牟喜冬

江蘇恒一巖土工程技術(shù)有限公司 江蘇 南通 226000

工程建設(shè)施工中基礎(chǔ)施工非常重要，施工效果直接關(guān)系到上層建筑的穩(wěn)定性和安全性。在基礎(chǔ)施工中需要對(duì)巖土地基進(jìn)行處理，隨著開挖深度的增加，基坑周圍地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性降低，在周圍地質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力的作用下容易出現(xiàn)坍塌，因此需要對(duì)基坑進(jìn)行支護(hù)，避免基坑周圍的巖土向基坑內(nèi)部倒塌，從而帶來人員和財(cái)產(chǎn)損失。想要保障深基坑支護(hù)效果，必須提前掌握深基坑所在區(qū)域的巖土條件，結(jié)合巖土的特點(diǎn)設(shè)計(jì)支護(hù)方案，從而獲得預(yù)期的支護(hù)效果。

1 工程建設(shè)中深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

隨著時(shí)代的發(fā)展，現(xiàn)在工程建設(shè)中深基坑越來越多，深基坑支護(hù)對(duì)于基礎(chǔ)施工作業(yè)十分重要，支護(hù)效果的好壞直接關(guān)系到施工作業(yè)環(huán)境安全性和施工質(zhì)量，因此必須選擇經(jīng)濟(jì)合理的支護(hù)方案對(duì)基坑進(jìn)行支護(hù)，有效地保障基坑支護(hù)作業(yè)質(zhì)量和安全，為地下施工作業(yè)順利開展打下良好的基礎(chǔ)。軟土、砂土等巖土基坑中常見的支護(hù)方法主要有錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)、攪拌樁支護(hù)技術(shù)、鉆孔灌注樁技術(shù)和排樁支護(hù)技術(shù)等，本章將對(duì)這些技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究。

1.1 錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)

錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)是一種通過錨桿和鋼絲網(wǎng)組合的支護(hù)技術(shù)，這種支護(hù)方法能夠有效地提升邊坡支護(hù)質(zhì)量，防止邊坡發(fā)生滑坡。進(jìn)行支護(hù)作業(yè)時(shí)首先需要在邊坡開設(shè)放置錨桿的孔洞，然后將錨桿放置在孔中，使用混凝土進(jìn)行加固處理，然后將鋼絲網(wǎng)安裝在錨桿上，并進(jìn)行加固處理，這種支護(hù)方法的優(yōu)勢(shì)是能夠使整個(gè)邊坡處于穩(wěn)定的支護(hù)保護(hù)之下，邊坡不會(huì)出現(xiàn)小規(guī)模的滑坡現(xiàn)象[1]。錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)在深基坑支護(hù)中被應(yīng)用于邊坡的上層位置，不適用于下層位置，特別是軟土和砂土類型的基坑下層不能使用這一支護(hù)技術(shù)。想要確保錨網(wǎng)支護(hù)的效果，必須合理設(shè)計(jì)錨桿長度、尺寸以及強(qiáng)度，施工時(shí)需要注意的事項(xiàng)時(shí)嚴(yán)格按照錨桿固定技術(shù)要求進(jìn)行操作，確保錨桿能夠牢固并固定在孔洞內(nèi)部。

1.2 攪拌樁支護(hù)技術(shù)

攪拌樁支護(hù)技術(shù)利用了軟質(zhì)巖土構(gòu)成支護(hù)結(jié)構(gòu)，為基坑提供了穩(wěn)定的支護(hù)結(jié)構(gòu)。施工前可以根據(jù)不同地層的巖土特點(diǎn)設(shè)計(jì)混凝土組分，使用大型機(jī)械設(shè)備將水泥、石灰等運(yùn)輸?shù)教囟ǖ牡貙樱⒃谶@些地層中進(jìn)行攪拌，等到混合物攪拌充分后停止攪拌，隨著混合物水分流失攪拌區(qū)域結(jié)構(gòu)變得更加堅(jiān)固，從而形成支護(hù)結(jié)構(gòu)。攪拌樁支護(hù)技術(shù)在深基坑中應(yīng)用廣泛，特別是軟土深基坑，該技術(shù)主要利用了自身樁重提供支護(hù)，根據(jù)混合樁的體積和重量不同，提供的支護(hù)能力也不同。此外，該支護(hù)技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是效率快，在施工前使用攪拌機(jī)械設(shè)備在施工所在區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行攪拌即可，等到完成攪拌工作后支護(hù)結(jié)構(gòu)就能形成，無需對(duì)特定地層進(jìn)行開挖，節(jié)省了大量的開挖作業(yè)時(shí)間。攪拌樁技術(shù)通常與錨桿支護(hù)技術(shù)組合使用，這樣不僅能夠發(fā)揮攪拌樁樁體結(jié)構(gòu)的作用，而且也能通過錨桿提升基坑的支護(hù)強(qiáng)度，從而更好地保障基坑環(huán)境的穩(wěn)定性和安全性。攪拌樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用有效地保障了深基坑環(huán)境的安全，應(yīng)用這一技術(shù)能夠?yàn)榻鉀Q傳統(tǒng)支護(hù)技術(shù)無法解決的問題，目前在很多超高層建筑的基坑支護(hù)作業(yè)中這種方法應(yīng)用越來越廣泛。

