甘鐵柱

（湖南恒基隧道工程有限公司）

1 基坑支護(hù)工程的特點(diǎn)

基坑建設(shè)工程屬于復(fù)雜性高、技術(shù)要求大的臨時(shí)性工程，在巖土工程中處于十分重要的地位，如果在施工過(guò)程中稍有閃失就會(huì)導(dǎo)致巨大的損失。所以在基坑施工工程中要想順利開(kāi)展施工作業(yè)，就必須要先了解基坑支護(hù)工程的施工特點(diǎn)，這樣才能做好巖土施工工程。

1.1 不確定性和多事故性

在基坑支護(hù)工程施工過(guò)程中，由于實(shí)際環(huán)境處于動(dòng)態(tài)變化狀態(tài)，所以基坑支護(hù)具有十分強(qiáng)的不可確定性，這包括許多方面，其中最關(guān)鍵的是巖土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異、巖土的性質(zhì)、相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)具有離散性大的特點(diǎn)。與高不確定性相對(duì)應(yīng)的就是基坑支護(hù)工程的事故易發(fā)性，其原因是多是基坑支護(hù)工程工作條件差、工期長(zhǎng)等原因造成的。

1.2 實(shí)踐性和區(qū)域性

由于基坑支護(hù)工程具有一定的區(qū)域性，因此在基坑支護(hù)工程施工過(guò)程前要對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行仔細(xì)勘察。包括巖土地質(zhì)結(jié)構(gòu)，基坑水質(zhì)等。

1.3 綜合性和系統(tǒng)性

基坑支護(hù)工程不僅僅是一個(gè)單一的施工工程，它還聯(lián)系著多學(xué)科的內(nèi)容，比如巖土工程學(xué)科，結(jié)構(gòu)工程學(xué)科，這些學(xué)科內(nèi)容的有機(jī)融合與互補(bǔ)才有現(xiàn)階段較為健全的巖土工程施工體系。由于基坑支護(hù)工程具有較強(qiáng)的綜合性與系統(tǒng)性，所以在施過(guò)程中要充分考慮各個(gè)方面的影響因素。

2 巖土工程中基坑失穩(wěn)的原因

2.1 超挖、欠挖現(xiàn)象較為嚴(yán)重

造成基坑支護(hù)工程中超挖、欠挖現(xiàn)象的關(guān)鍵原因在于施工人員的技術(shù)水平低下，進(jìn)而導(dǎo)致許多操作不合乎相關(guān)規(guī)范。比如在機(jī)械開(kāi)挖作業(yè)過(guò)程中，由于施工過(guò)程具有一定的難度，因此如果機(jī)械操作人員沒(méi)有足夠的操作水平或者操作經(jīng)驗(yàn)，就非常容易發(fā)生邊坡不平的現(xiàn)象。這會(huì)大大加大工程的施工量，進(jìn)而影響工程質(zhì)量與工程進(jìn)度。

2.2 實(shí)際施工與施工設(shè)計(jì)間存在較大差異

巖土工程在施工之前必須要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或依據(jù)來(lái)展開(kāi)工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)。在正式施工開(kāi)始以后，由于大多數(shù)基坑支護(hù)工程都難以按照原有施工設(shè)計(jì)方案來(lái)進(jìn)行施工，這就使得實(shí)際施工結(jié)果與施工設(shè)計(jì)之間產(chǎn)生較大差異，這就在很大程度上直接影響了基坑支護(hù)工程的建設(shè)質(zhì)量。造成這些現(xiàn)象的主要原因是：建設(shè)單位盲目追求建設(shè)速度與效益，在實(shí)際施工過(guò)程中偷工減料、不按計(jì)劃強(qiáng)行施工等原因造成的。

2.3 土層開(kāi)挖與邊坡支護(hù)間存在不配套現(xiàn)象

土層開(kāi)挖與邊坡支護(hù)間存在較大的聯(lián)系，但邊坡支護(hù)的技術(shù)含量與管理水平的要求都十分嚴(yán)格，而土方開(kāi)挖的技術(shù)含量與管理水平的要求相對(duì)較低。在基坑支護(hù)工程施工過(guò)程中，這兩項(xiàng)都簽訂平行合同分配給專(zhuān)業(yè)施工團(tuán)隊(duì)來(lái)完成，這種看似合理的制度實(shí)際上給施工過(guò)程帶來(lái)了很大的難度。因此有一些施工團(tuán)隊(duì)就會(huì)選擇對(duì)簡(jiǎn)單土方進(jìn)行開(kāi)挖施工，而忽視了邊坡支護(hù)工程的施工進(jìn)度；還有一些施工團(tuán)隊(duì)盲目追求土層開(kāi)挖進(jìn)度，而疏于管理，進(jìn)而導(dǎo)致了施工工程難以按時(shí)完工，而且質(zhì)量不合格。

