巖土工程基礎建設中的深基坑支護施工技術

張堯 史彬

1.山西冶金巖土工程勘察有限公司 山西 太原 030002

2.山西華冶勘測工程技術有限公司 山西 太原 030002

隨著城市化進程的加速和土地資源的有限性，越來越多的建筑項目需要在有限的土地面積上進行高層建筑、地下工程等建設。然而，由于地下土層的復雜性和不穩定性，深基坑的開挖和支護成為了一個關鍵的技術難題。深基坑支護施工技術旨在確?；拥姆€定和安全，防止地下水的滲漏和土體的滑坡。該技術涵蓋了多種工程方法和材料的應用。通過科學合理的設計和施工，深基坑支護能夠有效地控制地表沉降、防止土壤液化和保護周圍的建筑物和地下管線。由于技術的不斷進步和經驗的積累，深基坑支護施工技術也在不斷演進和創新。工作人員不斷探索更安全、高效和環保的支護方案，提高工程質量和施工效率，為人們提供更安全、舒適的生活環境。

1 巖土工程施工特點

巖土工程施工面臨著復雜多變的地質條件。地質條件的多樣性對施工帶來了挑戰，例如，土質的不均勻性、地下水位的高低變化以及地下巖體的存在等。施工團隊需要通過綜合分析和合理的施工方案，應對不同地質條件下可能出現的問題。巖土工程施工需要考慮環境保護和資源利用。巖土工程往往發生在城市和生態敏感區域，因此施工過程中需要采取一系列環境保護措施，減少對周圍環境的影響。此外，合理利用資源也是施工的重要目標，包括土方的回填利用、廢棄物的處理等，以實現可持續發展[1]。土工程施工具有較高的技術要求和專業性。由于地質條件的復雜性，巖土工程施工需要充分了解土體和巖體的性質，合理選擇施工方法和支護措施。施工過程中需要掌握各種巖土工程技術和設備的操作，如鉆探、挖掘、注漿、爆破等，確保施工的安全和質量。

2 巖土工程深基坑支護常見問題

2.1 施工問題

由于土體力學性質的不確定性，基坑周邊土體可能發生不穩定，導致坍塌事故的發生。為了解決這個問題，施工團隊應采取適當的支撐措施，如鋼支撐或混凝土墻等，以增加基坑的穩定性，并進行定期的監測和檢查。支撐失穩也是一個常見的問題。由于設計不合理或施工操作不當，支撐結構可能會發生失穩，從而導致支撐系統的崩塌或倒塌[2]。為了避免這種情況的發生，施工團隊應進行合理的支撐設計，并采取適當的施工方法和監測措施，確保支撐系統的穩定性和安全性。此外，土體沉降也是一個需要關注的問題。在深基坑施工過程中，由于土體的開挖和支撐作用，周圍土體可能發生沉降現象。為了控制土體沉降，施工團隊應根據土體性質和工程要求，采取合適的加固措施，如預應力錨桿和注漿加固等，以減少土體的變形和沉降。在深基坑的開挖過程中，地下水可能會涌入基坑，增加了工程的復雜性和風險。為了應對這個問題，施工團隊應采取有效的排水措施，如設置抽水井和排水管道等，控制地下水位并確?；拥母稍?。

2.2 取樣問題

取樣位置應該能夠代表整個基坑區域的土質狀況，以便準確評估工程的穩定性和承載能力。在選擇取樣位置時，需要綜合考慮地質勘察資料、現場勘測數據以及施工條件等因素，避免取樣位置偏離實際工程情況，導致取樣結果與實際情況不符。常見的取樣方法包括鉆孔取樣和挖掘取樣等。對于較深的基坑，常采用鉆孔取樣方法，通過鉆孔獲取深層土樣進行分析。在取樣過程中，應確保取樣工具的清潔和無污染，避免外界雜質的干擾。同時，應注意取樣深度的控制，確保取樣能夠覆蓋不同土層，并獲取準確的土樣[3]。此外，取樣過程中還需要注意取樣數量和頻率的問題。根據工程的要求和土質特點，合理確定取樣數量和頻率，以確保取樣的代表性和可靠性。對于大型基坑工程，應增加取樣點的數量，從不同位置和層次進行取樣，以獲得更全面的土質信息。

