工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术分析

葛风伟

【摘  要】当前，建筑业发展态势迅猛，在工程建设环节，涉及深基坑施工，在此之前，需要借助岩土勘察，获取项目的地质信息数据，作为项目地基分析和支护结构设计的重要依据，确保基础施工的安全和质量，因此，将上述技术高效配合应用为工程建设的要点。

【关键词】工程建设;深基坑支护;勘察技术

1 工程建设深基坑支护和岩土勘察技术应用必要性分析

在深基坑项目施工之前，需要做好岩土勘察相关工作，为施工方选择合理的施工方案提供依据，并且保证对深基坑稳定性的计算与评价要求。通常勘测深度为施工深度2倍左右。如果现场施工环境存在局限性，对施工过程造成阻碍，需要对测量点科学设置，配合高效勘察工艺，对勘测数据加以收集。主要使用钻探方式展开岩土勘察。勘察过程核心内容为掌握岩土特点和性质，明确其分布、腐蚀性以及水文状况，并对收集数据加以分析。利用分析结果，掌握土层力学性能以及稳定性特点，编制基坑支护方案，便于人员后续分析工作顺利进行，确保支护结构的稳定性。

2 工程建设过程深基坑支护和岩土勘察技术应用

2.1 项目介绍

本项目为居民住宅建筑工程，单栋住宅层数10层，共计9栋，还包括7层住宅65栋。住宅区配备公共活动场所、百货商场以及幼儿园等配套设施。建设过程针对10层住宅以及商业建筑展开岩土勘察。该项目保密性二级，经过工程安全、场地、地基各项等级判断，该项目勘察等级为乙级。勘探等级标准划分如表1所示。

2.2 勘察技术运用

2.2.1 测点设置

由于岩土勘察内容相对较多，需要钻探、试验相互结合才能高效完成。该项目在勘察环节，结合业主提供资料，在现场拟建区域共计设置25个观测点，将相邻观测点的间距设置15～30m。

2.2.2 调查地质

该项目地质调查期间，重点采集现场及周围岩土勘察信息和数据，由勘察人员实地考察，并完成土质取样，进而对场地是否存在影响地基不稳的因素进行判断，为后续勘察以及施工奠定良好基础。

2.2.3 钻探取样

选择合适的钻探仪器，确保和钻探取样标准与要求高度相符。该项目选择型号为XY-150钻孔设备，利用130mm钻具进行开口，孔径尺寸设置为110mm。在粘土层的下方完成钻孔与取样工作。粉土层之下区域，以泥浆护壁配合旋转钻井工艺完成开孔取样。此外，在岩石当中需要从芯柱位置提取。

2.2.4 触探试验

为保证勘察过程对于卵石层压实度准确检测，本项目使用重锤动力完成触探试验，探头选择控制其直径为74mm，锥角60°，在测试过程中使用自由落锤之方式，从高度73cm位置处将质量为62.4kg的圆锥重锤落下。锤击数的记录按照贯入10cm为一个单位。试验过程需要严格按照岩土项目勘察规范展开操作。

2.2.5 标准贯入试验

粉土层的压实度测定利用标准贯入试验完成，获取粉质土层力学性能以及稳定性。通常粉土的密实度在砂土、粘性土二者之间，其塑性指数小于等于10，粒径大于0.075mm颗粒含量低于粉土总质量50%，结合标准贯入试验过程的实测击数，可对其密度进行划分，划分方式如表2所示。

试验过程仍然使用重量为62.4kg的圆锤，将其从73cm的位置出落下，以自动脱钩之方式，对于其贯入30cm距离的锤击数进行记录。

2.2.6 波速测试

通过上述勘测流程，获取场地当中和土层等效的剪力波速相关数据，进而对场地类型科学分类，设计建筑抗震系数。通过对9号、17号两个测点展开波速试验，并利用单口速度这一检测方式，控制测点距离1m，测试深度20m，最后利用人工激振方法，通过动测仪以及探头对数据加以采集，并使用计算机完成数据分析。

2.2.7 室内试验

在室内试验阶段，通常包括土工、土样、膨胀、固结快剪等试验类型。使用的检验设备为固结仪、直剪仪等。检验过程应保证实验室处于整洁状态，仪器定期维保，确保试验结果获取精准。