3 各類(lèi)型基坑邊坡加固技術(shù)的特點(diǎn)及適用情況

3.1 深層水泥攪拌樁圍護(hù)墻

深層水泥攪拌樁圍護(hù)墻是利用特別制造的深層攪拌機(jī)在土體深層對(duì)軟土與水泥進(jìn)行強(qiáng)制拌和，從而形成連續(xù)搭接的水泥土柱。深層水泥攪拌樁圍護(hù)墻是一種重力擋土結(jié)構(gòu)，具有擋土與防滲兩種功能。水泥攪拌樁圍護(hù)墻的優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單、沒(méi)有振動(dòng)、沒(méi)有噪音。缺點(diǎn)是施工成本高、周期長(zhǎng)、施工厚度較大，因此只有在施工環(huán)境允許時(shí)才可以被采用。

3.2 高壓旋噴樁墻

高壓旋噴樁墻是指水泥漿利用旋轉(zhuǎn)鉆桿底端的噴嘴高壓灌入土層，使水泥漿與土體充分混合而形成水泥土柱固體，互相搭接而形成排樁，從而實(shí)現(xiàn)擋土與防滲功能。對(duì)于難以采用攪拌樁或者打入樁支護(hù)的地層，可以使用高壓旋噴成樁法。由于高壓旋噴樁使用的是旋轉(zhuǎn)高壓噴漿，因此質(zhì)量難以控制，水灰比、水泥摻量等參數(shù)難以科學(xué)協(xié)調(diào)，工藝試樁難度較大，而且成本相對(duì)較高。

3.3 槽鋼鋼板樁

槽鋼鋼板樁是一種較為簡(jiǎn)易的鋼板樁圍護(hù)墻，由槽鋼正反扣搭而成，用機(jī)械將槽鋼直接壓入土中，由于其剛度較小，頂部開(kāi)挖0.5m需要設(shè)置支撐，每隔2m就要設(shè)置一道支撐，多用于深度小于4m且地下水位較低的基坑，其優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便，施工工期較短，具有較好的耐久性，槽鋼支護(hù)之后可將其拔出回收。缺點(diǎn)是密封性較差，沒(méi)有防滲效果，內(nèi)部存在支撐不利于機(jī)械挖土，支護(hù)的剛度較小，抗彎能力較差，開(kāi)挖后容易變形。

3.4 拉森鋼板樁

拉森鋼板樁由拉森鋼板扣搭或并排組成，槽鋼一般長(zhǎng)為8～16m，厚度為17cm，使用專(zhuān)用機(jī)械直接壓入土體，并且在內(nèi)部設(shè)置止水條，頂部使用槽鋼進(jìn)行連接。這樣操作的止水效果比較好，剛度較大，比較適用于那些地下水位相對(duì)較高、地質(zhì)條件較差并且施工現(xiàn)場(chǎng)較狹窄的基坑。頂部開(kāi)挖1.0m就需要設(shè)置一道支撐，每隔3.5m就必須設(shè)置支撐，如基坑內(nèi)不適合或者不方便設(shè)置支撐并且開(kāi)挖深度小于5m的時(shí)候就可以采用雙排拉森樁。雙排拉森樁的優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便，工期較短，密封性能非常好，而且具有良好的耐久性，基坑支護(hù)完成以后就可以將槽鋼拔出回收。其缺點(diǎn)是造價(jià)成本較高，通常需要使用專(zhuān)用機(jī)械進(jìn)行施工，如圖1所示為拉森鋼板樁施工現(xiàn)場(chǎng)圖。

圖1 拉森鋼板樁施工現(xiàn)場(chǎng)圖

3.5 鋼筋混凝土板樁

鋼筋混凝土板樁曾經(jīng)在基坑支護(hù)過(guò)程中被廣泛應(yīng)用，但鋼筋混凝土板樁通常采用錘擊法施工，這種方法會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)與噪音，擠土現(xiàn)象嚴(yán)重，在城市施工過(guò)程中施打會(huì)受到較嚴(yán)格的限制。此外，其必須先進(jìn)行預(yù)制，再運(yùn)送到工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施打，成本相對(duì)灌注樁等較高。用液壓靜力沉樁設(shè)備可以有效降低施工過(guò)程產(chǎn)生的振動(dòng)與噪音，并且具有施工簡(jiǎn)單、作業(yè)周期短等顯著特點(diǎn)，因此在基坑支護(hù)過(guò)程中仍有所應(yīng)用。

