矿山岩土工程深基坑支护的施工技术分析

芮东云

（核工业华东建设工程集团有限公司，江西 南昌 330000）

1 矿山岩土工程深基坑支护论述

1.1 研究背景

岩土施工的深基坑式支护技术,对于保障岩土工程施工质量以及提高岩土工程的实施质量,都具有很重要的作用。但由于深基坑支护工艺发展较晚,缺乏成熟的工艺体系,导致深基坑支护工艺不能发挥其最大的作用,大大降低岩土工程建设的实际效果[1]。所以,必须要对深基坑支护存在的问题以及解决途径进行探索和深入研究,完善其实现途径。

1.2 深基坑支护类型

矿山岩土工程的深基坑支护技术主要包括土钉墙支护﹑悬臂式支护﹑内撑式支护﹑地下连续墙支护和拉锚式支护。

（1）土钉墙支护技术。土钉墙支护结构是近几年新出现的支护形式，他的原理同放坡开挖基本类似，只不过他在放坡的基础上，通过嵌入土层的土钉对原土层进行了进一步的加固，提高了基坑稳定性，除此之外，由于土钉的存在，使得土层的物理力学性质发生了改变，使得土体更加安全稳定。

（2）悬臂式支护技术。悬臂式支护结构只具有挡土墙或挡土桩，他是通过深入地下来进行挡土，一般来说，只要是支护结构不存在横向受力构件就可以叫做悬臂式支护结构，他是依靠挡土结构埋入基坑以下，保证支护结构能够稳定，进而保证整个基坑工程的稳定，不会出现土层塌陷等现象。

（3）内撑式支护技术。内支撑支护结构是由支护体系和挡土体系二个方面构成的，挡土体系一般包括挡土墙和挡土桩二个，他可以承担侧向土体产生的荷载。与此同时，他还会对承受的土体进行一个传递和分配，有效的保证基坑的稳定，支撑结构从材料上可以分为钢筋混凝土支撑和钢支撑两种，由于支撑的材料不同以及施工的环境不同，往往这种支护结构的优缺点也有所不同。

（4）地下连续墙支护技术。地下连续墙是先对基坑周边进行开挖，同时保证深度足够，在开挖的地方采用灌注的方法修建挡土墙，起到挡土受力的作用，地下连续墙可以作为整个基坑工程的一部分，可以作为永久支护出现，形式多样，在承受侧向压力的同时还能够防止地下水进入基坑，但是由于单体工程造价高，不常采用[2]。

（5）拉锚式支护技术。挡土结构和锚固结构联合构成了拉锚式支护，对于挡土结构而言，与其他支护结构并无区别，而对于锚固结构而言，预应力锚杆是最常用的材料之一，对于预应力锚杆的构成，一般用泥浆对锚固端进行固定，让锚杆和土体成为一个整体，在剩余部分采用预应力，因为锚杆需要深入土层，所以要求土层稳定性要符合要求，对于软弱土层而言，一般不要采用锚杆进行支护，防止土体不稳定使得支护没有效果。

1.3 深基坑施工流程研究

（1）测量放线。测量放线工序的进行也是必不可少的一个环节，在测量施工放线中应该注意对围护桩施工的前桩位置﹑护筒高度和桩基标高的判断等问题，同时还应该强化对测量放线时间的控制，以确保其信息的准确性，为工程设计提供依据。

（2）导沟开挖。在导沟开挖前，必须对现场进行检测，防止有障碍物阻碍导沟开挖，而且在导沟开挖过程中，必须要小心开挖，防止对周围环境和设施造成影响。而且导沟开挖应该与深基坑开挖相互配合，根据实际的施工情况进行统筹安排，保证导沟开挖和深基坑开挖能够顺利进。在导沟开挖过程中，也要重视对开挖土体的清理，防止土壤下落的现象发生[3]。

（3）桩基定位。对于桩基的定位可以利用定位系统对桩基进行定位，减少桩基定位的误差，保证每一个桩基都能够按照设计方案进行准确定位。在定位时，必须要严格按照设计的图纸进行定位，必须对桩基定位的全过程进行管控，减少定位误差，提高定位的施工质量。

