摘要：在岩体工程施工中经常遇到深基坑开挖，为保证基坑稳定性，需要在开挖的同时做好基坑支护，而基坑支护是一个复杂的工作，需要根据工程实际情况，针对可能发生的问题制定有效的解决方法。
关键词：岩土工程；深基坑支护；问题；对策
一、岩土工程基坑支护特点
1、基坑支护工程是个临时工程，设计的安全储备相对可以小些，但又与地区性有关。不同区域地质条件其特点也不相同。基坑支护工程又是岩土工程、结构工程以及施工技术互相交叉的学科，是多种复杂因素交互影响的系统工程，是理论上尚待发展的综合技术学科。
2、由于基坑支护工程造价高，开工数量多，是各施工单位争夺的重点，又由于技术复杂，涉及范围广，变化因素多，事故频繁，是建筑工程中最具有挑战性的技术上的难点，同时也是降低工程造价，确保工程质量的重点。
3、基坑支护工程正向大深度、大面积方向发展，有的长度和宽度均超过百余米，深度超过20余米。工程规模日益增大。
4、岩土性质千变万化，地质埋藏条件和水文地质条件的复杂性、不均匀性，往往造成勘察所得的数据离散性很大，难以代表土层的总体情况，并且精确度较低，给基坑支护工程的设计和施工增加了难度。
二、岩土工程施工中存在的问题分析
1、计算与实际承受力存在差异
现有深基坑支护结构的承受力计算方法还是以极限平衡理论为基础，而长久以来工程实施中发现，尽管在理论上部分支护结构的极限平衡理论系数能达到要求，但支护工程的受力特点较为复杂，实际中容易出现破坏。还存在部分支护结构的安全系数较低，甚至都无法满足规范的要求，但在实际工程中却能提供足够的安全保证。极限平衡理论是静态的结构理论，但实践工作中工程建筑后的基础土体保持着动态的平衡，而基础结构本身也存在一定的变化，在时间不断延长的环境下，支持强度也持续性降低，同时表现出形态的改变。支护结构的计算不符合实际受力是深基坑支护设计的重要问题。
2、开挖的空间效应问题处理不当
在挖基坑的实践中，支护结构位移发生的位置大多为基坑的较长边，多发于中间位置，在短边部分的位移较少。基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形有较大影响。现有的深基坑支护结构设计并没有充分考虑深基坑开挖的空间效应问题，只是按平面应变假设来设计深基坑支护结构。
3、没有选用合适的力学参数
深基坑支护结构能够承担的土压力的多少对其安全有很大的影响，但计算精确的土压力又存在一定的困难，因为地质情况是复杂多变的，直到现在还是在使用库伦公式或朗肯公式。深基坑开挖后，含水率、内摩擦角和粘聚力这三个参数是可变的，因此选择土体物理参数是一个十分复杂的问题。如果在设计支护结构时所取的土体力学参数不适当，再加上支护结构的实际受力也不能准确的计算出来，这就对设计结果产生了一定的影响。
4、基坑土体取样的问题
设计深基坑支护结构时，土层取样并分析的工作是非常关键的，通过对所取土体的分析得到合理的土体物理力学指数，可以为深基坑支护结构提供设计依据。土体取样时一般是选在距离深基坑开挖区域2～3倍的范围内，按照要求进行勘探取样。但是通常情况下，为了减少勘探工作量和勘探费用的支出，只钻取几个孔。由于地质构造的复杂多变，取得的土样往往是随机的、不完全的、不具有代表性，就不能反应出土体的实际情况，导致支护结构的设计不符合实际地质情况。
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三、岩土工程中基坑支护技术要点
1、土方开挖
以现场实际情况为依据，采用反铲挖掘机开挖，土方用自卸汽车运输，第一层土方按从西北到东南的方向进行开挖，通过开挖形成平台，设置锚杆并进行混凝土的喷射。第二层土方同样按照从西北到东南方向进行开挖，经开挖形成稳定平台，设置锚杆后挂设钢筋网进行混凝土喷射。开挖中应避免与支护结构发生碰撞，在坡面和坑底处均留300mm左右使用人工进行修坡与开挖。待开挖到设计要求的标高后，浇筑垫层，做好振捣，承台部分利用人工进行开挖。开挖产生的土方应及时运走，现场临时堆载不可超出10kPa，在基坑周围不允许超载堆载。
2、混凝土喷射与钢筋网及加强筋的铺设