1.3 鉆孔灌注樁支護(hù)技術(shù)

鉆孔灌注樁支護(hù)技術(shù)可以有效地提升支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。施工前需要技術(shù)人員在特定的區(qū)域進(jìn)行開孔，完成開孔作業(yè)后將孔內(nèi)的雜物清理干凈，然后制作鋼筋籠結(jié)構(gòu)，使用吊裝設(shè)備將鋼筋籠放入鉆孔內(nèi)，并對(duì)鋼筋籠的位置進(jìn)行調(diào)整，完成調(diào)整工作后進(jìn)行固定，然后使用特定標(biāo)號(hào)的混凝土進(jìn)行澆筑，等到混凝土凝固后就能形成特定強(qiáng)度的支護(hù)樁。鉆孔灌注樁支護(hù)技術(shù)操作較為簡(jiǎn)單，可以根據(jù)支護(hù)要求制作特定強(qiáng)度的支護(hù)樁，但是施工成本較高。在軟土和砂土等地基中進(jìn)行施工，需要對(duì)地基進(jìn)行加固處理，確保支護(hù)樁所在區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)保持足夠的穩(wěn)定性，這樣能夠避免巖土發(fā)生坍塌導(dǎo)致鉆孔作業(yè)進(jìn)度受到影響[2]。鉆孔灌注樁常應(yīng)用于深層基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工中，因?yàn)樵撝ёo(hù)結(jié)構(gòu)能夠?yàn)榛犹峁┓€(wěn)定的支護(hù)，而且能夠按照基坑應(yīng)力條件合理設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)，保障了支護(hù)作業(yè)的效果。應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)時(shí)需要注意的事項(xiàng)是確保鋼筋籠位置的穩(wěn)定性，如果鋼筋籠位置發(fā)生偏移，其受力結(jié)構(gòu)將會(huì)發(fā)生變化，可能導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體支護(hù)效果變差，從而影響到基坑作業(yè)環(huán)境的安全。

1.4 排樁支護(hù)技術(shù)

排樁支護(hù)技術(shù)主要通過成排的支護(hù)樁進(jìn)行支護(hù)，這種支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是防滲能力強(qiáng)，常被用于滲水嚴(yán)重的基坑環(huán)境中。排樁屬于混凝土結(jié)構(gòu)，施工時(shí)在排樁所在區(qū)域挖開一條溝狀結(jié)構(gòu)，然后在其中進(jìn)行打樁，并對(duì)樁體進(jìn)行密封處理，提升樁體結(jié)構(gòu)的支護(hù)強(qiáng)度和防滲能力。排樁支護(hù)施工技術(shù)對(duì)周邊環(huán)境的要求較小，而且施工過程中產(chǎn)生的噪音很小。在一些易滲的基坑環(huán)境下應(yīng)用這種支護(hù)技術(shù)可以提供良好的防滲保護(hù)。一般情況下排樁多與大型的灌注樁組合使用，這樣能夠發(fā)揮兩種樁體的作用，從而為深基坑提供良好的支護(hù)能力。此外，為了發(fā)揮出排樁的最大價(jià)值，還可以對(duì)排樁進(jìn)行加固處理，使其具備更高的支護(hù)強(qiáng)度，其能夠?qū)吰碌撞啃纬闪己玫闹ёo(hù)，避免邊坡出現(xiàn)坍塌的情況。排樁支護(hù)技術(shù)的主要支護(hù)結(jié)構(gòu)是混凝土樁，防滲結(jié)構(gòu)是防滲帷幕，具體應(yīng)用時(shí)可以更具支護(hù)要求或防滲要求對(duì)排樁結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，從而發(fā)揮出不同結(jié)構(gòu)的作用。