（4）备水泥浆液和注浆。根据工程设计图纸中规定的加固混凝土体抗拉强度﹑水泥掺量等技术指标，并经过工艺测试和配合比测试确定了混凝土的配合比，在施工中严格依据该配合比进行水泥混合。

（5）土方开挖。施工采用分阶段开挖﹑分步支护的方式，按照工程设计要求实施施工。施工结束后，使用小型机具或铲等工具进行切割清坡，以确保边坡平整和满足设计坡度。在对土方施工控制时，一定要确保土方施工质量达到设计条件，且对土方施工质量一定要和边坡支护相匹配。

（6）深基坑支护。在深基坑支护过程中，必须要对其施工进行管理，确保支护桩的质量符合设计要求，确保施工质量。

（7）拆除施工技术。在拆迁之前，还需要对建筑桩的强度等进行检查，以检测能否满足相应的要求，以及能否达到拆迁的要求，而一般情况下在施工中混凝土构件强度超过所规定的条件之后，才能完成拆迁工作。

2 矿山岩土工程的深基坑支护存在的问题

矿山岩土工程的深基坑支护在设计阶段﹑施工阶段和施工管理等方面都存在着一定的问题，影响着深基坑施工的质量和安全，难以发挥深基坑支护的作用[4]。因此，必须要对深基坑支护存在的问题进行研究和分析。

2.1 深基坑支护参数设计存在的问题

（1）参数设计的问题。现如今，在深基坑支护设计过程中，力学参数的设计成为了影响深基坑支护设计的主要因素，影响了深基坑支护的施工质量和施工效率。在矿山岩土工程中，地质体属于非均质体，土体的每一层岩石具有不同的物理性质和力学参数，一些设计人员对现场取样不合理，导致力学参数的设计存在着不合理的现象。而且在基坑开挖时，地质的应力状态不断变化，而在设计中不能准确地对应力状态变化过程进行预测，难以预测其变化状态，导致支护效果不明显。另外，在设计过程中，设计人员对地质的力学参数没有进行合理的设计和研究，缺乏对外界环境影响的考虑和设计，使其参数的设计缺乏合理性，导致不能选择合适的支护结构，影响深基坑支护的施工质量。

（2）深基坑支护土压力设计计算存在问题。现如今，在进行设计计算过程中，一些设计人员采用传统理论的挡土墙压力的计算方法和设计方法，造成计算过程中存在着相对误差。虽然这种计算的相对误差能够通过计算进行消除，但该计算过程十分复杂，容易出现计算错误等现象，导致计算结果与实际不符合。而且设计人员如果不考虑支护的实际情况和周围环境的影响，导致支护结构出现变形差异，使设计方案不符合实际情况，影响深基坑支护施工的质量。

2.2 深基坑支护施工组织存在的问题

（1）土层开挖和边坡支护不配套。深基坑支护施工一般都是在土层开挖后进行，而且必须采用二次回填或搭设架子等方式来完成。土方开挖的施工方法比较简单，施工速度比较快，但深基坑支护施工方法复杂，施工要求高，且施工进度慢。因此，在土方开挖和深基坑支护施工会采用不同的施工队进行其进行施工，从而导致土层开挖和边坡支护不配套现象的出现[5]。而且在土方施工队在开挖过程中没有考虑开挖对后期过程造成的影响，没有按照深基坑支护的要求进行开挖，导致土方开挖不符合相关标准使施工容易出现土层开挖和边坡支护不配套的现象。

（2）基坑支护监测不符合要求。深基坑一般都采用机械开挖技术，在机械开挖﹑人工进行简单边坡修理后就开始进行支护施工。但在实际施工过程中，对于基坑监测往往不符合要求，施工单位对于基坑的监测不够规范，甚至缺乏对于基坑的监测，这就会造成出现问题，不能及时发现，进而出现质量等相关问题，严重的甚至会造成安全事故。

