式为总包单位的质量管理带来了问题，质量安全不能够得到充分保证[2]。

深基坑存在这自身的复杂特点，深基坑有着很大的开挖深度，很多基坑和建筑物之间距离较小，为施工对方爱来了很多困难。所以复杂场地的边坡支护设计和施工环节都要进行严格的管理，保证设计和施工阶段都能够满足相关的建设规范，加强对边坡和周围建筑的监控，实现施工过程的信息化。

2 基坑边坡支护前期设计

进行复杂场地深基坑支护时需要注意不影响附近建筑和边坡的稳定性，在保证边坡稳定性的同时尽量节省工程成本，对特殊条件部位进行针对性的最优设计，根据工程实际对深基坑边坡进行整体性的设计安排。

（1）场区勘察。施工之前对场地的工程地质条件进行细致的勘察，对周边的建筑基础类型进行调查，了解周围地下管线分布，确定支护段的边界。

（2）钢管桩施工和土方开挖施工、混凝土施工。喷锚施工和土方的开挖工序要交替进行，控制分段距离在10～20m之间，第一层土方开挖深度在2m左右，之后的分段按照挖深确定锚杆排距。土质不良的地段采用短距离跳挖的方式进行施工。

（3）普通锚杆和混凝土施工每层时间控制在5～7d左右，锚杆水泥浆达到70%之后才能进行下一层施工。

（4）在施工管理中充分利用信息化手段，对施工情况进行实时的控制和研究处理，定时进行基坑位移和沉降的测量，进行锚杆的开挖时要对观察土层情况，如果发生了较大变化就需要采取相应的解决措施。

3 深基坑边坡支护施工

深基坑边坡支护通常应用在城市中高层建筑中，目前城市逐渐拥挤，建筑物直接的距离越来越近，为深基坑边坡支护工作打来了困难，进行设计时要本着安全性、经济性和可行性的原则进行。

首先进行场地的勘察。了解地下管线分布状况，了解现场支护界限，收集现场地质情况、地下水分布情况等。

之后对工程施工步骤进行设计。通常的施工顺序是先进性钢筋管桩施工，之后进行后期土方工程，最后进行锚杆和混凝土施工。

（1）钢管桩的支护施工。工作量主要集中在基坑边坡，对和电缆香蕉的基坑直呼和加固尤为重要。一般进行施工时都首先进行孔位置的确定，之后在定位位置进行施工，通常采用钻孔机进行。施工时要首先进行对垂直度和机位的调整，保证和孔位吻合，钻孔完成之后下管、清孔，灌浆和补浆，最后确定跟桩位置，其他桩的施工也按照这种施工次序进行。钢管在施工过程中要对钢管的底部进行处理，采用压浆的形式在管中灌浆，维持灌浆压力在0.7MPa左右，避免混入气体形成气泡，最后需要通过补浆措施进行加固[3]。

（2）土方工程。土方工程的施工需要根据锚喷工作要求，首先开挖出锚喷的工作面，之后采取分段分层的方式进行开挖，通常2m为一个层级，需要注意土方工程和边坡锚喷工程之间需要交替进行，机械开挖需要保持距离设计边坡最少30mm，锚喷工作人员进行土方的清理，用临时车外运。

（3）预应力锚杆。首先搭设预应力锚干的施工平台，之后进行空的定位，钻机确定角度和位置，进行孔施工，清理孔内，之后拌浆注浆制作腰梁，最后张拉锁定。

（4）普通锚杆。普通锚干的施工主要有以下几个施工工序：锚孔定位、钻机定位、钻孔、锚杆下拉、灌浆、补浆等。

4 复杂场地基坑边坡支护施工管理

施工过程中需要对基坑的施工情况进行管理，保障施工质量。基坑施工管理和安全技术的重点在避免基坑施工对周边建筑和线缆等造成破坏，减少干扰。所以进行基坑施工过程中要进行24h的状态监测，实时掌握基坑周围支护的状况和土方开挖维护结构以及走位土体的地质状况，对道路的影像行情况要进行特殊重视，保证在信息化的监测下能够第一时间采取措施减少破坏造成的损失。对边坡围护结构的位移、沉降和受力水平以及周边建筑物的情况做到动态掌握，保证整个施工过程中基坑都属于接受监控的状态下[4]。

