基于岩土工程深基坑支护技术的实践分析

和锡凤

郑州中核岩土工程有限公司 河南 郑州 450002

引言

随着我国建筑行业的不断发展，建筑楼层高度与日俱增，而为了保证上层建筑的稳定，就需要增加基坑的开挖深度，基坑支护的要求越来越细致，想要做好生基坑支护设计工作，就需要详细的基坑土质勘测数据。深基坑工程勘察工作是保证后续针对施工作业进行支护设计方案确认的数据基础，也是在后期确保施工安全顺利的基础保障，能够通过具体数据直到后续施工，避免一些潜在的事故因素被激发。我国房建行业目前正由中高层建筑朝高层建筑发展的趋势，这主要是由于当前我国城市土地面积紧缺，可用于房建开发的面积与市场需求相比相对较小，为了确保有足够的住房建筑用地面积，就只能够开发高层建筑，而与普通的房建工程相比，高层建筑对于基坑的稳定性有更高的要求。

1 建筑工程岩土勘察的主要任务

岩土勘察工作主要是对所在区域的粘土性质和场地类型进行评估确认，进行地震效应评价，评价建筑地震等级。在进行岩土勘察过程中须有针对性地对建筑地区涉及的地震设防区域的类型以及地质条件进行细致的区分，以更好的指导设计人员对不同地区的地质情况有更深入全面的了解，以便做出针对性的设计作业。地震效益评价是沿途勘察的主要任务，会对施工图设计和施工组织都会产生持续的影响，如果建筑工程的抗震等级能力能达到6级，那么其抗震性和抗形变能力就比较强，则在进行岩土勘察时，勘查人员是需要进行正常的地质勘察工作即可，如果建筑工程本身的抗震等级较弱，那么就需要其建设在地基水平更好的地质条件上。对此类对象进行严肃勘测，需要做好地基加固和弹性防震等施工措施。同时还要对地下水的基本情况进行探查，不同的岩石结构和类型对于地下水的防渗透能力存在很大的区别，如果在勘察过程中没有对地下水分布区域和所处位置进行准确的捕捉，那么在后期施工过程中很容易出现地基施工工艺选择不当而导致的渗水情况，进而导致地基沉降和建筑物不稳定等现象，因此在进行沿途勘察时，必须将地下水的所处位置，地下土质条件，抗渗透能力，都归于岩土勘察工作内容。需对地下水岩土结构的渗透等级以及地下水所处的相对位置，地下水中内含的化学成分地下水类型进行逐一的勘察和记录。除以上2点之外，岩土勘察作业还能够为深基坑支护提供数据支持，帮助施工管理人员确定合适的基坑支付方案，做好施工前的各项技术准备，为保证深基坑开挖过程的安全，需要有准确的勘察数据予以支持，这样才能够对整个工程的形变和承载力进行量化分析。

2 基于岩土工程深基坑支护技术的实践分析

2.1 做好施工前期勘察工作 在正式实施岩土工程深基坑支护作业前，需要落实好相应的准备工作，避免给岩土工程支护设计施工建设埋下隐患。在此期间，需要做好三方面的工作:第一，重视对施工区域周围环境的全面勘察，了解基层设施、管道及管线预留位置等，并进行及时记录，从而为深基坑施工支护作业的高效开展提供专业支持。与此同时，要提取具备代表性的土样，做好样品质检工作，根据质检结果设计完善的支护方案。第二，加强水文地质勘察，了解深基坑所在区域的水位变化及补给状况，满足施工支护计划安全实施要求。第三，做好施工区域的岩土勘察工作，设立好一定数量的勘察点，并将切实有效的检测工作落实到位，确保岩土工程深基坑支护施工状况良好性。其次，在设计支护桩施工方案的过程中，应根据施工环境和岩土结构，准确计算力学参数，设计最合理的桩型，准确计算桩截面与长度，尽量避免给支护桩使用功能造成负面影响，确保支护桩的承载力能满足实际需求。在具体设计工作中，必须谨遵岩土工程施工建设标准要求与支护桩的作用，坚持实用性与经济性原则，合理规划圆形、矩形或者多边形桩。与此同时，要准确把握三方面的设计要点:第一，结合同一类设计资料和专业设计理论知识，依据施工区域状况，准确定位单桩的承载力，以此加强桩基础在岩土工程施工建设中的承载能力。第二，初步完成桩基础施工设计作业后，应自己核对桩的数量及其所在位置，做好数量编号工作。与此同时，应充分利用信息技术精确计算复合桩的承载力，采用三维空间来验算分析桩顶的作用效应。第三，设计师应科学设计灌注桩和预制桩，结合施工成本、施工现场环境和施工标准要求选用合适的类型。

