岩土工程中深基坑的支护问题及对策研究

张绍良

（中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司，云南 昆明 650000）

在岩土工程中，为了保障工程上部稳定性与质量，通常都需要开挖深基坑。从某些角度来说深基坑的稳定性与最终的岩土工程质量、安全性有着直接的关联。施工过程中需要牢牢结合地层条件、地质条件、施工需求确定施工指挥措施。以施工支护问题为对象，阐述支护问题解决措施。

1 深基坑支护思路

深基坑支护这项技术的作用与目的是为了保障工程坑壁稳定性，提高施工过程安全性，能够确保周围地下管线、构筑物、建筑物安全。也就是说深基坑支护对于地下室的建造来说十分有益。应用支护技术能够有效提高工程施工便利性[1]。选用深基坑支护方法的时候需要参照经济、安全、方便的原则进行。因岩土工程的深基坑支护工作本身就有许多的方案，所以要考虑现场实际条件与地质状况，当然还要参照支护安全性、基坑开挖深度等确定支护方法。如果条件允许需要在现场进行重要参数实验，以此优化设计思路，确保支护可靠与安全。

本次的参照对象在施工中先是确定了周边的自然情况，平整土地后得出地面标高在3.5米、5.5米与4米。基坑底部的标高为-6米至1.3米，基坑深度为2.2米至10.5米。施工单位根据地层条件、放坡空间、施工深度将基坑分为13个单元。本次工程所用的深基坑支护手段包括土钉墙、设置桩锚、双排桩。

在本工程的基坑边坡上以1.5米为间隔设置土钉，之后以1比1坡率放坡。工程边坡表面有设置钢筋网，喷射了C20级别的混凝土用于保护表面，混凝土厚度为80毫米。桩锚的支护方法为在对应单元挖深6.4米。在没有放坡空间条件下应用该方法，将桩体的间距与直径控制在1.2米与800毫米并布置锚杆。双排桩支护挖深9.5米，在没有放坡空间受地下水影响的条件下，使用双排桩支护。本次工程所面对的问题以及对策解决思路如下。

2 深基坑支护面对的问题与解决方法

（1）旋喷桩施工引孔。该工序以这一流程进行：首先钻孔，之后放入喷射管并注浆，然后提升喷射管，最后将桩机移动到下一桩位施工。由于填土本身有着十分复杂的成分，其中包含着大量建筑垃圾与碎石，所以在成孔后很容易出现塌孔情况。面对该问题需要考虑到地层特征，施工中应用中风压潜孔钻机偏心潜孔锤套跟进方式，确认孔径为100毫米。取套管前先放入软管[2]。随后取出套管使软管保存在原位。需说明的是软管深度要大于填土层，这样才能够最大化保护孔壁的功效。随后放入喷浆管，由于喷浆管的外壁比较脆弱，因此喷浆时必须做好压力的严格控制。假设存在压力较小的问题就无法获得相应的控制效果。在面对压力过大的情况时软管则会突然的破裂。

（2）地下水控制。由于本次工程的西面与北面都有人工水系，且距离本工程很近，故本次工程第一层使用了大量建筑垃圾，其中附带有大量大块碎石，这些碎石渗透性很强，能够让地下水始终保持随时补给状态。应用降水方案并不能获得预期控制目的，所以需要在降水基础上做止水帷幕。基坑中设置了降水井，开挖前准备预降水活动。将土层性质作为依据以高压旋喷桩方式。桩间距与桩径控制在1000毫米与1200毫米，每单位桩体水泥使用550千克，桩端至持力层厚度为1米，使用三重管法施工。

根据现场返回得到的信息，对于与水系有着较近距离的部位会出现明显的漏浆问题，不过没有反浆。其余部位施工状况很好，在与各方协商以后应用降速降压的方式予以处理，并向浆液中注入了一定量水玻璃控制漏浆问题。以最终的结果可以看出，该方法在堵漏上发挥着很好的效果，开挖基坑后没有发现其它渗漏点。

（3）地面开裂。在进行支护桩施工时，参考现场情况得知，桩外侧发生了开裂情况，该开裂缝隙的宽度为15毫米。一些围墙错断达到了20毫米。在桩身大致完成施工以后，经过研究得知本次巩开裂的成因为填土受到了水流的冲刷影响，很多填土中的细颗粒因此流走出现了孔洞与孔隙通道。施工应用冲孔的方式会产生比较大的震动，其后果便是导致地面出现裂缝问题。当然在桩身施工结束后且支护单元是单排锚杆，锚固段在岩石层，因此本次的裂缝并不会对工程整体造成安全方面的影响。经过讨论得出只需要简单封堵保持美观即可。随后从检测资料得知，封堵后裂缝并没有继续发展，该现象表明封堵效果达标。