2 工程建設(shè)中深基坑巖土條件評(píng)價(jià)

開展基坑支護(hù)工作前必須掌握深基坑的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和水工環(huán)條件，結(jié)合巖土的類型設(shè)計(jì)針對(duì)性的支護(hù)方案，從而保障支護(hù)作業(yè)的質(zhì)量和安全。對(duì)深基坑內(nèi)部及其周邊的環(huán)境條件進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)非常關(guān)鍵，借助于分析數(shù)據(jù)制定針對(duì)性的支護(hù)方案，可以獲得較為理想的支護(hù)效果?；又ёo(hù)條件分析主要包括巖土結(jié)構(gòu)分析、基坑環(huán)境分析、側(cè)壁應(yīng)力條件分析和邊坡穩(wěn)定性分析等，本章主要圍繞這項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行了研究。

2.1 巖土結(jié)構(gòu)分析

巖土結(jié)構(gòu)分析是基坑支護(hù)的前提條件，不同類型的巖土在物理力學(xué)特性方面存在著差異，這種差異反映在基坑及其周邊地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面。巖土結(jié)構(gòu)分析的關(guān)鍵是了解和掌握巖土的類型、組成成分、分布范圍、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、物質(zhì)比重、密度、含水率、抗剪強(qiáng)度、壓縮性、滲透性等，這些都是影響巖土穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。例如在軟土地區(qū)，軟土一般具有高壓縮性、流變性、觸變性等工程特性，一旦受到擾動(dòng)，原有結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致軟土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性降低，隨著基坑開挖深度增加，該區(qū)域周圍巖土無法為其提供穩(wěn)定的支護(hù)，在上層巖土重力作用以及周邊巖土擠壓作用下出現(xiàn)坍塌。巖土結(jié)構(gòu)分析結(jié)果是否足夠準(zhǔn)確直接關(guān)系到深基坑的支護(hù)效果，因此必須通過科學(xué)的方法分析和掌握巖土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，保障支護(hù)方案的合理性。

2.2 基坑環(huán)境分析

基坑環(huán)境分析的目的是了解基坑所在區(qū)域存在的影響基坑穩(wěn)定的環(huán)境因素，根據(jù)相關(guān)因素的主要影響和形成因素設(shè)計(jì)預(yù)防措施，避免環(huán)境因素對(duì)基坑支護(hù)質(zhì)量造成不利影響。基坑環(huán)境分析內(nèi)容如下：第一，基坑周邊已有建構(gòu)筑物分布情況、建構(gòu)筑物地下結(jié)構(gòu)分布情況、建構(gòu)筑物對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的應(yīng)力特點(diǎn)等；第二，基坑所在環(huán)境周圍的交通線路分布特點(diǎn)，如線路距離深基坑的距離、線路的最大交通負(fù)荷、橋梁結(jié)構(gòu)樁基埋深情況等；第三，基坑周邊的市政管線分布情況，如地下管線的分布范圍、供水管道所在位置、排水管道所在位置、天然氣管道所處于位置或通信網(wǎng)絡(luò)管道位置等；第四，基坑所處環(huán)境是否存在障礙物，如果存在障礙物還需要掌握障礙物的分布范圍和體積大小等；第五，基坑所處環(huán)境的水文地質(zhì)條件，如地表水和地下水的匯流和排泄情況，及其對(duì)基坑開挖支護(hù)的影響?；迎h(huán)境分析為基坑支護(hù)作業(yè)順利開展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，能夠保障基坑支護(hù)作業(yè)施工效果。

2.3 側(cè)壁應(yīng)力條件分析

基坑支護(hù)主要內(nèi)容是對(duì)側(cè)壁進(jìn)行加固，防止側(cè)壁出現(xiàn)滑坡和坍塌，保障施工環(huán)境安全。側(cè)壁應(yīng)力條件分析需要根據(jù)側(cè)壁巖土風(fēng)化程度、風(fēng)化帶埋深范圍、巖土連續(xù)性、巖土均勻性、巖土軟化帶深度等進(jìn)行綜合判斷，一般而言軟土基坑側(cè)壁應(yīng)用條件較差，隨著基坑深度增加軟土側(cè)壁的坍塌概率也會(huì)增大。分析基坑側(cè)壁應(yīng)力條件時(shí)應(yīng)盡可能收集側(cè)壁巖土的參數(shù)，如軟土組成成分、砂土顆粒級(jí)配、巖土分布范圍、巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)等，結(jié)合這些參數(shù)設(shè)計(jì)支護(hù)方案能夠使得支護(hù)方案更具有針對(duì)性，有效地提升支護(hù)的質(zhì)量?；觽?cè)壁應(yīng)力條件分析有助于施工單位采取更多預(yù)防性措施，防止施工過程中巖土在多種因素的作用下穩(wěn)定性降低，最終發(fā)展為安全事故，給施工作業(yè)進(jìn)度和質(zhì)量造成不利影響。

