岩土工程深基坑支护施工技术措施研究

郎雷亮

（山东建勘集团有限公司，济南 250031）

1 深基坑支护现状

随着我国综合国力的提高，越来越多的高层建筑开始出现，在有限的土地资源下，高层建筑是城市建筑发展的未来趋势，在这样的时代背景下，对基坑的安全性、稳定性要求更为严格。在传统岩土工程施工中，基坑技术类型单一，一般通过放坡开挖、人工挖掘方式进行，导致基坑深度有限，无法满足时代需求与高层建筑发展趋势。近年来，随着深基坑支护技术的出现，有效地解决了传统基坑存在的问题，取代了传统基坑，成为岩土工程的核心。目前，随着我国建筑事业的发展，支护技术不断更新、改进，有效地解决了强度低、工艺单一的局限性，为高层建筑施工创造了先决条件。但由于我国特殊国情，不同地域岩土工程特点不同，即使深基坑支护技术替代传统技术，并取得较为显著的成绩，但在实际施工中同样存在诸多问题【1】。

2 深基坑支护技术

随着深基坑支护技术的出现，支护类型的增多，为不同类型岩土工程提供了选择性。常用的支护技术有以下3 种：

1）地下连续墙支护技术。其具备防渗性良好、整体性良好、结构刚度大、适应能力强等优点，可应对各种复杂环境与地理条件，是一种可靠、实用的支护技术。当在软土层实施岩土工程、地下管线、周围相邻建筑对位移与沉降要求较高时，一般可采用这种支护结构。其具有可减少工程对环境的影响、对地质条件要求低等优点，如进入风化岩层或遇到砂卵石地层，通常可采用连续墙支护技术。此外，其整体性好、刚度大，可用于超深支护技术结构，但该支护技术对灰浆液的处理工艺复杂、造价较高。

2）深层搅拌支护。这种支护方式主要通过机械装置将水泥、石灰进行搅拌，使其发生物理与化学改变，固化砂石、软土，起到良好的防护与支护作用。这种支护方式更有利于节省资金，但技术施工过程相对较为复杂，一般对7m 左右深基坑使用效果更好。

3）排桩支护。通过打孔、挖柱对柱列形式钢筋混凝土结构进行处理，并根据提前设计的形式进行排列，最终发挥抵挡沙土的作用。该种支护方式具有工程资源节省、工程进度较快的优点。但这种方式的不足在于必须使用混凝土帽石对2 个柱子进行固定，达到整体结构稳定的作用，预防水、沙土的进入【2】。

对于工程作业中所产生的泥土，为避免其对支护设施造成破坏，必须远离支护设施，以保证施工作业人员的安全。同时，为预防深基坑坍塌，作业产生的泥土必须远离深基坑。深基坑支护作业支护方式，必须根据深基坑深度进行选择，以确保支护的有效性与安全性。

3 当前深基坑支护存在的不足

3.1 支护结构设计不合理

我国是通过极限平衡理论计算深基坑支护结构，但设计结果与实际受力存在较大出入。以相关工程实践证明：从理论上讲深基坑支护结构匹配极限理论计算安全系数，但在实际工程施工中，受到支护机构系数影响，支护结构与相关要求存在出入，无法达到相关要求。

3.2 未充分进行深基坑取样

根据相关规定，岩土工程开展中，需要对地基土层取样，并充分分析，为深基坑支护技术提供数据支持，以确保土体满足岩土工程相关物理学指标，为支护结构设计做保障。同时，需要根据国家开挖指标，对深基坑进行钻探，开挖内部，进而降低造价，从根本上降低勘察工作量。受到土样的复杂性特性影响，土层特性并不能完全凭借土样评估，导致实际情况与结构设计存在不同。

3.3 空间效益差异性

深基坑坑内位移具有中间大、两边小的特性，长边深基坑坡度稳定性相对较差，易造成空间问题。以往岩土工程中，传统基坑支护结构是以设计平面应变进行，受多种因素影响，不同形状深基坑工程设计存在巨大差异化，对此，必须以平面设计应变方案做参考，科学、合理调节支护结构，满足开挖空间需求。

3.4 支护结构设计不准确

岩土工程安全性与工程质量及深基坑支护结构压力大小存在必然联系，因此，在岩土工程中，我国一直采用朗肯理论与库伦公式计算土质复杂情况。面对复杂的深层坑开挖，易受到内摩擦角、黏聚力、含水率等诸多因素影响，对于支护结构实际受力极难进行估算，导致支护结构设计参数计算与实际受力差异化。有研究指出，内摩擦角相差5°的支护结构，承受的主动土压力有明显差异，开挖后土体凝聚力与原土体凝聚力不同。因此，施工工艺与支护结构的差异会影响土体力学参数。

4 施工技术措施

4.1 强化施工质量

岩土工程中，加强工程质量监管，做好过程控制是保证深基坑支护施工质量的关键，通过严格的管理控制措施，及时发现施工环节中存在的隐性、显性问题，及时采取应对措施进行纠正补救。对此，首先要加强管理者的监管意识，从管理层加强管理制度，确保施工中严格依照设计方案执行，将管理工作落到实处，提高工程质量。施工前，需要充分做足准备，施工人员需要详细阅览图纸，并熟悉施工流程，依照地质资料、施工环境、图纸等科学、合理规划施工进程，确保岩土工程深基坑支护的顺利完成。岩土工程施工时，需要明确目标、了解任务，摆放好锚杆位置，型号、数量、长度设计合理，适当增加放坡系数、扩张钢筋范围等，保证对工程的审核。坚持深基坑支护、岩土工程开挖分段、分层进行。将设计方案、土方具体开挖方法、开挖顺序等有效结合，依照相关原则，避免出现违规开挖的情况，影响工程质量，从根本上提高深基坑支护工程施工质量。

4.2 加强变形观测力度

深基坑支护的主要变形观测包括：基坑边坡变形观测、地下管线变形观测、周边建筑变形观测等。

通过具体观测相关数据，对岩土工程支护设计中土方开挖的具体情况进行详细了解。实际施工中土方支护设计的具体情况，可通过偏差分析进行了解，进而及时掌握土方开挖沉降与深坑土体变形影响。施工过程中，需要及时修改设计偏差数据，尽早采取应对措施，确保施工作业的顺利进行。

4.3 优化设计理念

我国岩土工程不断发展，深基坑支护技术发展空间巨大，在支护工程设计理念中，需要随着岩土变化与实际支护结构承受力，调整转变规律，促使深基坑支护结构设计进一步完善。受到我国实际情况影响，目前，尚无统一的设计规范，一般根据库伦理论与郎肯理论确定实际土压分布情况，且引用“等值梁法”计算支护桩，避免实际设计与施工方法存在的不足。但受限于郎肯理论影响，实际计算结果存在不同，导致支护设计存在安全性与经济性问题。在当前情形下，需要以生产施工实际情况为基准，制定深基坑支护设计方案，将国内外先进理念引入国内设计理念中，摆脱传统方法的制约，建立现代化信息动态设计体制。

5 结语

目前，岩土工程深基坑支护施工技术仍存在诸多不足之处，如支护结构设计不合理、未充分进行深基坑取样、空间效益差异性、支护结构设计不准确等，这些因素都会对岩土工程深基坑支护产生影响。因此，有必要进行强化施工措施，在未来的岩土工程深基坑支护工作中，必须以更高的标准对待，减少施工中的不足之处，提高施工质量。