岩土工程勘察中深基坑支护技术的应用探究

刘广川

摘要：随着城市化进程的不断加快，岩土工程作为城市建筑实体建造的重点工程，也同样迎来了重要的时代发展机遇，可以全面保障高层建筑工程施工效率和质量。岩土工程各分部分项工程中，深基坑支护是其中重中之重，无论是在构造水文条件方面，还是在分析地质环境、优化工程地质方面， 作用都不可替代。与此同时，岩土工程施工任务中，深基坑支护会涉及较多要素，因此无论是专业性、技术性还是综合性都较强，只有对施工方法了如指掌，才能对深基坑支护施工质量影响要素进行精确辨识，保证深基坑支护取得较好效果。

关键词：岩土工程;勘察;深基坑支护;技术

在我国经济建设与社会发展的过程中，城市化进程逐渐加快，城市中的高层建筑也愈发增多，而在城市高层建筑施工阶段便要应用到岩土工程， 其中最为重要的一项工程类型便是深坑工程的支护，基坑支护工程决定了 岩土工程的稳定性以及安全性，同时也会对于高层建筑的整体安全造成一 定影响。在实际施工的过程中，岩土工程的施工会受到多种因素的影响， 一旦对于安全指标控制不善并有可能发生施工安全事故，给建筑企业造成 严重的经济损失，所以，为了充分保证工程的施工质量并且确保整体工程安全施工，必须高度重视在岩土工程当中的深基坑支护设计，从而为整体工程的高质量完成奠定坚实的基础。文章通过针对岩土工程当中的深基坑支护设计做出了细致的分析与探讨，希望可以为行业从业人员提供经验参考。

1 岩土工程深基坑支护技术特征

1.1施工条件复杂。

相比其他的建筑工程，岩土工程由于本身的特殊性导致其难度更大， 再加上岩土工程的施工条件要比其他建筑工程更加恶劣一些，因此在岩土工程深基坑支护设计工作中，工作人员要严格把控施工质量。同时工作人员要结合现场实际情况进行深基坑支护设计，避免由于施工条件复杂从而影响工程质量的现象发生。

1.2施工涉及因素多。

工作人员在深基坑支护设计中要考虑多种因素的存在，因为岩土工程深基坑支护技术的施工特点具有特殊性，会影响岩土工程的施工，如大部 分深基坑四周都有许多岩石及土壤，会影响岩石工程的稳定程度，如果在 施工过程中影响到岩土的强度，很容易出现渗流现象，整个深基坑支护设 计结构的稳定性都会遭受巨大影响，工程进度也会被影响，造成一定的经 济损失。

1.3施工风险性高。

岩土工程中的深基坑支护技术结构属于临时性支护工程，主要目的是为提高工程的稳定程度，减小岩土工程的施工难度。但是岩土工程本身就具有一定特殊性，所以目前依旧存在很多隐患，主要风险包括工程质量上的风险及工作人员个人安危风险等。

2岩土工程深基坑支护现状分析

2.1施工过程与施工设计不符。

对于岩土工程而言，深基坑的设计部分和施工部分是相对独立的，主 要由两个不同的企业负责不同的内容，就设计人员而言，在设计过程中相 对偏向于理论知识，但是，施工人员往往更注重实际，他们需要解决的问题比较多样化。由于基坑支护作业受到了诸多因素的影响，若设计人员和施工人员之间未能够进行充分沟通，往往会导致设计与施工存在诸多脱节现象。在具体施工的过程中，有的施工单位为了节省施工成本，又或者为 了追赶工期，进而会出现违规操作，一旦偷工减料将会降低施工质量，无法达到预期的设计标准，从而导致岩土工程不达标，不仅浪费了资源，也会造成重大的经济损失。