2.3 深基坑支护施工管理存在的问题

现如今，矿山岩土工程深基坑支护的施工技术管理存在质量管理制度有缺陷﹑对质量管理的意识不强﹑对质量验收工作的管理和控制不足和质量监督体系不完善等问题。

（1）缺乏对施工管理的重视。目前，一些施工单位对深基坑支护施工管理的重视仍然不够。矿山岩土工程深基坑支护的施工规模比较大，许多施工单位为了加快施工的速度，忽略了对施工过程进行施工技术管理，从而使矿山岩土工程存在着安全隐患[6]。施工单位往往只是进行理论上的管理，对于施工人员管理还不够重视，缺乏对于整个施工过程的管理把控，对于各个环节的管理，还没有进行细分，对于施工环节管理不够重视，难以发挥出施工管理的作用和效果，影响深基坑支护的施工质量。

（2）缺乏完善的施工监督管理体系。在矿山岩土工程深基坑支护施工过程中缺乏相应的安全监督和管理和控制体系，一些监管体系并没有落实，而且一些施工单位的管理和控制方案与实际的管理和控制措施不符合，导致在实际的施工管理时，并不能有效地进行施工管理，不能保证施工的质量。在基坑开挖施工中，一些地方多雨且比较炎热，给施工带来一定的困难，而且雨水可能进入地下，从而使地下形成积水，影响支护的质量。而且现在的疫情也比较严重，给施工管理带来一定的难度，影响了施工质量。

（3）施工人员沟通不及时。在施工管理工作中，管理人员不与施工人员及时沟通，使施工质量和效率下降。施工管理没有归咎与施工人员，没有对于施工人员进行责任制管理，使得相应施工人员往往不能及时沟通，无法发现施工过程存在的问题，许多管理人员与设计人员和施工人员不及时沟通，存在着管理不及时的现象，影响着施工管理的效果。

3 矿山岩土工程深基坑支护技术施工的解决措施

3.1 深基坑支护设计和勘探的解决措施

针对力学参数问题导致深基坑支护结构计算不准确的问题。首先，必须要对现场进行勘探，明确现场的环境和对支护效果的影响因素，必须要了解土质情况和含水量等相关因素，对相关因素和数据进行收集和整理，为设计提供意见，并且必须要保证取样的准确性和规范性，从而能够对其参数进行更准确地分析。其次，在设计过程中，应该采用多种支护形式相结合的方式来进行设计，从而能够更好地达到设计效果。也必须要开展相应的测试实验，例如，土层实验﹑混凝土强度实验﹑基坑深度测试等，保证支护结构符合设计要求和相关标准。最后，必须要利用计算机软件和云计算等技术，建立深基坑支护土压力计算系统，利用先进的科学技术建立新的深基坑支护土压力，提高计算的效率和准确度，从而能够保证设计的准确性。

3.2 深基坑支护施工技术的解决措施

（1）开挖施工的解决措施。首先，在土方开挖过程中，开挖人员必须要和深基坑支护施工人员进行沟通，了解深基坑施工人员对开挖的要求，并按照相关要求和深基坑支护要求进行开挖，保证土层开挖和边坡支护相配套。其次，在开挖过程中，开挖土体在外界暴露的时间[7]。为了保证深基坑支护的施工质量，在主体开挖过程中必须要连续开挖，并且在深基坑开挖中，做好开挖土方的堆放及运输工作，避免造成边坡修理不符合要求等现象。最后，必须要在基坑上设置集水井﹑挡水墙﹑排水沟以及截水沟等。通过设置集水井﹑挡水墙﹑排水沟以及截水沟等能够避免深基坑内出现积水，影响施工质量。

（2）基坑支护监测问题的解决措施。为了项目能够不出意外﹑安全的的完成，在基坑支护的施工中，要实时掌握基坑的信息进行施工。可以采用多种方式结合起来进行监测，加强施工过程中的信息管理，要做到固定时间监测，有了问题及时报告。首先，要制定相应的监测报告，对于基坑沉降﹑地下水位要进行重点监测，对于桩基坑而言，还应该监测桩体位移﹑变形等相关内容。其次，对于不同施工时期，要制定不同的监测频率，随时报告。最后，要制定相关的报警系统，当基坑的支护结构和土体发生较大变形位移，基坑出现渗流和管涌，还有流砂和坑底隆起或者出现慢慢发育的变形裂缝，情况紧急的突发裂缝时，应该马上报警，及时采取相应的措施，想办法保护好并基坑支护结构和周边的需要保护的对象。

