姚海鋒

關(guān)鍵詞：巖土工程;深基坑支護;設(shè)計施工;土壓力狀況;策略

巖土工程作為一項基礎(chǔ)巖土工程其設(shè)計施工技術(shù)要點頗多，其中就包括了深基坑支護設(shè)計施工技術(shù)?？陀^講影響這一技術(shù)實施的因素頗多，例如復(fù)雜的周邊環(huán)境以及變形控制技術(shù)高要求等等。實際上，就巖土工程整體而言，還需要深入探究其深基坑支護設(shè)計實用性與安全性，積累大量實踐經(jīng)驗提出新技術(shù)要求，保證深基坑支護建設(shè)到位，提高城市中建筑項目整體建造質(zhì)量。

一、巖土工程中深基坑支護的重要價值

巖土工程中的深基坑支護設(shè)計是其施工質(zhì)量保障的重要基礎(chǔ)，也是基坑支護工程的關(guān)鍵依據(jù)，施工前需要對環(huán)境地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等等進行全面勘察分析，對支護結(jié)構(gòu)實施科學(xué)設(shè)計，基于環(huán)境與工程需求層面為支護體系設(shè)計與施工奠定良好基礎(chǔ)。在這里也需要將多方面影響因素考慮進來，保證有效提高基坑支護的整體施工質(zhì)量?？紤]到當(dāng)前城市用地緊張，巖土工程深基坑支護設(shè)計施工也存在極大壓力，例如它就深受周邊環(huán)境巨大影響，導(dǎo)致深基坑支護費用成本負(fù)擔(dān)無限加大。在滿足建筑工程整體設(shè)計要求基礎(chǔ)上，則需要分析巖土工程中深基坑支護設(shè)計施工中的諸多問題，規(guī)避安全事故，例如可以采用復(fù)合開挖、支護等等設(shè)計施工操作，解決已存在問題，滿足巖土工程深基坑支護施工所有要求。

巖土工程中深基坑支護設(shè)計施工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

深基坑支護設(shè)計與施工在巖土工程中非常重要，它需要圍繞勘察、設(shè)計、施工等多個環(huán)節(jié)展開，在過分關(guān)注施工過程中卻忽視了設(shè)計的重要價值。例如目前許多巖土工程承包商為有效爭取利益，在市場競爭中占據(jù)一席之地，選擇重視后期施工投入，卻嚴(yán)重忽視了前期工程設(shè)計，這就導(dǎo)致巖土工程中深基坑更深、更危險。目前某些大城市中多存在5～10年甚至以上的建筑一、二層地下室，甚至出現(xiàn)了四、五層地下室，這就加大了深基坑支護設(shè)計施工的整體難度，對技術(shù)人員在深基坑支護設(shè)計工作方面提出了更高要求。目前的城市化快速發(fā)展大背景下，深基坑支護設(shè)計與施工工程是較為繁瑣的，且施工難度不低，施工深度較深，因此綜合考量周邊環(huán)境與地理位置頗為重要。必須深度把握周圍建筑物檢測內(nèi)容，如此對設(shè)計完工程管理體系很有幫助[1]。

巖土工程中深基坑支護設(shè)計的土壓力狀況研究

巖土工程中深基坑支護設(shè)計施工技術(shù)種類較多，其中要確保圍護結(jié)構(gòu)建設(shè)到位，有效體現(xiàn)深基坑支護工程施工安全性，有效降低深基坑挖掘過程中可能發(fā)生的土體形變概率。考慮到深基坑支護工程中要保證其地下水疏通排放功能，因此必須始終保持工程施工環(huán)境干燥舒適。另外，要在深基坑支護設(shè)計施工中需要考慮其負(fù)重狀況，如果支護結(jié)果耐久性偏差，則可能存在工程設(shè)計施工安全隱患，必須加以注意。在這里，應(yīng)該客觀準(zhǔn)確分析深基坑支護設(shè)計施工中的土壓力狀況。

就巖土工程施工環(huán)節(jié)，需要分析土壓力對于工程整體所產(chǎn)生的負(fù)重影響，因此需要對支護工程土壓力實施分析預(yù)測，做好細(xì)化分析，具體來講巖土工程深基坑支護設(shè)計中就包含3種基本類型：

第一，在保持土壓力不動情況下分析擋土墻體變化，此時分析土體變動以及變動程度大小，如果數(shù)值較小可以忽略不計。要對土體本身對于擋土墻體所發(fā)生的作用、所形成的壓力進行分析，即分析靜止土壓力情況。

第二，在土壓力積極移動過程中需要對深基坑支護工程中的土壓力進行分析，了解土壓力切實作用于截土墻體上，分析截土墻體向前方移動狀況。在墻后土體應(yīng)力達到一定程度以后，需要對墻后土體的壓力進行分析，確保其壓力降到最低。