（4）锚杆土钉成孔难度大。由于地下填土层的情况非常复杂，所以在面对传统工艺得不到效果的时候，需要应用击入式注浆花管土钉的方式解决与处理。本次工程的管壁的厚度在3毫米，管径在48毫米，以300毫米为间隔距离进行布置。花管四周需要设置10毫米直径大小的孔，并使用倒刺保护花管，以防花管被堵住。应用冲击方式将土钉钉入其中，最后注浆的时候需要将压力保持在0.5MPa大小，每单位桩体水泥用量控制在50kg。

因锚杆孔深能够达到18米，故穿过7.5米厚填土层需要保持水系与土层贯通，使用回转钻进方式显然比较困难。此时可以改用中风压潜钻机偏心潜孔锤套管跟进的方法，当然这种方法同样不具备理想的实际效果。在钻进过程中假设遇到了块石就会引发飘移问题的发生，令套管与钻杆轴线偏离。在达到一定深度以后能够卡死钻杆。此时可以用带有自转功能的中空注浆锚杆进行钻孔试验。结合实验结果得知，应用三角形钻头钻孔的时候程控最终的直径可以来到127毫米，挺进到5.7米厚遇到大块碎石会面临无法继续挺近的问题。

之后应用三角形钻孔继续操控，直径仍旧为127毫米，钻进回填土段的时候，每个单位长度的孔制造时间需要约2分钟时间。使用圆形钻头钻孔，直径为110毫米，钻进回填土的时候每个单位长度的孔钻进实践需要用5分钟左右，可以顺利穿过坚硬石层。结合实验结果可以得出，在普通地层钻进的时候应用三角钻头有着很高的钻进效率，但三角钻头无法穿过坚硬地层。在钻进坚硬岩石层的时候可以用圆形钻头，这种钻头的钻进效率虽然不如三角钻头，但能够穿越坚硬岩石层。

（5）水流倒灌。深基坑支护中水流倒灌的现象并不罕见，在填土层厚度较高的情况下，桩锚施工很有可能会因为锚杆在穿过止水层的时候直接进入填土层。由于填土层渗水性比较突出，并且填土层水流会在地表水、地下水的补给下持续流动，因此这些水系水流就会倒灌入基坑。在渗透力的作用下，填土原本的细颗粒会被带走，这所带来的问题便是锚杆的孔洞变得越来越大，无法保障止水效果，对工程来说是非常不安全的隐患与问题。在面对这个问题的时候可以再支护单元设置锚杆，将锚杆标高控制在1米左右。基坑设置双排桩，做好排距、间距、直径的合理化控制。嵌固深度控制在4米左右，在1.5密度标高部位设置锚杆，确保锚杆始终处于水平面以上，防止出现水流倒灌现象。

（6）支护变形。支护结构的变形对于深基坑质量乃至工程整体质量的影响都是非常突出的，故需要予以高度重视。虽然本次工程并没有发生支护变形，但仍需要在此强调深基坑支护的变形问题。施工单位需要予以深基坑的支护结构全方位监测[3]。监测内容涉及很多方面，其中包括周围建筑物、地下管线、边坡变形等等。对这些项目的观测所得出的数据可以帮助工作人员了解到基坑的支护设计、土方开挖应用情况，以此了解与获知施工设计与施工实际之间的偏差问题，掌握深基坑的土方开挖带来的负面影响，比如沉降。当然对于出现的各种偏差需要及时予以校正，以免对后续的施工造成不良影响。对已经出现的问题应第一时间制定与采取措施进行补救，以免问题进一步严重。为了保障深基坑数据的时效性、可靠性与准确性就需要做好规范性观测[4]。观测中如果出现异常情况就需要制定合理可行的应对措施，防止影响力的蔓延。深基坑支护中如果发现滑动或变形，需先行分析问题原因，在明确实际情况与原因以后制定解决措施，保障后面的工序能够顺利进行。

3 结语

虽然深基坑支护对于土建工程、岩土工程的质量来说意义重大，但我们也不容忽视的是深基坑支护本身需要面对十分复杂的环境。实际工作中需要认真的分析与处理深基坑本身的问题，把握好地质实际条件与实际情况，根据工程需求与情况制定有效应对方法，确保基坑支护工作能够顺利完成，提高与保障基坑支护质量。