将开挖形成的作业面修整好后，在放坡表面喷射一层厚度为40mm的混凝土，在喷锚支护表面铺设一层钢筋网，喷射一层厚度为60mm的混凝土。喷射时所用混凝土的比例为：水泥：砂：石=1：2：2，其中，细骨料为中粗砂，粗骨料为粒径在2cm以内的碎卵石，强度等级应达到C20以上，水灰比按0.4控制，工艺方法为干式喷射，喷头处压力应达到0.15MPa以上，可通过速凝剂的适量添加来加快凝结速度。完成喷射，且混凝土终凝以后，开始洒水养护，使混凝土表面始终保持湿润，一般养护的有效时间应达到5-7d以上。待混凝土实际强度达到要求后，对下层土层进行开挖，并进行土钉施工。钢筋网的铺设应分段和分层进行，钢筋网和边壁之间应紧密贴合和固定，并延伸到地表面上，长0.5m。钢筋网通过绑扎搭接，上、下段的搭接长度应达到300mm以上，在水平方向上搭接应达到直径的20倍。
3、支护锚管
支护锚管为壁厚为3mm的准48钢管，管壁按30cm间距开孔，长度方向上管壁上的孔应错开120°，孔径8~10mm，与基坑侧壁相距长度1/3的部分不开孔。开好孔后用冲击锤设置到土层当中，孔深偏差不能超出50mm，孔距偏差不能超过100mm，垂直度偏差不能超出5°。
4、注浆
在锚管注浆之前，先用清水对管体进行冲洗，到从管中流出的水清澈为止。注浆应从管底部开始，可通过早强剂的适量加入加快凝固的速度，泥浆的水灰比为0.45~0.50，注浆时将压力控制在0.35~0.50MPa范围内，喷射直径120mm。
5、开挖轴线与标高控制
在土方开挖施工前，需要对标高与轴线实施复核。将施工范围内每个水准点及轴线桩都引出到施工范围外，布置在和建筑相距较远的保持稳定的位置，加以有效保护。深度控制使用红色油漆进行标识，基坑周围已完成支护的边坡也应做好控制线的标识。
四、岩土工程深基坑支护技术质量控制
1、加强基坑坑壁选择、地表水调控等工作细节的管理。开始深基坑开挖之前，基坑的坑壁形式选择对于整个施工进展凯说尤为重要，这是由于施工后容易出现坑壁破坏的现象。施工场地应当设置有地表排水系统，对于基坑周边的集水坑和降水沉砂池应当进行防水巩固，避免渗漏。另外，在基坑支护构架的时候应当进行一项重要工艺，就是在坑底和坑壁进行泄水孔开挖，这会有效减轻坑内水压施压后出现的不良现象。
2、加强根据现场实际情况进行工程调整的能力。目前我国还没有制定统一规范的支护结构设计标准，这会给工程设计者和施工方造成很大的困扰。许多施工人员由于自身的专业知识不够，无法在施工现场预先了解施工场地与施工计划的出入，就算发现了有区别，也很难果断地开展计划修改方案，因此，加强实际调节能力对于工程设计者和施工人员来说都是极大的挑战。当发现差错，就应当立刻进行补救，防止工艺过程受到破坏，导致最终成形的工程出现问题。
3、加强施工中的全程监测。施工中的监测工作应当被加以重视。监测工作包括对每个施工环节的跟进，如基坑开挖单位和支护单位应当紧密配合，切勿留下施工空隙，监测工作还包括对可能出现的或出现的问题进行指出，督促相关单位尽快完成修整工作。这就对监测人员的专业素质提出很大的要求。
结束语
综上所述，将深基坑支护施工技术应用在岩土施工中，能够保证整个施工结构的稳定性。在此过程中要想将深基坑支护施工技术的作用充分发挥出来，可以从技术应用理念、施工流程技术应用以及施工变形检测等方面入手，提升我岩土工程施工的安全性和规范性，为其今后的发展提供条件。
参考文献
[1]陈为勇.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J].居舍，2017（26）：208.
[2]刘鸿康.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J].居舍，2019（10）：645.
[3]余明亮.土建基础施工中深基坑支护施工技术的应用[J].建材发展导向，2018（24）：351-352
论文作者:张玉河
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
标签：基坑论文; 深基坑论文; 结构论文; 工程论文; 混凝土论文; 土方论文; 岩土论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;