第三，在土壓力被迫移動過程中，需要將其與基坑支護結(jié)構(gòu)中的土壓力分析到位，確保外界作用力作用于截土墻體上，分析土體位置移動情況，滿足力學(xué)平衡要求。此時土體與墻體之間的壓力系數(shù)都能有所提升達到最高[2]。

巖土工程中深基坑支護設(shè)計所面臨的挑戰(zhàn)分析

在巖土工程深基坑支護設(shè)計過程中要面臨諸多外界因素影響，下文簡單從外界環(huán)境、設(shè)計參數(shù)、基坑的巖土取樣以及空間效應(yīng)四大方面展開分析，分析其所面臨的挑戰(zhàn)內(nèi)容。

環(huán)境問題

在巖土工程中，深基坑支護設(shè)計面臨諸多方面外界因素影響，這其中環(huán)境因素首當(dāng)其沖且影響十分巨大。在較深的施工環(huán)境中，施工流程、技術(shù)內(nèi)容都相當(dāng)復(fù)雜，這其中也必須思考環(huán)境因素的復(fù)雜性，它在一定程度上阻礙了施工進程的順利推進，因此必須做好勘察、設(shè)計工作。舉個例子，在軟土底層與涌水底層出現(xiàn)以后，需要建立深基坑支護設(shè)計預(yù)警機制，但實際上卻缺乏這一預(yù)警機制，這導(dǎo)致基坑支護施工保證率嚴(yán)重下降，深受環(huán)境因素影響。

設(shè)計參數(shù)問題

巖土工程深基坑支護設(shè)計存在設(shè)計參數(shù)問題，其設(shè)計參數(shù)是否準(zhǔn)確也成為了之坑基礎(chǔ)設(shè)計質(zhì)量高低的重要參考。在針對深基坑施工過程中，需要根據(jù)深基坑的深度變化分析巖土土體參數(shù)差距較大變化，結(jié)合多數(shù)設(shè)計內(nèi)容分析取樣，一般來說其取樣數(shù)量較少、參數(shù)單一，設(shè)計參數(shù)結(jié)果對設(shè)計計算結(jié)果、設(shè)計方案都產(chǎn)生了較大影響。在計算過程中也無法結(jié)合實際狀況，導(dǎo)致勘察精度、設(shè)計深度都深受影響。目前在深基坑支護設(shè)計工程中參數(shù)取值方法相對復(fù)雜，其中提出了不同巖土體參數(shù)內(nèi)容，因此在計算設(shè)計過程中容易出現(xiàn)錯誤，支護成果不甚理想。

巖土取樣問題

在深基坑支護設(shè)計中，應(yīng)該伴隨深基坑中巖土體深度的不同變化進行巖土取樣，有效應(yīng)對不同的巖土體取樣變化并展開分析，始終保證巖土體參數(shù)準(zhǔn)確性。在多數(shù)基坑設(shè)計中的參數(shù)進行分析，按照最低規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)取樣并試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)較多時刻無法根據(jù)實際情況進行巖土取樣，其取樣數(shù)量與試驗也不夠到位，直接導(dǎo)致參數(shù)誤差偏大。究其根本，說明深基坑支護設(shè)計中未能根據(jù)巖土體性質(zhì)規(guī)范進行取樣試驗，無法根據(jù)多種取樣方法做好現(xiàn)場巖土體參數(shù)綜合確定，導(dǎo)致無法獲得更為準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容[3]。

空間效應(yīng)問題

最后要分析深基坑開挖設(shè)計中的空間效應(yīng)問題，因為基坑開挖要保證巖土體有效釋放，根據(jù)不同基坑形狀或基坑邊坡形狀、受力情況進行重新布置。在結(jié)合基坑支護問題進行分析過程中，需要充分考慮到開挖后所形成的陰陽角等諸多影響因素。綜上所述，空間效應(yīng)考慮欠缺直接影響了深基坑開挖設(shè)計支護體系。

巖土工程中深基坑支護設(shè)計思路與施工要點

（一）巖土工程中深基坑支護設(shè)計的基本思路

巖土工程深基坑支護需要結(jié)合保護對象明確設(shè)計思路，主要參考深基坑深度分析其影響范圍，保證建立層層遞進的安全、經(jīng)濟化設(shè)計體系，滿足勘察準(zhǔn)確、設(shè)計合理以及施工安全要求。具體來講還需要做好以下4點：第一，需要確定調(diào)查對象，主要調(diào)查高壓線、燃?xì)夤芫€以及已有建筑房屋等等;第二，要做好巖土勘探工作，保證巖土體參數(shù)選取準(zhǔn)確到位，分析地下水實際分布狀況;第三，要計算模型的建立，計算其中的基坑支護作用力與反作用力;第四，需要選取設(shè)計方案并制作繪圖表示。

