基坑支护设计与岩土勘察技术运用探思

王利恒

湖南省湘南地质勘察院 湖南 郴州 423000

引言

近年来我国经济快速发展，加速了建筑领域的发展，建筑工程基坑的支护设计和岩土勘察作为其中重要的组成部分，会影响到实际建筑施工质量。基坑的支护设计时，首先需要展开岩土勘察工作，目的是了解拟建工程区域的地质特征，同时结合所获取到的信息进行整理和分析，进而编制出真实可靠的勘察文件资料，为工程设计提供设计参数。由于不同地区的地质情况存在一定的差异，所以在勘察工作开展过程中，一定要务实求真，以保证实际工程施工的正常进行，避免后期对建筑施工安全造成隐患。本文的研究主要结合当前基坑支护以及岩土勘察的必要性进行分析，探讨实际施工过程中常见的基坑支护设计方案，分析基坑支护设计与研究岩土勘察之间的要点，以便能够帮助勘察方在岩土勘察基坑过程中合理选择勘察方法，明确勘察要点，并在实际设计过程中能够基于不同的地质情况做好设计方支护设计，选择适宜的支护方案。

1 岩土勘察技术分析

1.1 勘察方案及技术

岩土勘察是基坑支护工程开展的必要前提。为了保障实际勘察工作的有效性和可靠性，要选择一定的深度，明确具体的基坑支护要求。如果施工现场条件有限，还要合理地选择勘察点，将勘察的范围尽量最大化。一般情况下在岩土勘察环境会采取工程勘察、土工试验和地质调查的方式进行勘探。具体的勘探目的是要对岩土体进行细致性的分析，结合岩土体力学特征、地质和地下水文特征对岩土体进行综合性的分析，通过合理的勘察技术，以便能够对基坑支护设计及工程施工提供可靠的技术参数、设计方案建议[1]。

1.2 勘察工作的布置

岩土勘察工作需结合地质岩土层大致分布情况、岩土体特征以及地区实际的情况和周边施工条件进行研究，做好科学合理的勘察方案设计，设计环节在遵循各项标准规范的基础上进行。首先需要工作者做好预备的方案评估工作，以便能够实现实施方案的科学性和系统性，要进行勘察工作的布置。软质岩土体的基坑在施工前首先需要对于拟建工程实际的载重设计及其他方面的指标进行评估，要保证实际勘察在一定的勘察深度范围内。另外，施工设计不单单要对现场具体的指标参数进行确认，还要仔细观察现场已有建筑物的分布情况，测量建筑物和施工现场之间的距离，并对实际建筑物周围的情况进行确认。仔细检查施工现场有没有出现电缆、管道等相应的问题，如果存在迅速迁移至另一合理位置上，避免勘察过程及基坑支护实施过程中对基础设施造成损坏。

1.3 环境调查

岩土勘察施工前需要先展开施工环境的调查，需要结合周围建筑物的情况和地质构造情况，对建筑物结构的形态、基础类型以及建筑红线等等进行确认。并且在实际施工过程中，针对基坑支护施工附近的道路，调查道路与施工范围的距离，以便能够确保后续施工工作的有序进行，并且在设计前要明确设计支护区域、周围的管线类型、埋深和具体的位置。

1.4 岩土体特征分析

岩土勘察工作开展前，先要收集资料，根据以往资料分析研究勘察区域岩土体的分布情况、水文情况，要根据地区的实际情况结合施工要点做好研究与勘察。最主要的是对于岩土体的整体性质做好全面的了解，要了解当前的土体软化程度、岩石风化程度。研究分析以往资料，针对工程开展环境影响工程内外部的因素进行细致性的分析，以便能够建立起科学合理的施工方案，来保障基坑支护施工及建筑工程施工的稳定性和有效性。另外，在岩土勘察工作落实前，首先要明确具体的勘察要点，要对每个区域地质情况的差异性进行合理科学的勘察文件资料的编制，以便保证后续基坑支护设计的分析和应用。这些文件资料是成果数据，能够直观性的分析出岩土体分布情况及其稳定性。

2 基坑支护设计的分析与应用

基坑支护工程是岩土工程、结构工程以及施工技术互相交叉的多种复杂因素交互影响的系统工程。基坑支护设计是在岩土勘察工作后进行的。

基坑支护设计具体工作的开展是需要结合实际的施工实施方案，以便能够保证施工的安全性和稳定性。具体基坑支护设计环节始终要考虑到施工方面可能存在多方位的影响，包括施工过程中的地质条件、地下水条件、地下管线情况以及基坑开挖类型和开挖深度，还要对基坑周围的荷载支护结构进行细致性的分析。

