淺談深基坑支護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀及其應(yīng)用展望

李彬 楊文超

【摘要】深基坑支護(hù)技術(shù)在建筑工程當(dāng)中的應(yīng)用其主要起到的作用是擋土、截水、保證坑底穩(wěn)定、承擔(dān)必要的施工荷載以及保證低下結(jié)構(gòu)工程的順利進(jìn)行。在實(shí)際的建筑工程當(dāng)中深基坑支護(hù)技術(shù)雖然只起到一個臨時支檔的作用，但是其對施工的安全進(jìn)行以及工期和經(jīng)濟(jì)效益都有一定關(guān)系。本文圍繞深基坑支護(hù)技術(shù)為中心，在簡單闡述了深基坑支護(hù)技術(shù)類型的基礎(chǔ)上，剖析深基坑支護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀，再在此基礎(chǔ)上分析深基坑支護(hù)技術(shù)的未來應(yīng)用方向。

【關(guān)鍵詞】深基坑支護(hù)技術(shù)；現(xiàn)狀；應(yīng)用展望

引言

目前，整個的建筑工程已經(jīng)向高層化方向發(fā)展。為了保證高層建筑的穩(wěn)定性，防止地基下沉，就需要利用到深基坑支護(hù)技術(shù)。這是因?yàn)樯罨釉陂_挖的過程中必定會受到各種因素的影響，從而導(dǎo)致建筑物受到影響，針對這種情況就需要才深基坑開挖過程中采用支護(hù)技術(shù)。

1.深基坑支護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1深基坑支護(hù)技術(shù)的類型

傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)技術(shù)就是將鋼板樁加井點(diǎn)降水，但是隨著建筑物建設(shè)過程中基坑的深度不斷加大以及體量也在不斷增大，支護(hù)技術(shù)也逐漸豐富起來。目前主要的深基坑支護(hù)類型有鋼板樁支護(hù)、深層攪拌支護(hù)、排樁支護(hù)、低下連續(xù)墻、土釘支護(hù)5種[1]。將其按照功能進(jìn)行劃分的話，可以分為擋土系統(tǒng)（包含鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、深層水泥攪拌樁、鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻）、擋水系統(tǒng)（包含深層水泥攪拌樁、旋噴樁、壓密注漿、地下連續(xù)墻、鎖口鋼板樁）、支撐系統(tǒng)（包含鋼管與型鋼內(nèi)支撐、鋼筋混凝土內(nèi)支撐、鋼與鋼筋混凝土組合支撐）三種。

1.2深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）設(shè)計與實(shí)際施工情況存在差異。由于深基坑支護(hù)技術(shù)與擋土墻土壓力有一定差距，特別是目前關(guān)于擋土墻土壓力理論不夠完善的情況下，依舊采用傳統(tǒng)的計算方式進(jìn)行計算，導(dǎo)致誤差出現(xiàn)。出現(xiàn)理論不完善的情況是因?yàn)閷?shí)際施工中需要考慮到圖紙?jiān)O(shè)計、地質(zhì)條件、地面荷載的差異等等，研究難度較高。

（2）施工監(jiān)理存在漏洞。目前普遍的建筑工程都需要監(jiān)理。但是由于存在人員素質(zhì)問題等多個問題的影響部分監(jiān)理人員注重場內(nèi)，不注重場外，更別提全程監(jiān)理。加上深基坑工程更加需要高素質(zhì)、高水平的監(jiān)理人員。

（3）強(qiáng)度與設(shè)計要求存在距離。通過對實(shí)際的施工過程進(jìn)行研究觀察目前針對深基坑支護(hù)噴射砼最常用的是干辦法噴射砼設(shè)備，這類設(shè)備能夠連續(xù)進(jìn)行噴射施工，對工期較緊的建筑工程比較適用。但是由于操作水平不穩(wěn)定等因素的影響導(dǎo)致混凝土回彈嚴(yán)重，從而出現(xiàn)砼厚度與強(qiáng)度達(dá)不到最初設(shè)計要求的現(xiàn)象。

（4）成孔注漿與設(shè)計要求存在差距。當(dāng)深基坑支護(hù)中采用土釘支護(hù)技術(shù)時其一般采用直徑在100-150的鉆桿成孔，由于土層質(zhì)量的不同，在未研究土體情況的基礎(chǔ)上進(jìn)行鉆孔就會出現(xiàn)出渣不盡的現(xiàn)象，其中的殘?jiān)鼘?dǎo)致下一步的注漿工作存在問題，嚴(yán)重出現(xiàn)無法插筋與注漿的現(xiàn)象?；蛘呤窃谧{的過程中由于注漿未插到位等問題導(dǎo)致注漿長度不夠，不僅影響工程工期還會影響工程質(zhì)量。

（5）深基坑在開完的過程中一般都是采用機(jī)械開挖，由于其中機(jī)械操作手技術(shù)問題導(dǎo)致深基坑邊坡平整度、順直度不夠，在進(jìn)行砼初噴時就容易出現(xiàn)超挖或者欠挖問題。

2.深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用展望

2.1深基坑支護(hù)技術(shù)在結(jié)構(gòu)選型方面的優(yōu)化

深基坑支護(hù)技術(shù)在結(jié)構(gòu)選型方面優(yōu)化的重要性體現(xiàn)在整個建筑物的安全穩(wěn)定，從而保護(hù)人們正常的生產(chǎn)生活，另外還能夠帶來良好的社會效益。關(guān)于深基坑支護(hù)技術(shù)的結(jié)構(gòu)選型，主要需要考慮到深基坑地基土的類別、了解低下水位的具體位置以及全面分析與了解周邊環(huán)境地形特點(diǎn)等。從這點(diǎn)可以看出在結(jié)構(gòu)選型方面的合理化必定會隨著各項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步更好的作用于深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展。