2.4 邊坡穩(wěn)定性分析

巖土邊坡穩(wěn)定性直接影響著深基坑支護(hù)的效果，因此必須對(duì)基坑邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行綜合分析和評(píng)價(jià)?；舆吰路€(wěn)定性分析的核心內(nèi)容是掌握邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)條件分布特點(diǎn)，例如基坑存在滲水的情況，必須采取措施將基坑中的水分抽干，并布設(shè)一定數(shù)量的降水井將地下水位控制在基坑底面以下0.5m～1.5m，必要時(shí)可設(shè)置隔水帷幕，防止基坑在地下水的長期作用下發(fā)生坍塌或滲透破壞。分析基坑邊坡穩(wěn)定性時(shí)還需要了解巖土軟弱夾層分布情況以及斷裂帶的范圍，這些不同結(jié)構(gòu)的巖土共同作用導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性降低，如果控制方法不得當(dāng)，基坑邊坡發(fā)生坍塌的概率也會(huì)大大增加?；舆吰戮C合分析和評(píng)價(jià)結(jié)果不僅直接關(guān)系到深基坑支護(hù)的效果，而且也會(huì)影響后期的施工作業(yè)進(jìn)度，所以必須對(duì)其做出科學(xué)的分析評(píng)價(jià)。

3 工程建設(shè)中巖土工程勘察技術(shù)應(yīng)用

巖土工程勘察對(duì)于工程建設(shè)施工而言有著重要意義，通過巖土工程勘察施工人員能夠了解和掌握基坑所在區(qū)域的巖土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，根據(jù)巖土參數(shù)設(shè)計(jì)支護(hù)方案，從而保障施工作業(yè)環(huán)境的安全性和穩(wěn)定性。巖土工程勘察技術(shù)的應(yīng)用主要包括工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查、巖土勘探取樣、室內(nèi)土工試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試等過程，本章主要對(duì)巖土工程勘察作業(yè)構(gòu)成中所用的技術(shù)進(jìn)行研究。

3.1 工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查

工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查的目的是掌握巖土的分布情況，為基坑支護(hù)工作的順利開展提供可靠的數(shù)據(jù)。工程地質(zhì)測(cè)繪時(shí)需要使用多種先進(jìn)的測(cè)繪儀器，如遙感技術(shù)、超聲波定位技術(shù)等，借助于這些技術(shù)能夠掌握地下巖土的分布范圍，為巖土取樣工作人員提供更多基本參照。進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查時(shí)也要結(jié)合測(cè)繪數(shù)據(jù)分析地下巖土運(yùn)動(dòng)規(guī)律，特別是軟土或砂土的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因?yàn)殡S著基坑開挖作業(yè)的不斷推進(jìn)，這類巖土在地質(zhì)結(jié)構(gòu)擠壓作用下可能發(fā)生運(yùn)動(dòng)，如果采取的預(yù)防和控制方式不當(dāng)，將會(huì)對(duì)基坑施工作業(yè)產(chǎn)生不利影響。工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查所收集的數(shù)據(jù)可以在計(jì)算機(jī)中通過三維模型展示，根據(jù)三維模型設(shè)計(jì)基坑支護(hù)方案，可以將地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性帶來的影響降低，從而有效的保障基坑支護(hù)的質(zhì)量。

3.2 巖土勘探取樣

巖土勘探取樣是巖土工程勘察的核心環(huán)節(jié)，勘察人員可以根據(jù)巖土分布特點(diǎn)在不同區(qū)域進(jìn)行取樣，通過巖土樣品了解和掌握不同區(qū)域和不同地層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。巖土取樣時(shí)必須保障取樣操作方法的科學(xué)性，使用取樣工具深入到不同深度的地層中提取這些地層的巖土樣，同一場(chǎng)地同一巖土層應(yīng)采取多組試樣，確保取樣和試驗(yàn)結(jié)果的客觀性。常見的取樣方法是鉆探取樣法，使用鉆具深入地下將巖土取出，根據(jù)鉆進(jìn)過程中巖土的分布情況和樣筒內(nèi)的巖土樣可以掌握地下巖土的分層特點(diǎn)。取樣時(shí)應(yīng)注意取樣操作方法的規(guī)范性，如果操作方法出現(xiàn)錯(cuò)誤，將會(huì)對(duì)巖土樣的分析結(jié)果產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致巖土結(jié)構(gòu)測(cè)試參數(shù)與巖土實(shí)際情況出現(xiàn)較大偏差，從而影響基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工的安全性。