2.2土石取样问题。

土石取样是对工程施工场地的岩土进行取样，依照不同地基，展开土 石样本对照，依照对比结果明确施工场地的土质是否满足岩土工程安全施 工的条件，以此为施工的顺利推进提供基础性参考资料。然而从当前岩土 工程深基坑支护技术的运用情况来分析，土石取样通常是难以全面整体地 呈现施工场地岩土特性，也就导致深基坑支护技術方案设计难以完全反映 施工项目全貌的真实状况。所以，土石取样成为了岩土工程施工当中的主 要问题之一。岩土工程土石取样必须要依照勘察行业相关施工标准和准则， 最大化提高土石采样的有效性、准确性、代表性。

2.3土层开挖与支护施工不协调。

在岩土工程作业中，工作人员通常都是按土方开挖、深基坑支护的顺序，两者之间有一定关联性。作业流程简单、易组织管理、对施工的技术要求不高等都是土方开挖的特点;支护施工则工序烦琐、不易管理、复杂性较高、对施工技术要求也比土方开挖高很多，极容易造成施工作业场面纷乱，施工不协调的现象，特别是在土方开挖过程中，工作人员为了缩短施工时间，操作规范性不够，导致下一流程支护施工时间严重缩水，不能如期完成作业。

3岩土工程勘察中深基坑支护技术的应用

3.1深基坑支护。

深基坑支护技术一般分为 2 个部分：上部支护和下部支护。上部支护通常采用土钉墙支护方法，下部支护则是土层锚杆、钻孔灌注桩、单道支撑等方法。之所以在工程中这部分作业时间较长，是因为在深挖过程中工作人员要分段开挖，而且要对周围环境进行分析，一旦出现意外将造成严重后果。因此在施工过程中要组建专业团队进行监控指导，为施工作业提供具有科学性、合理性、针对性的支持。

3.2地下水控制。

在深基坑作业开挖时，工作人员会利用集水明排（通过集水井、排水沟、输水管等组成排水系统将地表水、渗漏水排出基坑外的方法）的方式 进行排水。一般分为 2 个阶段：土方开挖上部后是第一阶段，需打设深井; 开挖下部前为第二阶段，需放置高压旋喷止水帷幕，通过对降水时基坑内水位的实时监控排水，从而保证深基坑支护结构质量及安全系数。

3.3优化结构。

由于深基坑在开挖时存在空间效应，可能会造成变形坍塌，因此，在深基坑支护设计时要结合实际对这一问题充分考虑并进行监测，有效避免 这一现象的发生。与此同时，对于坍塌变形的问题要成立专业的监测队伍， 能够实时监测监控，预防安全隐患的发生。还要对专业队伍进行定期培训， 一是为了加强对坍塌变形监测的重视程度;二是不断提升其专业度，确保工程的稳定性与安全性。

4岩土工程勘察深基坑支护的改进措施

4.1确定勘察工作的目的。

若想更进一步提高岩土工程勘察工作有效性，并可以全面掌握场地的具体情况，需确定勘察工作目标。在基坑工程勘察工作中，需查明施工区 域中的管线分布情况，同时向相关部门获得文件资料，若要提升探测精准 度，需要利用专业设备来检测地下管线;基坑工程勘察过程中，查明岩土性状不仅需要加强重视土层在垂直与水平方向上的变化，特别对软弱土层分布特征及其物理力学性质需要进行深人探讨;收集基坑支护施工有关设备参数和类似工程地质条件下成功的施工经验和具体作业方法。

4.2做好施工准备。

在开挖深基坑前，充分了解基坑支护设计图纸的基础上，应该结合现场的实际情况，做好全面调查工作，对比相应的岩土勘察报告，如存在异常的地方，应进行补充勘察，以真实可靠的数据来确保施工的顺利进行。一方面，应该做好现场实际情况调查，调查的内容包括各类机械设备进场条件、临时用电和排水条件、既有建筑和地下障碍物影响等。另一方面， 应该做好现场实际岩土层对比工作，内容需要包括工程地质勘察报告对比， 地下水水位和变化情况、承压水层分布情况等。