巖土工程中深基坑支護設(shè)計要點

深基坑支護施工中需要避免支護結(jié)構(gòu)發(fā)生任何變化，其中要對外界力量影響情況進行分析，保證支護建設(shè)基礎(chǔ)明確，保證設(shè)計人員在施工前建立有效模型，并合理計算模型中內(nèi)容，例如要全方位考量各種地質(zhì)因素，保證支護結(jié)構(gòu)在變形以后不影響其支護結(jié)構(gòu)的各種使用功能。在經(jīng)過多次反復(fù)計算以后，也要避免結(jié)果中存在的不真實數(shù)據(jù)內(nèi)容，保證對深基坑支護設(shè)計建設(shè)起到積極作用。如果存在設(shè)計緊急狀況，則需要修改設(shè)計方案，建立良好的預(yù)警機制[4]。

在深基坑支護結(jié)構(gòu)強度設(shè)計過程環(huán)節(jié)必須考慮日后的施工完整性，同時考慮支護體系結(jié)構(gòu)的整體強度問題，把握其中設(shè)計技術(shù)細(xì)節(jié)。考慮到支護強度對工程質(zhì)量會產(chǎn)生較大影響，它直接決定了基坑支護的整體使用年限，充分考慮設(shè)計細(xì)節(jié)問題，例如結(jié)合地質(zhì)因素影響分析選擇正確的深基坑支護體系。

當(dāng)然，在深基坑支護結(jié)構(gòu)選型方面也必須創(chuàng)新，改造結(jié)構(gòu)，淘汰過往的結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計理念，發(fā)展新設(shè)計思路。例如要采用先進的現(xiàn)代信息化設(shè)計技術(shù)，確保深度挖掘支護創(chuàng)新性，例如可以采用錨拉樁、內(nèi)支撐、雙排樁相互組合的綜合設(shè)計方法，保證深基坑支護設(shè)計到位。在針對預(yù)應(yīng)力的設(shè)計方面，需要強化冠梁承受力與錨索應(yīng)力受力情況，保證基坑支護綜合考量錨索預(yù)應(yīng)力損失情況控制在可承受范圍之內(nèi)，避免發(fā)生任何事故，強化支護整體穩(wěn)定性。

巖土工程中深基坑支護施工要點

在巖土工程中要做好深基坑支護設(shè)計工作，也要在隨后強調(diào)施工技術(shù)要點應(yīng)用，下文簡單分析5點：

1做好分層分段開挖與支護施工

在巖土工程施工中要結(jié)合經(jīng)驗來看，分析基坑損壞問題，從局部中的某一點或某一條線來展開施工操作，分析基坑邊坡位置應(yīng)力上限問題，避免基點被破壞以及破壞范圍不斷蔓延。在對基坑穩(wěn)固性與持久性進行分析過程中，需要對施工中的挖掘受力面積進行有效控制，確保最快速度完成深基坑支護體系有效搭建，體現(xiàn)支護深基坑支護價值。在施工過程中需要保證開挖過程中仔細(xì)觀察、檢測排水狀況以及土壤砂石構(gòu)造，同時對某些未知地下埋藏物信息進行搜集整理。另外，需要反復(fù)展開現(xiàn)場原位試驗，充分使用豐富試驗操作來進一步收集大量數(shù)據(jù)信息，保證做好信息反饋工作，完善相關(guān)施工方案與計算方法，回歸到基本理論實踐過程做好施工準(zhǔn)備[5]。

2做好現(xiàn)場變形觀測

要根據(jù)極限平衡原理對巖土工程中的某些復(fù)雜場景進行分析，做好深基坑支護施工工作，對建筑工程中的某些形變問題進行分析，有效處理巖土工程復(fù)雜場地深基坑支護情況，確保計算結(jié)論具有其重要價值意義。在結(jié)合現(xiàn)場變形觀測結(jié)構(gòu)進行分析過程中，需要結(jié)合現(xiàn)實形變情況分析復(fù)雜場地的深基坑支護工程施工情況，主要對深基坑支護結(jié)構(gòu)中的變形數(shù)據(jù)做好現(xiàn)場檢查，消除安全隱患問題[6]。