2.2深基坑支護(hù)技術(shù)新技術(shù)的涌現(xiàn)

（1）SMW（Soil Mixing Wall）特殊工法。該類技術(shù)又被稱為新型水泥土攪拌樁墻[2]。該工法是采用專門的多軸攪拌方式就地鉆進(jìn)切削土體，并在鉆頭端部將水泥漿液直接注入到土體內(nèi)部，從而形成一個具有一定強(qiáng)度和剛度、無接縫、完整的地下連續(xù)墻，該結(jié)構(gòu)既能起到擋土作用又能夠起到止水作用。該技術(shù)具有構(gòu)造簡短、造價短、環(huán)境污染小等特點(diǎn)。

SMW工法特別適合城市當(dāng)中的深基坑工程。由于在城市當(dāng)中的深基坑工程經(jīng)常遇到靠近建筑物紅線施工的現(xiàn)象，而SMW工法的應(yīng)用其中心線恩呢狗狗在距離建筑物墻面0.8M的距離上進(jìn)行施工。加上SMW工法只需要在開槽時將少量的土方運(yùn)出，形成了該工法工期短的特點(diǎn)。SMW工法的關(guān)鍵技術(shù)就在于制作膠版紙以及H型鋼的制作和打拔。關(guān)于攪拌樁的制作，需要充分注意到樁的間距與垂直度，其垂直度需要保持在小于1%，目的是為了恩呢狗狗保證型鋼在插打時能夠順利進(jìn)行。

針對垂直度的保障施工，具體的施工過程要注意鋪設(shè)道枕木處一定要保證其在同一水平線上。利用水平尺對機(jī)械架進(jìn)行校對，借助兩臺經(jīng)緯儀對攪拌軸縱橫向進(jìn)行校對，目的是保證攪拌軸垂直。SMW工法具有的明顯的特征已經(jīng)在美國、日本等國家廣泛被應(yīng)用，其中日本作為第一個應(yīng)用SMW工法的國家，SMW工法的使用已經(jīng)占據(jù)到了日本全部地下連續(xù)墻的50%。

（2）人工凍結(jié)技術(shù)不僅適用于深基坑支護(hù)，同時還適用于地鐵隧道、開挖豎井等工程建設(shè)當(dāng)中。該類技術(shù)具有能夠有效隔絕地下水、提高功效、對周圍環(huán)境無污染、噪音小、縮短工期等特點(diǎn)。該技術(shù)在需要開挖的場地中植入凍結(jié)管，通過凍結(jié)土體形成一個具有一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的墻體，用此作為基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。該項(xiàng)技術(shù)我國在1955年就已經(jīng)開始應(yīng)用，但是其一直都是應(yīng)用在煤礦井筒、煤礦立井鑿井、地鐵旁通道、橋墩基礎(chǔ)工程的施工當(dāng)中，之后才應(yīng)用到建筑的基坑開挖中，比較典型的應(yīng)用有東海拉爾水泥廠開挖上料倉基坑等。人工地層凍結(jié)法由于其顯著的隔水效果加上能夠適應(yīng)各種符合的地質(zhì)條件已經(jīng)逐漸受到巖土工程界的重視，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到復(fù)雜的巖土工程當(dāng)中。該技術(shù)在應(yīng)用到基坑較淺的工程中效果并不明顯，應(yīng)用于大于10m的深基坑當(dāng)中不僅成本低，效果也十分明顯，十分值得廣泛推廣使用。

2.3深基坑支護(hù)技術(shù)走向信息化施工

在基坑工程當(dāng)中其內(nèi)支撐設(shè)計應(yīng)該逐漸走向信息化，目的是為了能夠?qū)崿F(xiàn)重復(fù)使用。加上在基坑工程當(dāng)中力學(xué)參數(shù)不穩(wěn)定以及施工過程中不確定性因素較多，在實(shí)際的施工過程中不可避免的會出現(xiàn)于實(shí)際施工條件不符的現(xiàn)象，針對這種情況利用監(jiān)測系統(tǒng)來指導(dǎo)施工，修正其中出現(xiàn)的措施，保證施工的準(zhǔn)確性。通過監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)施工中全方面信息對施工單位的反饋，同時借助預(yù)測有效判斷施工對周遭環(huán)境可能造成的影響，另外對整個基坑工程的維護(hù)結(jié)構(gòu)的變形以及工作狀態(tài)進(jìn)行評估，最后再進(jìn)一步的得出進(jìn)行基坑工程作業(yè)時可能出現(xiàn)的變形或者是其他變化，從而調(diào)整施工方向與施工策略，實(shí)現(xiàn)信息化施工。信息化施工的實(shí)現(xiàn)必定會大大提高基坑工程的施工質(zhì)量。

3.結(jié)語

總而言之，深基坑支護(hù)技術(shù)作為巖土工程中一個重點(diǎn)內(nèi)容，其存在的復(fù)雜性、受力狀態(tài)以及結(jié)構(gòu)選型的多樣性，都會影響到整個巖土工程的質(zhì)量。隨著科技的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)與工程技術(shù)的融合必定會引發(fā)深基坑支護(hù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]封驥.建筑工程中深基坑支護(hù)技術(shù)的施工關(guān)鍵性問題研究[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2009，19（11）：152.

[2]蔡超.深基坑施工技術(shù)研究——基于武漢積玉橋萬達(dá)廣場深基坑項(xiàng)目的工程實(shí)踐[J].湖北工程學(xué)院學(xué)報，2014，19（06）：266-267.