4.3创新工程设计方法

传统设计多数是选择极限平衡理论，而工程事故大多数是因为支护结构变形造成的，极限平衡能够明确结构设计强度，但无法给出工程结构刚度的准确数据。而岩土工程勘察中深基坑支护重点是对基坑边坡和地下管理等进行变形监测，对开挖土方与支护设计的监测数据进行实时分析，对邻近建筑基础偏差、地下管线水平变形及沉降变形等进行设计。当实际测量中发现问题，需要及时进行处理，实时进行动态设计，避免变形或滑动 问题更加严重，设计出稳定、可靠、安全的施工方案与新的变形控制设计方法 。针对新的变形控制方法，注意需要对支护结构变形控制标准加强研究，将空间效应转变为确定平面应变与地面沉降，及其对支护结构带来的影响效应。

4.4做好深基坑土体取样工作。

对于岩土工程而言，在设计、施工之前需要全面落实土体取样工作， 这样能够为深基坑支护奠定基础。由于支护结构比较复杂，经过土样取样工作的师生，在很大程度上可以让深基坑设计和施工更加科学、可行，也 能够让全面掌握实际的施工环境，做好施工准备工作。不仅如此，在完成 土体取样作业后，在具有进行深基坑支护之外，也要做好培训工作，让施工人员和管理人员能够全面提升自身的业务能力，对他们的专业技能进行提升的过程中，需强化他们的安全意识，使其可以在内心中真正地认识到 深基坑支护工作的重要性。另外，在培训方面中，企业可以对奖惩制度进 行灵活应用，让所有的从业人员都能够积极学习，进而在设计和施工方面 可以合理应用新技术、新工艺，在根本上为深基坑支护作业的顺利开展奠定基础，提升整体的支护施工质量。

4.5合理定制深基坑支护施工工序

在深基坑支护设计的过程当中还需要合理定制深基坑支护施工工序， 以此确保支护工作能够井然有序地开展。在定制施工工序阶段，要以施工现场的实际情况为基础前提，根据施工现场的实际情况科学且合理的安排各项施工顺序。首先，需要对于施工现场进行地质勘查，同时科学掌握深 基坑周围环境，在深基坑挖掘的过程中需要按照先浅后深、先挖边上后挖内部的顺序进行作业，同时在挖掘工作开展之前也需要技术人员依照施工现场的土质结构及系数计算出在挖掘阶段所需要遵守的各项参数，以此确保基坑挖掘工作充分符合工程设计标准，避免挖掘不达标的问题出现。在基坑支护的过程当中也需要充分注重其中的排水设计，在此阶段需要考量到岩土工程自身的地质特点，综合其中的地表水以及地下水等因素科学考量排水措施，选择合理的排水手段，例如：排水沟、集水井等方面形式都可以实现深基坑支护排水，同时，基坑降水与止水也被广泛应用于深基坑 支护设计当中，以此排除地下水对于基坑工程的影响。

4.6明确施工工艺

1）应该对工艺流程进行明确。工程深基坑支护采用的是土钉墙支护， 施工流程为：测量放线→基坑开挖→边坡修理→锚杆安装→注浆→编网， 喷混凝土→继续开挖。

2）应该优化工艺方法：

（1）在支护前，需要做好周边放样，放样完成后上报监理工程师做 好审核工作;

（2）应该强调开挖和支护的相互配合，采用分层分段开挖的方式， 一边开挖一边支护。前一层支护强度达到设计要求后，才能够继续下一层的开挖。

（3）应对土钉进行制作，完成开孔作业。土钉中心拉杆采用螺纹钢筋，并与竖直方向是 15。倾角。喷锚面层采用 200mm×200mm 钢筋网，以细石混凝土喷施，厚度为 100mm;然后，应该做好钢筋网编制，依照要求做好钢筋网绑扎作业，接头位置错开的长度为 500mm。锚管安装完成后，将其与螺纹钢连接在一起，对钢筋网进行压紧，借助焊接的方式，确保土钉与网片、加强筋形成一个整体。