2.3 支護結構問題

在設計和施工過程中，如果未能充分考慮到基坑周圍的土層力學特性、地下水位以及周邊建筑物的影響等因素，可能導致支護結構的不穩定。這可能包括支撐結構的變形、傾斜或破壞，從而影響整個基坑的穩定性和安全性。由于復雜的地下土體條件和施工過程中的荷載變化，支護結構可能會發生變形和開裂。這可能導致支撐系統的剛度減小，影響其承載能力和穩定性。在支護結構設計和施工過程中，應該充分考慮土體的變形特性，采取適當的支護措施以減小變形和開裂的風險。此外，支護結構的質量問題也需要引起關注。不合理的材料選擇、施工操作不當以及質量監控不到位等因素可能導致支護結構的質量下降。如預制混凝土墻體的裂縫、鋼支撐的腐蝕等都可能影響支護結構的使用壽命和安全性。因此，在施工過程中，應加強質量管理和監控，確保支護結構的材料選擇、加工、安裝和維護等環節符合規范要求[4]。另外，周邊建筑物、地下管線以及地下水位的變化等都可能對支護結構產生影響。不合理的支護設計和施工可能引起周圍環境的沉降、裂縫或滲漏等問題，給工程和周邊環境帶來風險。因此，應在設計和施工過程中充分考慮周圍環境的因素，確保支護結構與周圍環境的相互協調和穩定。

3 巖土工程深基坑支護施工技術要點

3.1 基坑支護體系結構

3.1.1 結構設計

合理的結構設計能夠有效分擔土壓力和地下水壓力，確?；又苓呁馏w的穩定。在設計過程中，需要充分考慮土體力學參數、地下水位變化、地質條件等因素，選擇適當的支護結構類型，如樁墻、擋墻、護坡等。同時，還要合理設置錨桿、土釘、支撐架等附屬構件，增強整體結構的穩定性。綜合考慮土體和水壓力的作用，進行力學計算和結構優化，確保支護結構的安全可靠。

3.1.2 處理土體

土體的性質和穩定性直接影響基坑的支護效果。在施工過程中，常用的土體處理方法包括土體加固、挖土槽支護、地下連續墻等。通過土體加固可以提高土體的抗剪強度和抗側變形能力，減小土體的位移和變形。挖土槽支護結構可以提供有效的支撐，防止土體坍塌和基坑變形。地下連續墻作為一種常用的支護形式，通過設置連續的墻體來分擔土壓力和地下水壓力，保持基坑的穩定。

3.1.3 控制水位

地下水對基坑穩定性的影響不可忽視。通過合理的水位控制措施，可以有效降低地下水的壓力和滲流量，減小基坑周邊土體的液化和失穩風險。常用的水位控制手段包括圍堰、抽水和注漿等[5]。圍堰可以將基坑周邊封閉，控制地下水位的上升。抽水則通過井點排水或井點反壓排水的方式，降低地下水位。注漿技術可以改善土體的密實度和抗滲性，減少地下水滲流。

3.2 掛網噴混凝土技術

3.2.1 掛網設計

掛網設計是掛網噴混凝土技術中至關重要的一環。在設計中，需要充分考慮基坑的幾何形狀、土質特征和支護要求等因素[6]。合理的掛網設計能夠確保支護結構的穩定性和整體性，避免因掛網失效而導致的安全風險。設計中還需考慮掛網的材料選擇、掛網的布置方式以及預留噴混凝土孔洞等細節，以便后續混凝土噴射施工的順利進行。

3.2.2 混凝土噴射技術

混凝土噴射技術是掛網噴混凝土技術的核心環節。在噴射施工過程中，需要注意噴混凝土機的選型和調試，確?；炷恋木鶆驀娚浜头€定供應。噴射時要控制噴射速度和噴射壓力，使混凝土充分填充掛網空隙，形成堅固的支護體。此外，還需采取合理的噴射順序和噴射路徑，避免漏噴或過度噴射等情況的發生。

3.2.3 混凝土質量控制

混凝土質量控制是掛網噴混凝土技術的重要保障。在施工過程中，應嚴格控制混凝土的配合比例、水灰比和攪拌時間等參數，以確?；炷恋木鶆蛐院蛷姸?。同時，對噴射后的混凝土進行質量檢測，包括抗壓強度、密實度等指標的監測，以驗證施工質量的合格性。

3.2.4 混凝土灌注樁技術施工

（1）地質勘察

在進行混凝土灌注樁施工前，必須進行詳細的地質勘察。通過地質勘察，了解地層的性質、強度、穩定性等信息，以確定適合的灌注樁參數和施工方案。此外，還需要關注地下水位的情況，以確保施工過程中的排水措施和防水處理的有效性[7]。

（2）材料準備

混凝土灌注樁施工需要準備優質的材料。首先，確?；炷僚浜媳鹊臏蚀_性和質量穩定，以獲得符合設計要求的強度和耐久性。其次，選擇適用的鋼筋，保證灌注樁的受力性能和抗震能力。此外，還要準備適當的添加劑，如減水劑和緩凝劑，以調控混凝土的流動性和凝結時間，提高施工效率和質量。

