岩土工程施工中深基坑支护问题研究

张欧阳，王 震，徐铭扬

（中国建筑第二工程局有限公司，北京 101101）

随着建筑工程数量的增多，类型的复杂，岩土工程施工中深基坑支护问题逐渐成为了人们关注的重点，其施工环境复杂、难度大、工程量大，需要工程单位科学分析。但是当前深基坑支护施工还无法满足施工实际要求，主要因为设计和实际情况不符导致，对此需要工程单位加以重视，科学分析深基坑施工的特点和要求，以此制定科学的施工方案，并在施工过程中加强控制，有效保证工程质量。

1 岩土工程施工中深基坑支护问题

1.1 存在超挖和欠挖的问题

在岩土工程深基坑施工中，因为开挖方案不合理，控制措施不到位导致超挖和欠挖问题的出现，直接影响施工质量，在具体开挖的过程中人员操作不规范也会导致以上问题的出现，其主要是因为施工人员操作技术水平不高，职业素质不高。一般施工人员在操作机械设备开挖时，因为现场施工条件限制没有根据相关标准和要求进行开挖，且自身的技术水平不高，最终导致边坡表面出现各种凹凸、顺直度不高的情况。不仅影响后期施工的进行，也会导致返工、成本增加、质量问题的出现[1]。

1.2 设计方案和实际情况不符

在岩土工程深基坑施工过程中，施工人员需要根据设计标准、施工要求、设计方案等对深基坑施工现场进行勘察、分析，做好规划设计工作，但有时在具体施工中没有根据设计要求进行，导致各种问题出现。比如在进行搅拌桩水泥深层搅拌时没有根据设计要求配置水泥和混凝土的比例，没有控制搅拌速度，导致参量不符合安全要求，施工质量不达标，水泥砖支护强度和稳定性不符合要求，最终导致水泥桩出现各种裂缝、坍塌、倾斜现象。主要原因是施工企业过度关注经济效益、施工进度，在施工过程中可能存在材料质量不合格、赶进度、违规施工等现象，导致施工阶段存在质量隐患；因为设计人员自身原因、现场勘察不到位等原因导致设计方案不合理，在后期容易出现设计变更的情况[2]。

1.3 土层开挖和边坡支护不一致

岩土工程中深基坑支护施工难度大、对施工技术要求高、管理要求高。但是因为受施工技术的影响，工程单位土方开挖技术不高，管理不到位，比如施工队伍为了赶进度往往会忽视施工管理或没有根据要求设置挡土支护，导致工作面不符合要求，如果在后期遇到雨季会导致整个施工存在较大安全风险，只能单独进行支护施工，导致施工进度不符合合同要求。

2 深基坑支护施工流程

2.1 深基坑支护设计

岩土工程深基坑周围一般都有建筑物，为了有效保护现场环境，确保施工顺利进行，需要从技术性和经济性角度出发，在岩土层施工中采用钢管桩和锚喷支护施工方法，在具体施工前需要对勘察报告中的土层指标、开挖深度和范围等要求进行明确，综合分析不同土层的岩石性质，科学处理施工场地和周围建筑物之间的距离问题。在具体设计支护结构时既要保证基坑边坡的稳定性，也要保证周围边坡的变形情况，避免周围边坡变形影响施工质量和周围建筑物。从安全性和技术性角度出发的同时，也需要对以往的设计方案和施工经验进行分析，通过计算明确支护结构类型，在基坑周围靠近建筑物的地方通常需要设置防护措施，一般沿着基坑深度纵向位置设置五排锚杆，对于基坑的喷面厚度也需要科学控制。采用混凝土材料喷射成型，需要对周围采用锚杆支护进行加固处理，对于外侧的锚杆段需要进行遮挡，避免杆体漏出来，总之，在设计中需要确保锚杆处于正中间，在锚杆相隔的适当位置处设置隔离架，并在锚杆内灌注混凝土泥浆。