（1）监控的主要工作内容：沉降情况、位移情况、深层检测、基坑周围土体变形。

①沉降监测。在土体坡面上设置监测点，选择精密水准测量方式进行测量，在远离基坑或者稳定性较好的位置设置基准点。

②位移监测。常见的测量设备是电子经纬仪，土层深度较大则选择测斜仪进行测量，选择轴线投影法，在两个稳定基准点之间连线形成基准线，测量差值和位移值。

③人工检查。基坑施工过程中需要有专人负责进行对基坑周边建筑物、管线情况的巡查，定期进行检查并且做好记录。

（2）检测结果分析。监测数据定期整理记录，及时上报，根据每天手机的监测数据绘制关系曲线，三天为一个周期研究关系曲线，研究变形沉降是否会影响边坡的稳定性，并一旦出现问题，及时制定补救措施。

（3）復杂场地深基坑边坡支护方案设计施工管理

①复杂场地深基坑边坡支护方案需要根据边坡的形式和土体工程地质条件进行，选择具有针对性的，安全可行的方案，合理的边坡支护方案能够有效客服复杂地形对深基坑的不良影响，能够保证边坡支护的施工质量[5]。

②进行复杂地形的边坡支护施工需要构建尽可能完善全面的质量安全保保障体系，并通过自检和第三方检查联合的方式进行检查，保证施工质量并且保证施工过程的顺利进行。

③由于复杂地形的影响，进行边坡支护需要采用更加密集更加完整的监测体系，实现信息管理的动态化、实时化，保证设计方案能够根据边坡沉降和位移等的变化情况进行及时调整。

制定应急措施。即便施工和管理工作都很到位，也不能够百分之百的保证边坡支护的质量，所以需要制定相应的应急处理措施，一旦边坡出现局部的破坏坍塌，要能够第一时间内完成处理，避免因为处置不及时造成事故的进一步扩大。

5 复杂场地深基坑边坡支护工程实例

工程概况。某建筑工程在某市城区内，主楼13～16层，有三层地下室，基坑设计深度15m左右。

场地环境条件。基坑北侧存在建筑物，基础深度14m，和代建基坑距离6m，北侧基坑东段8m处有建筑物，基坑深度8m。

5.1 边坡支护工作重点

（1）需要对基坑边坡支护位移量进行控制，避免基坑开挖造成的周边扰动。

（2）施工现场狭小，边坡支护尽可能减少场地占用。

（3）由于支护底层存在砂卵石层，容易发生坍塌，所以对土方开挖和基坑支护之间能够高度配合，选择土钉墙支护工艺方法时也要考虑场地的地质状况。

5.2 边坡支护方案设计

选择钢管桩符合土钉墙支护方案，保证较高的安全性和较低的工程造价，并且施工较为简便。场地复杂，把基坑支护分为几个剖面进行分别设计，选择垂直钢管桩复合钉墙支护体系，具体设计方案参考表1。

6 结束语

根据相关文献和工程实际，我们发现影响复杂条件下深基坑安全的主要影响因素是土体内水位的变化，采用土钉混凝土和钢管桩配合的方式能够有效提高支护稳定性，减少水体对边坡稳定性的影响，在复杂条件下凭借其相对简便的施工工序，获得了比较理想的支护效果。

参考文献

[1]徐杨青.关于深基坑支护工程的安全度[J].见《第四届青年工程地质大会论文集》，武汉：中国地质大学出版社，2011，5.

[2]王志超，徐明.盐渍土地区路基的主要病害和处治方法要点[J].黑龙江交通科技，2012（8）.

[3]张平川，董兆祥.敦煌民用机场地基的破坏机制与治理对策[J].水文地质工程地质，2013（3）.

[4]肖和胜，边坡综合支护方法在深基坑施工中的应用[J].建筑技术开发，2011.7.

[5]杨更平，刘铁.深基坑支护设计与施工方法的探讨[J].宁波工程学院学报，2011（1）.