（3）設備準備

在混凝土灌注樁施工中，合適的設備是必不可少的。首先，需要有足夠的挖掘機械和裝載機械，以開挖基坑和運輸土方。其次，必須準備專用的灌注樁機械，包括攪拌車、輸送泵和鉆機等。這些設備應具備穩定的性能和高效的施工能力，以保證施工進度和質量。

4 錨桿支護技術施工

4.1 選擇適合規格錨桿

根據基坑的深度、地質條件和設計要求，應綜合考慮錨桿的直徑、材質和長度等參數。選擇適當的規格可以保證錨桿的承載力和抗拉性能，以及與周圍土體的良好結合。同時，錨桿的預應力水平和錨固長度也需要根據實際情況進行合理設計，以確?；拥姆€定性和施工質量。

4.2 合理安排施工順序

施工順序應根據基坑的形狀、尺寸和支護要求進行合理規劃。通常，施工應從基坑的下部開始，逐漸向上進行[8]。在施工過程中，要確保錨桿的排布均勻、間距合理，并且與其他支護結構（如鋼板樁、混凝土墻等）協調配合。此外，施工過程中應注意控制施工速度，避免過快或過慢導致支護結構的負荷失衡或施工質量問題。

4.3 做好監測調整

做好監測調整是錨桿支護施工的重要環節。通過合理的監測手段（如測斜、應變等），及時掌握錨桿支護結構和周圍土體的變形和變化情況。根據監測數據，及時進行調整和優化施工方案，以確保錨桿的工作狀態和支護效果。在施工過程中，還應定期檢查和維護錨桿，修復可能出現的損壞或松動情況，保持錨桿的穩定性和持久性。

4.4 組織支護技術施工

4.4.1 土體處理加固

土體處理加固是深基坑支護的基礎工作。在施工前，需要對土體進行詳細的工程地質調查，了解土體性質和強度參數。根據土體的特點，采取合適的土體處理措施，如加固灌漿、鉆孔注漿等，提高土體的強度和穩定性。同時，還需考慮土體的排水性能，通過合理的排水措施，避免土體失穩和液化等問題。

4.4.2 安全監測預警

在施工期間，應設置監測點并采用合適的監測儀器對基坑和支護結構進行實時監測。監測內容包括基坑變形、土體應力、地下水位等指標。通過監測數據的分析和比對，及時發現和預警可能出現的問題，并采取相應的措施進行調整和加固，確保施工的安全性和穩定性。

4.4.3 控制施工工序

在施工過程中，應制定詳細的工序計劃和安全措施，并確保施工人員嚴格按照規定進行操作。例如，在土體開挖過程中，應采取合適的支撐結構和施工序列，保證施工過程的平穩進行。同時，要加強對施工現場的管理和監督，確保施工質量和進度的達標。

4.4.4 自立式支護技術施工

（1）自立式系統選擇

在選擇自立式支護系統時，應綜合考慮工程的地質條件、基坑尺寸和周邊環境等因素。自立式支護系統包括鋼支撐、預制混凝土板樁和預制混凝土墻等。工作人員需要根據基坑的深度、土層性質和承載要求等，選擇最適合的自立式支護系統。在選擇過程中，還應考慮施工效率和成本等因素，以達到最佳的支護效果。

（2）選擇施工方法

選擇合適的施工方法對于自立式支護技術的成功施工至關重要。施工方法應根據具體情況進行優化選擇。例如，對于鋼支撐系統，可以采用逐節施工法或者跨越施工法，根據土層的穩定性和基坑尺寸來確定合適的施工方法。對于預制混凝土板樁和墻體可以采用現場澆筑或預制裝配的方式，根據施工周期和質量要求做出選擇。

（3）做好水土保持

工作人員應合理設計和設置排水系統，以保證基坑內外的水分平衡。此外，需要采取相應的防護措施，避免土壤的流失和環境的污染。通過合理的水土保持措施，工作人員能夠最大限度地減少基坑施工對周邊環境的影響，保護生態環境的可持續發展。

5 結束語

綜上所述，通過對深基坑進行科學合理的支護施工，不僅可以確保工程的安全可靠，還能提高工程的施工效率和質量。工作人員需要深入研究了各種支護方法的原理和適用條件，并根據實際工程的要求選擇最佳的支護方案?？茖W合理的設計和施工組織能夠成功解決深基坑支護過程中的各種技術難題，保證了工程的安全和穩定。工作人員還要對施工過程中的監測與控制進行了詳細的分析和研究，及時發現并解決施工中的問題，確保了支護結構的穩定完整性。此外，還要重點關注環境保護和資源利用的問題。在施工過程中采取一系列的環境保護措施，減少對周邊環境的影響，并且合理利用了現有資源，降低了工程的成本和能耗，促進巖土工程基礎建設的發展。