2.2 基坑施工

施工单位在开挖基坑的过程中需要注重周围的安全性，遵循相关原则进行施工，在开挖时采用分层开挖的方法，边开挖边支护，在此过程中做好钢筋网的绑扎工作，对于钢筋网的搭设长度和牢固性都需要符合设计要求。对于钢槽和混凝土面需要连接紧密，如果坡面不平整禁止将槽钢和坡面进行连接，先采用混凝土对坡面进行平整处理，如果预应力锚杆的张力较大，则需要在4周后进行灌浆，注浆的水泥可以采用普硅水泥。为了确保工期不延误，需要在混凝土中加入早强剂，注浆材料要科学控制水灰比，对于桩体的垂直度偏差也要科学控制[3]。

2.3 施工工艺流程

1）钢管桩施工 采用特定型号的钻机进行施工，在钻孔结束后灌注入水泥浆，并采用孔深在二分之一的钻杆插入其中，再次灌注水泥，在拔除钻杆后即可插入钢管桩。

2）锚杆施工 在施工时采用钻机，根据锚杆长度控制下料量和速度，误差控制在20mm 左右，根据设计要求科学控制锚杆间距，并在定位处进行钻孔。

3）挂网和喷射混凝土施工 一般在喷射混凝土施工后开挖土方，确保开挖分层层数和锚索排数相同，开挖深度需要控制在锚杆的28cm以下，在喷射混凝土时需要检查螺丝钉和管路头的接口情况，在检查完防堵漏装置后进行通风。启动通风机后需要检查其运行情况，对橡胶合板的位置进行修正，继续进行喷射，并根据要求搅拌混凝土，以此保证混凝土强度符合要求。在通风的同时进行加水，根据具体情况控制喷出量，以此保证工作压力符合要求。

3 深基坑支护问题解决策略

3.1 更新设计理念

岩土工程单位需要把握我国深基坑施工技术发展趋势，不断提高自身的施工技术水平，科学分析深基坑支护结构的变化规律，在把握技术特点和应用要求的基础上科学设计支护结构，为后期施工进行奠定基础。在此过程中，我国相关行业需要制定统一的设计规范，采用新型的设计方法，在相关理论指导的基础上对支护结构进行分析、计算，以此确保设计符合实际要求，以保证工程施工质量。

深基坑支护设计中也需要加强监测和审核，科学利用信息技术创建动态化的信息反馈设计体系，创新设计理念。另外，随着高层建筑数量的增多，深基坑支护结构也发生了较大的变化，需要采用新的支护结构设计方法，比如可以采用钢板桩、地下连续墙支护结构和土钉、双排桩、旋喷土锚支护结构等新型结构。但这些新结构在计算和设计上还没有形成一个完整的理论体系和操作体系，对此还需加强研究和分析[4]。

3.2 加强支护技术研究

为了有效提高深基坑支护水平，需要加强对深基坑支护技术的研究和分析，通过试验测试对施工技术对施工质量的影响进行分析，重点对深基坑支护结构的变形、稳定性、内力等进行测试、研究，对相关数据进行记录分析。另外，工程单位在具体施工前还需要对现场的地质、水文条件进行科学分析，不断总结施工经验，优化施工工艺，根据实际情况制定统一的行业设计标准和计算标准，以此形成完成的深基坑支护体系，并根据现行的施工设计经验形成科学的定量计算和分析方法，以此提高施工质量。

深基坑支护技术在施工中的应用可以分为排桩支护技术、深层搅拌桩支护技术、钢板桩支护技术三种。排桩支护技术的支护结构主要由钢板桩制作而成。在具体施工时需要将不同的预制结构进行拼接，形成一个整体，以此有效发挥挡土的作用和效果，并通过密实性强的结构体对水流进行阻挡。随着该技术的广泛应用，逐渐形成了多样化的钢板桩墙体截面形式，其规则形状和弯曲都有了较大的变化，但在具体应用时需要考虑地基振动、地基变形的问题。尤其是在岩土工程施工中因为地形条件限制性大，更容易发生地基变形的问题，一般不会采用钢板桩施工技术。