3保證施工質(zhì)量

要保證深基坑支護良好的施工質(zhì)量，體現(xiàn)深基坑支護工程建設(shè)的核心機制，嚴(yán)格遵照反復(fù)論證結(jié)果來設(shè)計支護方案，不隨意更改深基坑支護結(jié)構(gòu)，基本上要做到“一層做、一層支護、挖一段、做一段支護”的施工結(jié)構(gòu)。即要保證做到挖一層做一層支護，挖一段做一段支護，始終保持開挖順序與方法與支護設(shè)計方案保持一致。與從同事，要在深基坑支護施工過程中堅持做到“先撐后挖、分層開挖、嚴(yán)禁超挖”，主要是對施工中土方活動的范圍進行控制。要盡量做到挖掘進程的均勻，嚴(yán)禁隨意挖掘的情況。要盡量減少基坑的暴露時間，同時要合理規(guī)劃土方卸荷時間，并有專門的施工人員負(fù)責(zé)對基礎(chǔ)工程的用過的基坑及時進行恢復(fù)工作，從而避免基坑支護施工可能帶來的諸多安全隱患因素。另外，在設(shè)計與支護施工二者應(yīng)各自發(fā)揮優(yōu)勢。這里必須考慮到巖土工程中復(fù)雜場地深基坑支護工程設(shè)計單位要對分析勘察數(shù)據(jù)以及設(shè)計方案不斷完善。借助豐富的實踐經(jīng)驗和專業(yè)的測算方法增強深基坑支護的設(shè)計方案的準(zhǔn)確性和實效性，不能疏忽任何一個可能出現(xiàn)的問題細(xì)節(jié)，支護施工單位在施工過程中一定要確保施工過程的安全性，遇到任何臨時或者突發(fā)狀況都要及時與設(shè)計單位進行溝通協(xié)調(diào)，共同商議處理措施，為施工工程的順利進行而不斷努力[7]。

4建立技術(shù)人員監(jiān)督與指導(dǎo)機制

要在巖土工程深基坑支護施工中建立技術(shù)人員監(jiān)督和指導(dǎo)機制，結(jié)合國家工程部所規(guī)定內(nèi)容與實踐需要制定基坑工程支護施工相關(guān)細(xì)則內(nèi)容，保證深基坑工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有效明確。在這一過程中也要建立相對健全的技術(shù)人員跟班制度，有效規(guī)避施工過程中可能發(fā)生的各種風(fēng)險事故因素。例如在解決深基坑支護工程中的地下水問題時，需要采取相應(yīng)技術(shù)措施，保證地下水位降到合理范圍內(nèi)，同時做好全天負(fù)責(zé)抽水工作，提高深基坑支護施工質(zhì)量水平[8]。

5計算調(diào)整深基坑支護土壓力數(shù)據(jù)

要在深基坑支護施工過程中計算調(diào)整其支護土壓力數(shù)據(jù)，對深基坑變形施工過程的巨大影響進行分析。考慮到基坑支護變形主要發(fā)生在基坑邊坡位置，容易導(dǎo)致深基坑周圍建筑變形，所以需要對變形數(shù)據(jù)進行分析，掌握深基坑中可能存在的技術(shù)缺陷問題，結(jié)合實際解決這些實際問題。在處理邊坡變形問題過程中，需要遵循相關(guān)規(guī)范技術(shù)流程，結(jié)合工藝手段與科學(xué)技術(shù)手段對基坑邊坡變形問題進行分析，做好相關(guān)評估工作[9]。比如說要采用圓弧滑動方法計算深基坑邊坡土質(zhì)部分穩(wěn)定系數(shù)Fs，參考《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》相關(guān)要求建立土壓力計算分析機制。在這里就需要結(jié)合瑞典條分析算法獲得計算結(jié)果，分析其中計算結(jié)果差異，確保基坑支護計算過程貼近實際進行支護力計算，進而獲得理想化的深基坑支護設(shè)計與施工方案。再者，還要加強深基坑支護的設(shè)計理念，當(dāng)前，我國并沒有明確規(guī)定基坑支護的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，通常情況下，僅僅采用了朗肯理論等進行基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計，也采用準(zhǔn)確度不高的等值梁法進行計算，且會提高成本，所以當(dāng)前相關(guān)的人員要在理論與規(guī)范上進行完善。加強對巖土工程深基坑支護施工的管制力度，這是為了更好地解決施工中存在的一些問題，管理人員要進行每日的檢查工作，若存在問題，要與施工人員共同考慮，經(jīng)過有效的協(xié)商解決問題[10]。

總結(jié)：

在巖土工程中，深基坑支護設(shè)計與施工面臨相對復(fù)雜的場地地質(zhì)條件，因此結(jié)合多種設(shè)計與施工思路方案展開工程建設(shè)是有必要的。在深基坑支護項目中必須結(jié)合實際情況對相應(yīng)技術(shù)方案進行合理協(xié)調(diào)，注重安全可靠與經(jīng)濟合理的設(shè)計方案應(yīng)用，保證掌握較強的設(shè)計施工技術(shù)。爭取從項目勘察、設(shè)計、施工等諸多環(huán)節(jié)總結(jié)經(jīng)驗，確保做到對深基坑支護工程的有效促進，不斷完善、健全相應(yīng)技術(shù)體系。

參考文獻：

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