岩土工程深基坑支护的影响因素及防治措施研究

梁平

（广西华业建筑工程有限公司　广西防城港　538000）

如今，随着城市建设用地的不断紧张，当前的建筑空间正快速向地下方面发展，使基坑的深度不断增大，对深基坑支护结构的要求越来越高，受到多方面因素的影响，需要制定有效的防治措施。

1　岩体工程勘察方面的影响因素与防治措施

1.1　岩土性质

从基坑工程安全事故案例可知，岩土性质是支护设计重要影响因素，对支护结构选型有决定性影响，开挖范围与其下部岩土层的实际承载力、物理力学性质与固结程度，以及应力历史与渗流状况等都是影响因素，在深基坑工程中被称作岩土因素[1]。

分析岩土性质对深基坑安全性与稳定性造成的影响应先明确开挖施工范围中岩土种类。以基础设计技术规范为依据，可将天然土分成以下四类：①碎石土；②砂土；③粉土；④粘土。此外，软土与湿陷性黄土也会对深基坑的安全性造成影响。从现有的研究成果可知，软土主要具有下列特征：①从外观上看主要为细粒土，呈灰色；②天然含水量不小于液限；③天然孔隙比不小于1.01，而对于湿陷性黄土，其通常将湿陷系数作为依据来确定。

因软土具有特殊的物理力学性质，在深基坑开挖施工中，岩土结构极易破坏，其强度有所降低，容易产生剪切变形或者是侧向位移。对湿陷性黄土而言，因其具有一定湿陷性，所以如果含水率有所增加，则会产生湿陷的现象，深基坑范围中存在这种岩土类型时，需要做好防水和止水。对其它岩土而言，如粘土、砂石土等，因其具有很大的抗剪强度，所以变形很小，开挖时应按照设计要求进行施工，同时以监测数据为依据进行调整。此外，在砂土地区进行深基坑开挖施工时，应注意基坑底部可能产生的管涌现象。对于杂填土，其强度相对较小，如果土层厚度较大，则会产生变形与位移，并且使止水面临较大的困难。因此，应充分考虑岩土性质来选择适宜的支护结构，并采用与之相应的方法进行防水和排水[2]。

1.2　水体影响

水对深基坑的稳定性也有直接影响，很多事故都是因为水造成的，以赋存条件与水体来源为依据，可将水体分成以下两种：①土体中的水；②地表水。岩土体中含水量如果增加，则会使支护结构所受土压力明显增加，并使合力作用点大幅上升，未达饱和状态的土体，其基质吸力有所减小，导致支护结构产生较大的剪力与弯矩，最终对深基坑稳定性造成影响。此外，土体含水从整体上可以看成是一个地下水系统，产生渗流网，影响支护结构稳定性，降低土体抗拔力。如果基坑底部存在承压水层，则要对其承压水位实际厚度进行验算，确认能否达到要求，在设计过程中应预防侧涌及管涌的产生[3]。

很多事故都是因为降水引起的。如果降水使基坑中的水量有所增加，则必须及时排出。当设计范围中的补给水源相对较多时，必须调查清除，制定合理可行的防治措施，避免产生意外，对深基坑安全性及稳定性造成影响。

2　深基坑支护设计方面的影响因素与防治措施

2.1　设计要求

在深基坑设计过程中，主要包含以下技术文件：设计决算书、设计图纸与相关文字资料；需要以基坑的安全等级为依据确定结构变形允许值、水平位置允许值、沉降观测成果，据此得出报警值，同时对施组设计、开挖施工程序、深基坑监测等提出明确的要求；在设计过程中，应遵循相应的规范与法规；以场地范围内的地质、场地条件和技术条件做多方案对比和论证；对于最佳的工程方案，应尽可能避开雨季，保证施工的便利性，并缩短工期、保证施工安全性与可靠性、保证经济性与和合理性，并兼顾环境保护。此外，工程设计除了要保证深基坑直接裸露过程中的安全，还应注重深基坑周围其它构筑物的安全[4]。

2.2　设计内容与主要要素

为确保施工单位可以充实落实设计要求，设计单位应制定完善的设计书，其内容应包括以下几点：工程设计总体说明、平面布置、结构大样、深基坑支护结构、主要节点、开挖剖面、监测元件布置、降水设计。

深基坑的平面布置需要准确表达出所有相关设施和施工作业范围，其内容包括：①开挖施工轮廓线与地下室结轮廓线；②深基坑止水结构、深基坑支护体系、抽排水设施；③深基坑周围既有建（构）筑物总体轮廓线。

对于设计的总体说明，不仅要有结构计算说明，而且还有包括以下说明：①施工的基本要求与基本程序；②与深基坑失稳有关的所有指标的预警值，包括倾斜、沉降、隆起、变位、应力和裂缝；③监测要点，包括测点布置、测点尺寸、监测设备、技术参数和预警信号；④深基坑范围内周围堆载情况；⑤对深基坑周围既有建（构）筑物、综合管线、市政道路等的实际影响与保护措施；⑥深基坑暴露时间限制。

深基坑开挖施工剖面图需要表示出断面实际标高、管线位置、止水体、支护结构与和开挖边线相距3倍基坑深度的既有建（构）筑物、市政道路与综合管线。在四位一体思想中，设计是第二环节，主要起到承上启下等作用，不仅以勘察为基础给出总纲领，而且还是深基坑开挖指导性文件，具有重要的参考借鉴价值[5]。

3　深基坑支护施工方面的影响因素与防治措施

3.1　施工方案主要内容

施工单位在进行方案编制工作时，不仅涉及常规内容，而且还要以深基坑特征为依据，考虑下列几项内容：①深基坑土方开挖与土方运输；②深基坑降水措施与对地表水与地下水进行控制的有效措施；③深基坑开挖施工中的土体堆载；④对深基坑周围既有建（构）筑物、综合管线与市政道路的有效保护，此外，如果深基坑周围存在河流，则要做好环境保护工作；⑤制定必要的应急处理措施。

3.2　现场施工

现场布置过程中，需要注意坑顶周围深基坑2倍距离范围内，不得设置大型设置，禁止搭设临时宿舍。这一范围中，如果必须进行设施搭设和材料堆放，应经设计单位的分析和验算确认，同时提出合理的意见；对于施工单位，应对深基坑实施有效加固，形成加固方案后，应经专家组进行综合评审。在施工中，若发现异常问题，或实际观测结果与预警值相近，则应报监理等相关单位，进行补救措施的制定与执行。在四位一体思想中，施工为第三环节，是对设计进行执行的主体，并且还和监测有着十分紧密的关系。保证施工的正确性，能充分体现工程设计合理性，使深基坑保持稳定和安全；同时，施工也是监测的重要前提，在施工中保护测点对监测数据结果准确性有直接关系[6]。

3.3　安全监测

安全监测不仅是对设计和施工的准确性进行验证的重要手段，而且还是为施工提供正确指导的关键所在。在基坑监测过程中，需要严格按照可靠性基本原则选用合适的监测设备，并对测点予以保护，确保测点得以正常使用。安全监测结果应具有良好完整性和连续性，做好数据统计，实现和施工的有效协调，防止事故发生。

4　结束语

综上所述，深基坑支护具有一定复杂性与综合性，除了要做好档土和挡水，还要进行变形控制，深基坑的稳定性会受到很多因素的影响。在实际工作中，应综合考虑勘察、设计、施工与监测四方面的不同影响因素，努力实现四位一体，以此保证基坑安全性与稳定性，从而缩短工期，保证质量。