基坑開挖中的環境巖土工程問題研究

關卓

【摘 要】由于場地的局限性，基坑側壁常要求垂直開挖，我們要保護其周邊構筑物的安全使用、投資太大易造成浪費，但支護結構不安全又勢必會造成工程事故。如何安全、合理地選擇合適的支護結構并根據基坑工程的特點進行科學的設計是基坑工程要解決的主要內容。

【關鍵詞】基坑開挖；環境；巖土工程；問題；對策

在基坑開挖前，對于施工的方案十分重要，其中考慮的因素有很多，選擇出的方案都不相同。在這之中，選擇合適的樁型也是很重要的，目前使用范圍較廣的有靜壓管樁、灌注樁、CFG復合地基處理，這幾種樁有自身的獨特性和適用性，就不同的施工工序決定了各種樁使用的范圍。同時在基坑中也會有不同類型的巖土層，每種土層的特性也都是不同的，就出現的巖土的特性如何使用基坑的開挖時本文的主要切入點。

一、深基坑圍堰樁出現的問題

就一個工程實例來說，對于基坑圍堰樁使用靜壓管樁的施工方法。大型器械進入施工地點，對于相應的區域進行測量放點，將機械放置在區域靠中的部位，再次確認測量的放樣點，將預制好的樁身起吊，再把樁體垂直插入基坑之中，調整樁位置，待到校正完成，實施靜力加壓，達到一定的荷載，在先前的樁身上再次接一段樁體，相同于前面的步驟再次加壓沉樁，按照上述的方法直到完成打樁工序為止，最后進行驗收，再將樁頭切割。這一系列程序看似簡單，但是其中確有很多的問題存在，這恰恰是基坑圍堰樁可能出現問題的地方。

1、樁體于地下水

在樁體下沉的時候，會存在有地下水，尤其在地下水發育較好的地段，極易出現樁體的偏離，輕者出現偏樁、滑樁，重者會有斷樁的出現，如果不及時調整，可能會出現很大的安全隱患。在此之中還會存在一個很大的安全隱患就是導致樁體周邊的土質塌陷，繼而引發周圍建筑物的不均與沉降。

2、基坑開挖的支護

基坑開挖后的支護是一項很大的問題，這也是確保施工人員人身安全的重要保障措施之一。如果沒有相應的支護會導致基坑圍堰樁在插入的同時周邊的土質滑落，造成不必要的損失。有的單位為節省施工費用，對于初期支護十分的不重視，拉鉚和噴射的混凝土都達不到規定的強度，這也是基坑圍堰樁在施工中存在的安全隱患。

3、基坑開挖土的運輸

在開挖基坑后，存在大量的挖出閑置泥土，隨意堆砌不但會嚴重影響材料的運輸，還會對結構產生附加應力，使得結構基礎達不到設計強度，是后期設計中無法預料的危害之一。這樣的結果還使得周邊施工人員的不安全性大大增加，遇到雨雪天氣，泥土會結合水產生很多的洞、溝，嚴重影響了施工中的安全。

二、對地下管網和線路敷設的影響

在很多的樁基施工中，常常會出現挖破水管，挖斷電纜的事情，水管的破裂導致大量的水流出，大面積的停電，電纜的斷裂會使得大面積的停電，周邊的生產和生活受到極大的影響，甚至導致大面積的用電癱瘓。在施工現場，施工人員的安全也受到了威脅，施工器械受到了嚴重的損害，這些都是無法彌補的損失。

這些因素都是最有可能發生的不利條件，也是在很多施工現場廣泛存在的問題，既然是常發生的一系列問題，我們就要拿出相應解決的方案，保證基坑圍堰樁安全。

1、處理基坑圍堰樁辦法

處理基坑圍堰樁出現的問題，最主要的是施工中對于每個細節的整體把控，任何事情無小事。在基坑開挖前，要進行降水，以充分保證軟弱持力層的強度，使得在樁體深入的同時不會對周邊的土體有任何的干擾。此外，在材料的安全上，要嚴格按照工序使用，準備好錨桿、鋼筋、早強混凝土，開挖初期就要做好初期支護，噴射的混凝土也要嚴格按照配合比，保證混凝土的和易性。對于鋼筋的用量和其他材料的用度也要嚴格控制，杜絕偷工減料的現象發生。另外在結構澆筑混凝土之前，粘貼應力片，等到噴射完成，定期的檢測混凝土的強度是否達到要求，再做下一道工序。在鋼筋和擋板方面，嚴格把控，不能出現少筋的現象。