3.3 室內(nèi)土工試驗(yàn)

室內(nèi)土工試驗(yàn)是對(duì)巖土樣進(jìn)行試驗(yàn)和分析，得出可靠的巖土設(shè)計(jì)參數(shù)。室內(nèi)測(cè)試需要使用專門的高精度測(cè)試儀器，將巖土樣品放入土工試驗(yàn)儀器中，通過室內(nèi)試驗(yàn)得出巖土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。為了確保測(cè)試結(jié)果的客觀性，在滿足統(tǒng)計(jì)要求的前提下，應(yīng)盡量采集更多的樣品進(jìn)行試驗(yàn)，剔除變異性較大的試驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析并結(jié)合當(dāng)?shù)匾延泄こ探?jīng)驗(yàn)確定場(chǎng)區(qū)的巖土設(shè)計(jì)參數(shù)[3]。室內(nèi)土工試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是能夠得出巖土組成的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，缺點(diǎn)是無法對(duì)大體積的巖土進(jìn)行測(cè)試，試樣從采取到運(yùn)輸過程中易受到擾動(dòng)，由于受到測(cè)試量和擾動(dòng)程度的影響，所以在分析巖土的結(jié)構(gòu)特征方面往往達(dá)不到測(cè)試的要求，所以除了需要對(duì)巖土進(jìn)行室內(nèi)測(cè)試之外，還需要對(duì)巖土進(jìn)行原位測(cè)試。室內(nèi)土工試驗(yàn)非常關(guān)鍵，這是掌握巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的關(guān)鍵一環(huán)，也是深基坑支護(hù)方法設(shè)計(jì)過程中不可缺少的參照依據(jù)。

3.4 現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試

現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試的目的與室內(nèi)土工試驗(yàn)的目的相同，都是通過對(duì)巖土結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析掌握巖土的物理力學(xué)性質(zhì)特點(diǎn)。不同于室內(nèi)土工試驗(yàn)的是，原位測(cè)試需要在巖土所在環(huán)境內(nèi)進(jìn)行，這也表明原位測(cè)試能夠最大限度反映出巖土的特點(diǎn)，能夠在巖土性質(zhì)發(fā)生變化之前得出巖土的結(jié)構(gòu)參數(shù)。缺點(diǎn)是無法獲得精細(xì)的巖土數(shù)據(jù)。原位測(cè)試是在巖土本來的應(yīng)力條件下進(jìn)行的，因此其能夠保障巖土宏觀特點(diǎn)的真實(shí)性。深基坑的開挖深度較深，使用傳統(tǒng)的人工試驗(yàn)方法效率低，測(cè)試過程中需要借助于機(jī)械設(shè)備，這樣可以提升測(cè)試效率。想要保障測(cè)試質(zhì)量，必須嚴(yán)格按照原位測(cè)試技術(shù)流程進(jìn)行操作，尤其在處理沿途邊界時(shí)，必須進(jìn)行反復(fù)測(cè)試。

4 結(jié)語

總而言之，工程建設(shè)施工中深基坑支護(hù)作業(yè)非常關(guān)鍵，科學(xué)地選擇支護(hù)方法能夠有效地保障深基坑支護(hù)效果，為施工作業(yè)的順利開展提供安全和穩(wěn)定的環(huán)境。在支護(hù)作業(yè)開展前需要對(duì)基坑所在區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘察，分析地質(zhì)結(jié)構(gòu)中地層的特點(diǎn)，掌握地層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)支護(hù)方案，提升支護(hù)方案的針對(duì)性，從而有效地保障支護(hù)作業(yè)的質(zhì)量。勘察單位應(yīng)該確實(shí)加強(qiáng)地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘察工作方法優(yōu)化工作，獲得更多真實(shí)可靠的巖土參數(shù)，設(shè)計(jì)單位根據(jù)這些參數(shù)合理地設(shè)計(jì)深基坑支護(hù)方案，最大限度保障支護(hù)質(zhì)量和安全，為施工人員提供安全穩(wěn)定的施工環(huán)境。