2.3 场地条件

2.3.1 地貌特点

拟建区域的施工现场相对平坦，场地高程差较小，同时，周边空地较多。地形属于山脊、河流三级，钻井环节，应将标高控制在829.64～836.04m之间，高程差6.4m。

2.3.2 岩土特征

勘察结果显示，施工区域主要由平原充填以及粉质粘土等地层组成，包含粉质粘土、风化岩石、粘土、砂砾、填土等。

2.3.3 水文条件

该项目地下水处于素填土层当中，無标准水位，水量跟随季节发生变化。钻井环节，对地下水位进行测量，其处于地表0.2～0.5m位置。对水质展开分析，存在轻微腐蚀问题，但未受到污染，因此，施工过程使用的钢筋应具备较强的耐腐蚀性能。

2.4 基坑评价及支护施工

2.4.1 环境和安全性

该项目地下车库的基坑深度6.0m，同时，项目施工地点所处城市公路交汇位置，因此周围的空旷场地相对较多。基坑土壤属于平原填土，还有部分粉质粘土以及砾石。在基坑底部存在粘土夹层和粉质粘土，按照基坑技术施工规范，基坑的安全等级二级。地下水位存在显著季节性特点，并且周围存在道路，因此，不适合使用放坡的工艺开挖。并且基坑侧壁存在填土层，土质松散，为确保开挖环节边坡稳定效果，不可使用土钉墙这一支护工艺，经过多方考量，最终选择锚杆支护，防止支护过程影响周围道路。

2.4.2 支护方案

结合施工现场的具体情况，利用C30混凝土，浇筑钻孔灌注桩，并将其作为挡土结构，设置在和坑顶距离H/3位置。经勘测，项目宜使用双层锚杆作为支护结构，第1层锚杆设置在地下3m位置，第2层锚杆设置在地下6m位置，开挖的同时配合锚杆设置，控制锚杆倾斜角度为15°。

在深基坑支护施工设计过程，通常采用弹性支点、有限元以及等值梁等方法。其中弹性支点预测方法和实测结果高度相符，可兼顾支点刚度以及土体应力、变形等情况。有限元这一方法能够预测范围相对较广，可对地基隆起、地面沉降、支护变形和地层位移等问题进行预测，但是由于实践过程流程复杂，因此不选择此方法。等值梁方法的显著优势为直观性强，但是对于复杂基坑的设计方面设计实用性不高，忽视环境、支护结构二者之间相互影响问题。鉴于该项目地质条件复杂程度不高，故此，可选择此方法对整体稳定、抗隆起、抗渗流等进行验算。

2.4.3 配置荷载和支护桩

利用朗肯压力法对出土压力进行计算，可以得出地下主动土3m位置压力为51.03kPa，地下6m位置的压力为81.40kPa;被动土地下3m位置压力为341.7k Pa，地下6m位置的压力为435.4k Pa，基坑1.0m位置土压为零。借助弯矩平衡方程，可将锚杆位置水平拉力计算出来，第一层锚杆拉力为99.17k N，第二层锚杆的拉力为161.52k N，进而选取17.7m的支护柱。设计第一层的锚杆拉力198.34k N;第2层的锚杆拉力为323.04k N。此外，在基坑施工环节，还需采取有效地保护措施，设计底部排水池，对上层滞水加以治理，强化稳定性监测，以免雨季影响施工。充分利用勘察信息，完善施工方案，保证支护结构的安全性。

3 结束语

总之，工程建设之前，需要结合深基坑施工要求，充分利用岩土勘察获取项目的基础场地环境、水文和地质等信息，并依据勘察结果，科学设计支护方案，优化施工流程，为工程高质量建设提供保障。

参考文献：

[1]陈畅，宋昭煌.工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术探讨[J].建筑·建材·装饰，2017（22）：65.

[2]唐韬.工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术探讨[J].建材与装饰，2016（26）：34-35.

[3]郑微.工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术初探[J].百科论坛电子杂志，2019（2）：115-116.

（作者身份证号码：341622199006180219）