4.7全过程控制基坑支护施工质量。

深基坑支护施工当中，有关环节与流程较多，任何环节出现问题，都容易对后续补救造成较大难度，可以说，施工质量对深基坑质量具有直接关系。所以，需要对施工全过程加强监督管理，保障施工人员严格依照设计方案展开施工，确保施工质量。施工之前，有关人员需要对施工现场地质、 施工设计图纸以及施工现场周边环境等情况加强了解;施工当中，施工人员需要严格规范操作，严禁出现不按标准施工操作情况。支护单位需要严 格遵守分层分段开挖施工原则，并配合好土方开挖作业。具体开挖当中， 如果出现问题就应暂停施工并采取相应措施。基坑回填前不可以破坏支护结构，防止影响到支护质量。

4.8科学选取力学参数。

对于岩土工程来说，对深基坑支护作业进行施工的过程中，力学参数的选取直接关系着基坑工程的安全性，只有保证力学参数的合理性、科学 性，才能够为深基坑支护的稳定性提供必要条件。作为该项作业的设计人 员，对力学参数进行选择时，需要对多方面因素進行考虑，让施工人员能够全面认识相应的施工内容，以此加快施工进度，提升施工质量。在深坑支护作业中，在结构稳定性方面并不是一直不变的，在时间、受力等诸多因素的影响下，支护结构也会随之变化。要想全面提升支护结构的整体稳 定性，需要对各种影响因素进行全面分析，深人了解基坑的土质情况，根据具体问题采取有效地应对策略，设计人员可以对多种支护结构进行结合 应用，使得工程的安全性得以提升，在不同的深坑支护环节中应用适合的支护结构，从而控制整体的施工质量，保证深基坑支护的安全性。稳定性。

4.9施工人员和设计人员需要深人沟通与合作。

对于深基坑进行支护时，为了有效控制空间位移问题，设计人员需要 和施工人员进行充分沟通，根據现场实际情况合理优化设计方案，采取有 效地解决措施控制位移。不管是设计人员，又或者是施工人员，都要站在 岩土工程的整体角度来考虑施工问题，并且，还需要充分实现工程的社会 效益、经济效益等，合理缩短工期，尽快节约工程成本，经过二者之间相互合作，有利于顺利推进深基坑支护进程。要想设计人员和施工人员之间配合默契，设计人员需要深人现场进行实地考察，全面掌握施工现场的具 体情况，分析支护作业的各方面影响因素，对施工现场的状态进行准备判 断，进而优化设计方案，使得施工作业可以高效率进行，减少技术方面的阻碍。在施工的过程中，设计人员也应该提供相应的技术指导，管理人员 则需要发展自身的监督作用。作为施工技术人员，需要对自身的专业知识进行不断丰富，灵活应用深基坑支护技术，与设计人员积极交流，在遇到自己无法解决的困难时不能盲目施工，而是要与设计人员沟通，以专业眼 光进行判断，从而采取有效的解决方案。

4.10做好变形预测。

在进行深基坑施工的时候，需要特别注意各种因素导致支护结构出现变形，进而影响工程项目的施工质量。对于这些影响因素，需要随时做好 监测，并根据不同情况而采取相应的措施。在对深基坑支护结构进行监测的过程中，首先需要对基坑的边坡以及施工周围的建筑物进行监测，主要 监测其是否存在变形。监测时，还要做好相应的数据记录，以便技术人员 对其变形情况进行分析。

5结束语

综上所述，随着经济的发展，我国已全面进人城市化，因此，岩土工 程深基坑支护技术得到了广泛应用。岩土工程深基坑支护技术具有施工条件复杂、施工风险性大、施工涉及因素较多等特征，所以对其安全性要求也更高，对岩土工程深基坑支护技术的研究改进显得格外重要。

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