强透水地层深基坑支护设计技术研究

唐震霆

湖南省地质矿产勘查开发局四0九队 湖南 永州 425000

1 前言

随着我国经济的不断发展，建筑工程也在飞速发展，在此基础上，深基坑工程也已经屡见不鲜。在强透水地层的前提下，如何更好地设计深基坑支护成为了我们应该解决的问题，最大限度的保证深基坑施工的安全，降低造价提高经济效益也成为了深基坑支护设计研究中应该达到的目的。

2 对深基坑支护的概述

深基坑支护是指为了保证施工团队在地下结构施工时以及基坑周边环境的安全，对深基坑侧壁及周边环境采用的支档、加固与保护的措施。事实上，做好深基坑支护工作是非常有必要的。近年来，深基坑工程事故频频出现，而一旦此类事故发生，往往会造成不可估量的后果，不但会大幅度地延缓工程进度，造成一定的经济损失，而且极易造成群死群伤的情况，后果非常严重。因此，在进行深基坑工程前，必须要对施工过程容易出现的各种事故做好安全防范，避免安全事故的发生。现如今我国相关制度也明确规定，要对深基坑工程的各项技术要求和施工现场安全防护做严格的检查和监督。

但是要做好深基坑支护是有一定的要求的。比如深基坑施工必须要准确测量地下水位，再测量水位之后，一般采用轻型式的方法到井点抽水，务必要使地下水位降到基坑底1米以下，同时还需要有相关工作人员24小时进行抽水监督，并做好相应的抽水记录。而如果采取明沟排水的方法，就必须要保证施工期间不间断排水，当构筑物为具备抗浮条件时，严禁排水。再比如在雨季的时候施工，深基坑的四周地面必须要做好排水措施，防止雨水及地面的水流入深基坑，此外，雨季开挖土方应该要在基坑标高以上留15-30c m泥土，等到天晴的时候再继续施工。总而言之，对于深基坑支护工作要根据实际情况去设计相应的方案，比如现场的深基坑的深度和环境工程进度等都是可以考量的因素，在制定好方案之后也要经过单位的总工程师审批，在符合国家规定和法律法规的要求之后才能进行施工。

3 强透水地层深基坑支护设计技术研究

3.1 深基坑工程支护设计的主要内容 在对深基坑工程进行支护设计的时候首先自根据实际场地的水文地质、周边环境、工程地质、地下结构图等相关资料都有一定的了解并作出详细的分析，尤其是面对强透水地层深基坑支护设计的时候，要对水文地质以及排水设计做精准的研究。其次要对基坑的支护结构和支护体系的稳定和变形做精确的计算，在支护发生突发情况的时候，比如出现了不稳定性、支护变形等，才能及时地解决问题。除此之外，还要对深基坑工程的地下水控制体系做相应的计算。在强透水地层深基坑支护设计中，对地下水控制体系准确计算是十分重要的，这会直接影响到深基坑工程的进程。同时，还要对强透水地层深基坑工程周边的施工环境做效应评估，不论是排水量还是储蓄量都需要控制在精确的范围内。最后，还要对深基坑工程队伍制定相应的规章制度，在进行施工的时候才能有条不紊，井然有序。此外，要提出基坑工程检测要求以及相关报警值，在处理突发情况的时候也要采取应急措施，这些都是要进行深基坑工程支护设计都需要考虑的细节。

3.2 强透水地层深基坑支护主要影响因素分析

3.2.1 周边环境状况 众所周知，建造强透水地层深基坑工程会对土地进行挖掘，这样多少都会给相邻的建筑物、道路管线、地下设施等造成一定的影响，因此周边环境状况是强透水地层深基坑支护重要的因素之一。因此，在开始工程前，就必须对周围建筑物的分布状况、周边建筑物的性质以及结构形式都要做清楚的了解，甚至是周边建筑物与深基坑边线、红线的平面距离都要有详细的分析。而对位周围地下管道的使用功能、重要性、相对位置以及这些管道可以承受的变形、压力等，都需要纳入设计方案的考量范围内。