3.3 深基坑支护施工技术要点及建议

3.3.1 技术要点

（1）在进行围护结构施工前，需要对地下的环境进行了解，对地下土壤进行检测，从而能够选择正确的施工方法。在大断面深基坑开挖围护结构的设计时，要根据地理条件的实际情况来进行设计。在围护前，采用先进的设备对地下进行检测，当出现断层破碎带﹑软弱夹层和溶洞等不良的地质条件时，设计者应该尽可能地避免不良地质条件来进行设计。

（2）在进行围护结构施工前，必须要进行排水，确保施工的地质，从而能够安全地进行围护结构的施工。在进行围护结构施工前，必须要计算大断面深基坑需要的围护强度等数据，必须确保围护结构发挥最大的作用。在施工时，需要按照先浅后深的原则进行开挖，在围护结构施工时，要及时地排出施工中的水，防止排桩预留孔出现积水的现象。施工过程中，要先对地质进行勘探，在远离地下管线和不良地质时，采用机械进行挖掘；当靠近地下管线和不良地质时，要采用人工挖掘，让人工小心挖掘，从而防止地下的管线被破坏，确保施工期间地下管线的安全和正常使用[8]。也要按照相应的挖掘标准进行挖掘，能够确保挖掘的质量，确保施工的安全。

（3）在施工时，应该充分考虑施工的空间，开挖分段措施﹑进行分层开挖，进行合理地设置围护结构。在施工时，必须要对围护结构的施工进行合理规划，例如：在每段长度约为20m～30m，各个楼层厚度均不大于二米的条件下，每施工一段（6m～8m）后，进行架设支撑，并进行围护处理，以确保施工的质量与安全。为了避免水土流失，地基在每开挖的二米内都需要进行水土间挂网与抹平工作。要对建筑施工技术和围护结构施工过程实行监督与管理，以保证建筑工程的质量与安全。

3.3.2 建议

（1）加强对施工管理的重视。相关施工单位要加强对于施工管理的重视程度。要加强施工单位及工作人员对施工管理的重视，就必须加强相关的施工管理培训和宣传，落实管理制度。提高施工单位对施工管理的重视﹑强化全体施工人员的管理意识尤为重要。要进行标准化管理，施工现场要做到井井有条，多开展一些安全管理活动，施工单位及人员养成施工管理的意识，所有施工现场都按照标准化进行管理，养成良好的习惯，做好每一个细节，加强对于施工管理的重视。

（2）完善施工监督管理体系。监督管理体系是一个由多种工作环节组成的多元化的工作体系。完善监督管理体系，要做到以下几条：一是以财务监督为核心，做好过程监督。通过对财务会计活动的监督作为工作重点内容，强化监督对象，全面了解公司经营活动情况﹑业绩﹑资产情况等；通过财务检查，揭示公司各项管理工作现状以及危及公司发展的重大问题，以切实履行监督检查职能，进一步规范公司财务管理行为。二是构建运营监督预警制，加强施工管理监督。实现动态监控和过程监督；定期对施工的现场情况进行监督，定期分析﹑查找差距，及时报告施工管理过程中出现的问题。及时掌握了解施工的情况并发现问题，做到动态监控和过程监督。三是加强调查研究，完善监督工作。探索有效监督的方式方法，促进监督体制和机制的完善；加强对现场施工一线调查﹑重大事项﹑重点领域开展研究，重点是围绕深基坑支护施工等开展调查研究。

（3）加强对施工的监测。①对地质环境和建筑周围环境的监测。②对地下管线﹑光缆和特殊地质进行相应的监测，保证深基坑的环境，降低深基坑的施工难度。③在监测中，必须要对危险施工技术和施工事故进行管理，保证施工人员的安全。④必须要在监测中对施工的设备﹑施工材料和施工人员等进行全面监测，对深基坑施工全过程进行监测。

4 结语

综上所述，矿山岩土工程的深基坑施工技术具有重要的作用，必须要加强对该技术存在的问题和解决措施的研究，完善施工内容，保证施工质量。本文通过对矿山岩土工程的研究背景和深基坑施工技术进行论述，为下文提供理论依据。通过对深基坑施工技术，完善深基坑支护技术，改进深基坑支护技术的施工体系，促进矿山岩土工程的发展。