合理的調配機械和施工之間的組織關系，是縮短工期節約開資的重要手段，下文中也會談到處理基坑圍堰樁安全與經濟的關系。在施工之初，要有基本的三通一平，此外還要聯系當地的市政部門，對施工區域的城市管網系統和城市電纜敷設情況作出相應的了解。對于基礎下的情況要充分的在設計中體現出來，在施工中也要有應急準備，時刻關注開挖基坑的沉降量，一旦發生管網爆裂，及時做好補救處理。在施工現場，對于材料的堆放也要了相應的監督，每天清理不用的材料，不放過任何一處細小的危害，加強現場管理也是處理基坑圍堰樁安全的一項工作安排。我們還注意到，在打樁的過程中有一個環節就是接樁，這一工序最直接的一點缺點就是是樁身偏離，出現斷樁的可能性，我們要充分考慮到這個因素，必須在接樁的時候就要不斷的校正，及時的扶正，確保樁體的垂直打入。在吊樁的同時，規定在吊機懸臂下禁止站人，要求所有在工地上的施工人員必須佩帶安全帽，高空作業拴系安全帶，并張掛安全網。

2、基坑巖土層的判別

在深基坑開挖中，還要有相關的準備工作，需要收集該地區相關的地形、地質、水文和交通情況的資料，其中包括當地的地下水發育情況電池，根據不同巖石結構選擇不同的承載基礎。充分了解周邊的建筑物情況，對于有文物保護的地區，要及時在勘察資料中體現出來。巖土中我們對土的性質有相關的要求和規定，土的類型決定了該地區地基的承載能力，土樣的檢測也是煤礦排土場巖土勘察中最為主要的任務。一般規定土按照顆粒顆粒級配和塑性指數可以大致分為以下四個類型：

2.1碎石土：在所有土質中顆粒直徑大于2mm的顆粒的數量占總量50%及以上的土質；

2.2砂土：在所有土質中顆粒直徑大于2mm的顆粒的數量占總量的不到50%且顆粒直徑大于0.05mm的顆粒數量超過總數量的50%的土；

2.3粉土：顆粒直徑大于0.05mm的顆粒數量不超過總質量的50%，且塑性指數Ip≤10的土；

2.4粘性土：顆粒直徑大于0.05mm的顆?？偭坎怀^總質量的50%，且塑性指數Ip>10的土；

粉質粘土：塑性指數Ip>10，且Ip≤17的土；

其中： 粘性土

粘土：塑性指數Ip>17的土；

塑限（WP）：粘性土由固態轉變到塑態的界限含水量，稱為塑限（wP）；

液限（WL）：粘性土由塑態轉變到流態的界限含水量，稱為液限（wL）；

塑性指數（IP）：由于粘性土的可塑性是含水量介于液限與塑限之間表現出來的，故粘性土可塑性的強弱可由這兩個稠度界限的差值大小反映，此差值稱為塑性指數IP ；

即：IP= WL- WP

液性指數（IL）：判別自然界中粘性土的稠度狀態，通常采用液性指數（IL）。

IL= （W-WP） / （WL-WP）

總結：

深基坑是建筑的基礎工程，保證了基礎才能合理完善建筑要求，在發現了基坑圍堰樁在施工中存在的問題，就要想到相應的解決辦法，解決的同時就要配合有相應的巖土結構，同時在施工質量、設計、施工工期等方面加以考慮，做到保證結構和施工的安全。

參考文獻：

[1]《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2012）：19-45

[2]《建筑工程施工技術資料管理規定》DBJ14-023-2011：39-48