3.6 鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁圍護(hù)墻是在基坑支護(hù)中被應(yīng)用較為廣泛的一種。鉆孔灌注樁支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是施工過(guò)程中沒(méi)有振動(dòng)、沒(méi)有噪音、不會(huì)出現(xiàn)擠土現(xiàn)象；墻身本身強(qiáng)度高、剛度較大、支護(hù)穩(wěn)定性非常好、變形程度也??；與工程樁可以實(shí)現(xiàn)同步施工，進(jìn)而有利于施工組織，但樁間縫隙容易造成水土流失，這時(shí)就需要根據(jù)工程條件來(lái)采取注漿、旋噴樁等措施以確保實(shí)現(xiàn)防滲的目的；樁頂需要設(shè)置錨梁來(lái)連成一個(gè)整體，以增加整體的穩(wěn)定性。特殊工程以及開(kāi)挖深度大的基坑可以設(shè)置錨桿或者支撐來(lái)增加支護(hù)穩(wěn)定性，并且有效減少墻體位移。

3.7 地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻的剛度較大，止水效果較好，是一種非?？煽康闹ёo(hù)結(jié)構(gòu)，可以廣泛應(yīng)用于地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、開(kāi)挖要求高的基坑。優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，防滲性能強(qiáng)，剛度大，安全可靠，能夠較好的代替結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，有效提高效益。缺點(diǎn)是成本較高，施工要求高，建設(shè)工期長(zhǎng)。

3.8 土釘墻

土釘墻是指將土釘打入土體與噴射混凝土面層進(jìn)而形成復(fù)合土體，利用該復(fù)合土體的高自穩(wěn)性實(shí)現(xiàn)支護(hù)目的，使基坑開(kāi)挖后仍能夠保持坡面穩(wěn)定。土釘墻通常被用于優(yōu)質(zhì)土質(zhì)地區(qū)。其主要優(yōu)點(diǎn)為穩(wěn)定性高、可靠性強(qiáng)、施工簡(jiǎn)單、工期較短、支護(hù)效果較理想，在土質(zhì)優(yōu)良地區(qū)得到較為廣泛的應(yīng)用。

3.9 SMW工法連續(xù)墻

SMW工法是指在水泥攪拌樁中插入H型鋼，使其成為具有擋土、受力以及防滲等功能的特殊支護(hù)結(jié)構(gòu)。SMW工法連續(xù)墻的支護(hù)特點(diǎn)是：施工過(guò)程中基本無(wú)噪音，對(duì)周?chē)h(huán)境幾乎沒(méi)有影響，支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度十分可靠，凡是應(yīng)用水泥攪拌樁的施工場(chǎng)地都可以使用，如果能采取合適的施工措施來(lái)回收H型鋼，那么施工成本將大大低于地下連續(xù)墻，因此該技術(shù)具有較大的發(fā)展前景。

4 結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際建設(shè)工程中要對(duì)整體效益進(jìn)行綜合考慮，靈活地使用基坑支護(hù)方法，在符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展原則的同時(shí)，充分考慮施工過(guò)程與建設(shè)結(jié)果對(duì)社會(huì)或群眾們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活可能造成的實(shí)際影響，以方便生活、維護(hù)生命財(cái)產(chǎn)安全作為巖土工程施工的總體原則，進(jìn)而全面增強(qiáng)我國(guó)巖土工程建筑事業(yè)的施工質(zhì)量。

[1]許澤斌.黃登水電站失穩(wěn)邊坡加固處理施工[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013（23）.

[2]莫 凡.公路碎裂巖質(zhì)高邊坡加固處理[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（6）.

[3]孔祥蘭.堤防邊坡失穩(wěn)的除險(xiǎn)加固處理[J].吉林水利，2005（4）：28～29.

[4]凌瀟，田華，胡鵬.某高邊坡失穩(wěn)機(jī)制分析及加固處理[J].成都大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，35（1）：95～98.

[5]鄭榮政，吳自由，郭世周.山嶺公路巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定加固技術(shù)方案的優(yōu)選[J].鐵道勘察，2013，39（5）：30～35.