2.2 基坑支护设计方案 综合考察现场的周边环境、地下管网及岩土层组合等条件，根据建设单位对基坑支护工程的具体要求，为尽可能避免基坑开挖对周围道路、地下管线及建筑物的影响，本着"安全可靠，经济合理，技术可行，方便施工"的原则，经过细致分析、计算和方案比较，最终确定排桩+土钉墙+管井降水的支护方案。设计方案如下:AB剖面:位于基坑东面，安全等级为一级。地下室外墙边线距离用地红线最近处约为11.2m，红线外为城市道路。此段采用放坡+排桩(坑内加固土)进行围护处理。整平地面至桩顶按1∶1.5自然放坡，坡高1.5m，坡面采用素喷混凝土支护，采用Φ1200@1600旋挖围护桩，桩长为10.7m，嵌固深度为7.0m，桩顶设置冠梁。BC剖面:基坑东面，安全等级为一级。地下室外墙边线距离用地红线最近处约为10.6m。红线外为城市道路。此段采用放坡+排桩进行围护处理。整平地面至桩顶按1∶1.5自然放坡，坡高1.5m，坡面采用素喷混凝土支护，采用Φ800@1200旋挖围护桩，桩长为10.7m，嵌固深度为7.0m。CD剖面:基坑北面，安全等级为二级。地下室外墙边线距离用地红线最近处约为24.7m。此段采用土钉墙进行围护处理。整平地面至桩顶按1∶1.5自然放坡，坡高5.2m，坡面采用土钉墙支护，土钉为钢管土钉。DE剖面:基坑西面，安全等级为二级。地下室外墙边线距离用地红线最近处约为7.0m。红线外为幼儿园及高层住宅。此段采用放坡+排桩进行围护处理。整平地面至桩顶按1∶1.5自然放坡，坡高1.5m，坡面采用素喷混凝土支护，采用Φ800@1200旋挖围护桩，桩长为10.7m，嵌固深度为7.0m。EA剖面:基坑北面，安全等级为二级。地下室外墙边线距离用地红线最近处约为11.1m。此段采用土钉墙进行围护处理。整平地面至桩顶按1∶1.5自然放坡，坡高5.2m，坡面采用土钉墙支护，土钉为钢管土钉。

2.3 改善深基坑开挖工艺 在岩土工程桩基础施工作业中，必须按照标准要求做好桩基础布置工作。一般情况下，须采取一柱一桩的模式来设计桩基础，对于变形缝处理工作，应将其设置于桩结构最佳位置，必要时需采用两柱合用一桩的设计方法，需要注意的是，在采用这种方法时应力保上面柱子的合力作用点和桩基的中心位置一致。同时，要确保岩土层非挤密桩的桩间距不小于0.5米。在设计群桩时，应做好三角桩、矩形桩与梅花桩的布局工作，在布局过程中，要力保中心能重合于上部结构力的作用点。其次，要借助模量来衡量群桩所受弯矩较大的方向与其所弯曲的截面是否符合标准要求。在为单列桩设计条形承台时，如果该桩没有横向分支，就要合理计算其长度以及与之相关的连系梁。对于剪力墙和柱子等位置，应设计好椭圆桩基础。与此同时，必须全面改善深基坑开挖施工技术，准确把握施工设计要点，从测量放线、切线分层开挖、修坡、土层预留等方面入手，加强机械开挖施工技术使用，并通过对坑底宽度检查及是否到达设计标高方面的思考，完成好基坑开挖施工作业。其次，施工技术人员应科学使用分层台阶式放坡开挖方式以增强基坑开挖施工安全性。与此同时，应充分考虑邻近建筑物的实际情况，控制好其与深基坑开挖施工区域的距离及坡度，并对坑底是否存在裂隙、暗沟等进行充分考虑，从而提高深基坑开挖施工质量。同时，应减少开挖后深基坑的暴露时间，避免对坑底产生扰动作用，给予深基坑高效施工更多的技术支持，为后续施工作业开展创造有利的条件。此外，应注意规范土方开挖施工技术。通常，在土方开挖中，必要时刻适宜采用盆式开挖方式。通常，第一步土方开挖的深度相对较小，是1.45米，当第一道内支撑体系中的混凝土强度高于80%，就可以进行第二步土方开挖。第三步土方开挖继续运用盆式开挖技术，开挖深度通常是5.80m，依然要分两次开挖。

结语

在建筑工程施工中，深基坑支护设计与岩土工程勘察技术是关键，对保证基坑工程安全施工具有重要意义。必须采用合理的勘察技术，准确勘察岩土特性，为深基坑支护设计提供重要依据。优秀的基坑设计不但能保证施工的安全，还能为建设方节省基坑支护费用，促进建设工程行业健康发展。