3.2.2 岩土工程条件 岩土工程是保证深基坑支护的方法以及挖掘方法选择重要因素之一，对于强透水地层深基坑支护工程来说，岩土条件是十分重要的，土质的疏松程度、密集程度等对防护设计都有或多或少的影响。例如深基坑工程一般所施工的地段的降水氛围潜水和承压水，在岩土下面的浅层水，就是被称为地下水或者潜水，主要有因为大气降水所造成的，而承压水程度更深，周围岩土的土质也就更加松散，两种水质的不同，造成岩土条件也不同，因此在强透水地层深基坑支护设计中也要有不同的设计方案。

3.3 强透水地层深基坑支护设计特例 强透水地层深基坑支护因为受到场地和设备的限制，因透水层与基岩接触面变化较大，地下连续墙不便施工，止水效果受到一定的影响。因此笔者根据双牌县某项目的相关特点设计了一种安全、高校、简便经济的支护方便，来达到可阻水、高校、经济的目的。

此项目位于潇水河西侧，基坑南北紧靠市政主干道，南边临近一高档小区(距基坑边线不足10米)，北边为空地(见图一)。

图一 双牌县某项目图

笔者根据实地勘察得知基坑设计深度9米，上覆第四系地层两层，杂填土，主要为建筑垃圾及黏土堆填而成，未经压实，厚度约3米；卵石，稍密，厚度8-22米，透水性良好，透水系数k=5.9×10-3(c m/s)；下伏基岩为灰岩和砂岩，均为不透水层，地下水一般埋深4米，与潇水河有水力联系。且支护桩直径为1米，桩中心距两米(净距离1米)，用高压旋喷，使卵石与水泥浆拌和，形成类似素混凝土的挡水墙。

考虑到深基坑的稳定性，需配置一定的锚杆(锚索)，以腰梁将锚杆(锚索)圈定。同时，为解决细小渗水再加一层锚喷水泥浆。稳定性验算及锚杆参数配筋等参数可根据勘察报告用理正软件计算后根据地区经验适当调整。

除此之外，在施工的过程中还需要注意，将支护桩需跳挖成桩，并按要求入岩，而旋喷桩要嵌入基岩下0.5米以上，防止卵石与基岩接触面止水不严。同时锚杆(锚索)施工需根管或下套管钻进，不可泥浆护壁。在此基础上，采用逆作法施工，开挖到设计深度后基坑稳定，变形在控制范围内，地下水止水效果可以达到预期效果，本工程相对于其他支护形式也可节省资金百分之二十左右。

4 深基坑支护设计研究发展趋势

就目前城市发展的速度而言，城市的建设速度会逐渐增强，毋庸置疑的是，城市地下空间的开发也会因此增多，这也会成为城市建筑不可缺少的一部分。但是在深基坑工程方面经常会出现一些或大或小的安全事故，人们对深基坑工程安全性的呼声也越来越高，已然成为了不可忽视的关注对象。同时，随着国家相关部门对于施工安全的要求越来越高，深基坑支护设计研究工作者所承担的压力也不断增大，如何设计出安全可靠的深基坑支护?如何在原有的支护设计上让深基坑支护变得更加牢固?这些都成为了我们应该解决的问题。

首先最好建立以深基坑所能承受的变形和控制为主的设计方案，保证深基坑支护不变形、稳定性强，就变深基坑变形也不会对周边建筑造成很大影响。其次，随着科学技术以及信息技术的不断发展，科学信息也会逐渐渗透到建筑领域，融入到深基坑支护的设计中，让支护设计变得更加多元化，也拥有很多创新的元素。事实上，信息技术对于建筑工程来说作用是不容忽视的，它可以依靠施工人员提供的基础数据，对施工周边的环境、土地性质、岩土结构等进行详细的分析，在根据设计人员创造出的方案，将两者进行一定的对比，如果有误差的地方也会及时提醒，找到最优且最有效的解决办法，方便于设计人员更快地进行修正，很大程度上都提高了施工的进程。因此，未来深基坑支护设计研究发展趋势是与信息技术分不开的。

5 结语

总而言之，强透水地层深基坑支护设计研究是一个非常复杂难解的课题。虽然我国近年来在这方面取得了很大的进步，但仍然存在很多的问题需要我们去解决。不得不承认，想要做好强透水地层深基坑支护设计，就必须要根据深基坑工程周围的环境、土质条件等因素设计相应的方案，才能最大限度的保证深基坑工程的安全性。