3.3 加强全过程质量控制

岩土工程深基坑施工质量控制不应各阶段进行分层控制，需要从整体出发，做好规划设计工作，将整个深基坑支护结构有效连接成为一个整体，做好全过程控制工作，有效实现控制目标，保证工程质量，消除各个环节中的细节问题，对此，工程单位需要做好以下几点工作。

第一，在设计前期单位需要做好各项准备工作，对施工现场条件进行检测和分析，确保深基坑支护设计和实际视情况保持一致，以此保证后期施工顺利进行。一般情况下，岩土工程在施工中不同岩土性质需要采用不同的施工技术和方法。研究发现岩土性质不同物理学性质也不同，抗剪切能力也不同，尤其是各种粉质土、碎石土、沙质土等抗剪切能力强，在施工中不会出现各种变形、有裂纹的情况。对于砂土和软土地基，需要在设计前考虑地下水渗透和外流的情况，在施工设计前需要做好现场调研和勘察工作，根据实际情况设计施工方案，并对地基荷载力和受力平衡情况等进行计算。

第二，在施工中加强质量控制，加强内部监督和外部监测工作，严格根据设计要求、具体规范进行操作，明确施工细节问题，优化施工工艺和流程，禁止各种违规施工、偷工减料现象的发生。具体施工中禁止随意改变锚杆的距离，开挖土方时需对挖掘深度和位置、范围等进行精准控制，避免出现各种欠挖、漏挖的问题，以确保边坡平整。另外，还需保证不同层的对称性，确保土层稳定性更高。考虑到施工环境的复杂性、危险性，需要随时考虑各种意外情况的发生，制定紧急预案，出现施工安全和质量问题时第一时间处理，确保整个挖掘工作顺利进行，避免影响工程进度和施工成本。

第三，加强施工管理。科学的管理工作可以有效处理施工质量和进度之间的关系，可以优化资源，确保现场环境稳定，减少各种安全风险的发生，保证现场施工安全。在此过程中，工程单位需要加强监督和管理，对每一个施工环节都需要精准把握，保证每一个阶段的施工在完成验收后才可以进入到下一个阶段中，以此保证设计和验收的结合，最终确保施工过程紧密衔接，施工行为规范、科学。

3.4 明确注意事项

在岩土工程深基坑施工中还需注意一些细节问题，比如在挂网施工和边坡修正施工中，一般需要在完成喷锚支护施工后进行土方开挖，在开挖过程中需要保证开挖层数和锚杆排数对应。挂网施工中需要确保双向使用网筋，在边坡壁上预留一定的距离，在后期进行喷射施工时需要根据要求和技术标准配置混合料，对空气压力进行科学计算，将其作为载体来传送干料，在完成传送后还需要在喷口处确保水相融合，以此保证喷涂符合要求。进行边坡修正施工时需要制定修正措施，明确计划方案，一般采用人工修正的方法来保证边坡的平整，以此确保边坡符合要求。另外，在深基坑开挖的过程中还需要加强对现场地质条件、水文条件的分析，根据分层、分阶段、分段的原则进行开挖，降低开挖难度，在一些薄弱部位需要做好各种防堵措施，以此确保后期施工顺利进行。

4 结语

岩土工程施工中深基坑支护施工是一个技术难点，其工程量大、施工技术要求高，需要工程单位在设计前做好各项准备工作，在施工中需要加强管理、现场监测，科学应用各种深基坑支护施工技术，并对各个技术应用问题进行综合分析，以此保证施工质量。另外，在具体施工中，工程单位需要科学分析施工过程中存在的各种问题，根据问题特点针对性制定措施和方法，以此保证工程质量。