2.1 排桩支护技术

排桩支护技术作为基坑支护技术应用过程中的内容，该技术的应用中不仅具有挡土的功效，同时使用范围较广，适用所有土质条件，能满足实际基坑支护的要求。在实际施工过程中排桩支护技术主要的构造通常由支护桩、支撑及防渗帷幕等组成。为实现节能降耗，避免支护结构的浪费，可利用排桩作为正常使用阶段主体地下结构的一部分，形成“桩墙合一”，排桩可承担大部分的土压力，可有效减小地下空间外墙厚度、边桩数量，增大地下室建筑面积，具有较好的经济效益。

2.2 基坑搅拌支护技术

基坑的支护设计中搅拌支护技术应用较为常见，这种技术的应用原理是借助水泥之间所产生的化学反应所形成的强烈的支护结构，能够基于当前地基不均匀的沉降和水分的侵蚀等相应的问题进行解决。同时通过基坑搅拌支护技术加入适量的固化剂进入软土中优化各物质，并且能够让施工人员在基坑工序中及时对基坑内部存在的杂物进行清除，防止实际施工过程中对其存在不良因素，对施工现场造成影响[2]。

2.3 土钉支护技术

在基坑支护技术应用过程中，土钉支护技术作为重要的技术之一在一定程度上能够保证基坑结构的稳定性。主要适用于黏性土及弱胶结砂性土且在地下水位以上的基坑，不适用于淤泥、浜土及松散填土。方案应用环节需要结合实际情况来编制施工方案，并且在施工前需要由第三方人员在场展开拉拔实验，以便能够保证后续工程的顺利进行。

2.4 地下连续墙支护技术

地下连续墙支护技术适用于所有基坑，在软土地区三层地下室及以上的基坑采用“二墙合一”地下连续墙支护较排桩支护方案更为经济。所谓“二墙合一”，即在基坑工程施工阶段地下连续墙作为支护结构，起到挡土和止水的作用；在建筑使用阶段作为主体地下室结构外墙，通过设置与主体地下结构内部水平梁板构件的有效连接，不再另外设置地下结构外墙。地下连续墙的常用厚度为600mm、800mm、1000mm、1200mm。

2.5 锚杆支护技术

在基坑支护技术运用过程中，锚杆支护技术需要将锚杆的一段深入深入到岩土范围内，并在另一端要给其他围岩中存在一组或几组不同产状连续面，施加一定的应力，以便能够保证锚杆支护技术应用能够达到有效应用。同时，锚杆支护技术可以凭借楔固作用减少围岩连续面的移动。该技术与其他技术相比适用范围更强，适用范围更广。但是其缺点是在于不适合有机质的土壤，所以在运用过程中要选择适合土质好的基坑。

2.6 放坡开挖支护技术

放坡开挖支护技术应用过程中，需要考虑到施工区域的周边环境情况进行开挖控制，在放坡土方开挖施工过程中应采取分级放坡加平台的形式。若开挖面在地下水位以下，坡顶和平台处应采取降水和排水措施，提高坡体稳定性。岩土勘察时要对于施工区域的沿线情况进行勘测，要明确具体的施工范围，不能靠近施工区域过近进行开挖，以免对支护稳定造成影响。

3 基坑支护设计应用分析

结合上述所提到的基坑支护进行设计的具体技术要点，在设计时要相对于基坑所处的环境进行有效分析，通过岩土勘察来保证实际设计方案的准确、安全、可靠。为了保证建筑物的稳定和安全，首先需要对于周围建筑物的分布以及结构形态进行分析，了解周围道路的实际情况，对周围的线道管道实际情况进行分析，包括地下管线等。

基坑支护设计方案选择环节，需要保证基坑设计方案具有一定的经济性和可靠性。基坑支护结构的设计可以依据极限平衡理论，但实际基坑支护由于受力的复杂性，对于实际工程应用来说会带来影响和差异性，在设计中相关人员需要考虑到涉及计算的数值以及实际存在的数据之间的偏差。因而基坑支护设计环节施工方先要对工程所处的环境和周围的地址进行有效勘察，再设计方案选择环节，建立科学合理的设计方案，根据实际情况进行支护设计方案的选择。

例如郴州市某建设场地位于南塔路南侧、中山南街西侧，场地原始地貌属丘陵坡地，总体地势南高北低，原始地形坡角约10～20°，地表无基岩出露，全为第四系覆盖。场地周边建有数栋多层建筑。基坑开挖将于场地南侧形成长约80m、高8～10.5m的长条状基坑边坡。根据岩土勘察资料及周边情况，从安全、经济等方面考虑，基坑支护设计方案采用土钉墙与预应力锚杆复合土钉墙相结合的方式[3]。

图1 基坑支护设计平面图

4 结束语

综上所述，结合当前我国建筑工程中基坑支护技术的应用要点进行分析，探讨当前基坑支护工作的设计的原则以及具体设计技术在实际施工中的运用，并结合目前基坑支护技术运用要点，分析岩土勘察技术应用方案，以便为基坑支护设计和岩土工程勘察技术运用方面提供相应的参考，并结合实际工程岩土勘察要点，明确具体基坑支护技术运用原则，优选设计方案，以期为后续相关工作提供资料。