淺析深基坑支護(hù)技術(shù)的問題及建議

雷丹 邢運(yùn)杰

摘 要：本文分析了支護(hù)類型，闡述了深基坑支護(hù)技術(shù)存在的問題，并提出了深基坑支護(hù)技術(shù)的幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：深基坑；支護(hù)類型；支護(hù)技術(shù)；問題；建議

1、支護(hù)類型

1.1自立式支護(hù)

1.1.1水泥攪拌樁擋墻支護(hù)。水泥攪拌樁主要適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、素填土等土層?；娱_挖深度不宜大于8m。

這種支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是擋墻厚度大，整體性、穩(wěn)定性、隔水性良好，施工速度快，工程造價(jià)一般低于沖、鉆孔灌注排樁，坑內(nèi)無支撐結(jié)構(gòu)，便于機(jī)械挖土和地下室工程施工；其缺點(diǎn)是擋墻占地面積大，且其強(qiáng)度受到土層含水量和有機(jī)質(zhì)含量的影響。

1.1.2懸臂式排樁支護(hù)。懸臂式排樁支護(hù)一般采用沖、鉆孔灌注樁，個(gè)別采用預(yù)制樁，如預(yù)應(yīng)力管樁。

這種支護(hù)型式的優(yōu)點(diǎn)是基坑內(nèi)無支撐，便于機(jī)械化挖土和地下室工程施工，其缺點(diǎn)是支護(hù)樁頂水平位移較大，當(dāng)坑深較大或地質(zhì)條件較差時(shí)，工程造價(jià)較高。一般都用在地質(zhì)條件較好的場(chǎng)地；若存在厚軟土層，采用此支護(hù)型式的，其基坑深度一般不大于6.0m。

1.2 排樁內(nèi)支撐支護(hù)

排樁大多為沖、鉆孔灌注樁（樁徑Ф800～1200）；個(gè)別工程采用地下連續(xù)墻或預(yù)應(yīng)力管樁。內(nèi)支撐系統(tǒng)根據(jù)平面形狀有角撐式、角撐對(duì)撐式、水平拱圈式等多種布置方式；水平拱圈支撐發(fā)揮混凝土抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低的特點(diǎn)，既經(jīng)濟(jì)又可提供較大的施工空間。豎向大多為單道內(nèi)支撐，也有兩道內(nèi)支撐。支撐材料有鋼梁和鋼筋混凝土梁兩種。這種支護(hù)型式大多用在軟土層較厚、且基坑深度較深的工程；目前，基坑深度在6～10m 之間的多采用單道撐，基坑深度大于10m 的采用兩道以上支撐。內(nèi)支撐的布置應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，以方便基坑機(jī)械挖土和地下室施工；該支護(hù)型式的優(yōu)點(diǎn)是支護(hù)系統(tǒng)較安全可靠；缺點(diǎn)是基坑挖土和地下室施工較為不便；一旦有某個(gè)節(jié)點(diǎn)破壞，將導(dǎo)致整體失穩(wěn)。

1.3 樁錨支護(hù)

這種支護(hù)方式主要適用于場(chǎng)地土層性能較好或軟土層較薄的場(chǎng)地。對(duì)基坑深度較大的工程，巖土錨桿的一些參數(shù)如下：與水平夾角在15°～40°之間；長(zhǎng)在35m 以內(nèi)；設(shè)計(jì)軸向抗拔力一般小于600kN；錨筋材料有鋼筋或3～4 條鋼鉸線；大多采用二次高壓注漿工藝，第二次注漿壓力一般大于2MPa。錨索鎖定時(shí)都施加預(yù)應(yīng)力，施加預(yù)應(yīng)力大小不等，有的達(dá)設(shè)計(jì)值的70%，有的只有設(shè)計(jì)值的30%；施加的預(yù)應(yīng)力越大，限制樁頂變位效果越好，但其支護(hù)樁承受的壓力越接近靜止土壓力。

1.4 噴錨支護(hù)

噴錨或土釘墻支護(hù)是錨桿、鋼絲網(wǎng)、噴射混凝土相結(jié)合的聯(lián)合支護(hù)型式。適用于地下水位以上或經(jīng)人工降水后的人工填土、粘性土和弱膠結(jié)砂土。常用在單層地下室、且淤泥較薄、地下水較少的基坑。但不適用于含水豐富的粉細(xì)砂層、砂礫卵石層，不能用于自穩(wěn)能力極差的厚淤泥層，基坑深度不宜大于12m。噴錨網(wǎng)或土釘墻支護(hù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：①通過形成噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)與土體共同作用的主動(dòng)支護(hù)體系，最大限度地利用邊壁土體的自穩(wěn)能力②屬柔性支護(hù)，可自行調(diào)節(jié)，使結(jié)構(gòu)處于最佳受力狀態(tài)，局部不會(huì)產(chǎn)生偶然過載③具有很大的靈活性，可根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)隨時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)④所需的設(shè)備簡(jiǎn)單，所需的操作場(chǎng)地?、莨こ淘靸r(jià)較低。缺點(diǎn)：①邊壁變形較大。②錨桿往往會(huì)超出建筑用地紅線，需征得紅線以外業(yè)主的同意。

此外，還可見到其它的一些支護(hù)型式，例如鋼板樁、逆作法、半逆作法、閉合擋土拱圈、地面拉錨排樁等。排樁或土釘墻支護(hù)為近幾年來基坑支護(hù)的主要形式。

2、存在問題

2.1 基坑工程勘察問題

基坑工程勘察常常不能滿足設(shè)計(jì)要求，土層抗剪強(qiáng)度指標(biāo)試驗(yàn)方法及取值不統(tǒng)一?；庸こ炭辈鞈?yīng)滿足規(guī)范中規(guī)定的要求，包括勘察范圍、勘探點(diǎn)的深度及間距，場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察、巖土工程測(cè)試參數(shù)、基坑周邊環(huán)境的勘查及對(duì)基坑工程的建議等，其中尤其重要的是巖土工程測(cè)試參數(shù)及對(duì)基坑周邊環(huán)境的勘查?，F(xiàn)有巖土工程報(bào)告中巖土的取樣數(shù)量均偏少，巖土參數(shù)測(cè)試值變異較大，大部分巖土抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值均為經(jīng)驗(yàn)值，直接導(dǎo)致基坑工程計(jì)算結(jié)果的不夠準(zhǔn)確。如基坑工程設(shè)計(jì)計(jì)算均按巖土工程報(bào)告取值，就會(huì)出現(xiàn)計(jì)算結(jié)果偏差較大的情況，有的基坑計(jì)算結(jié)果偏于危險(xiǎn)，有的則太過于保守。

對(duì)于基坑周邊環(huán)境的勘查則很少有勘察報(bào)告能達(dá)到基坑設(shè)計(jì)階段的要求，周邊建筑物的結(jié)構(gòu)型式、基礎(chǔ)型式及埋深、與基坑周邊的距離等描述一般均過于粗略，對(duì)于地下管線的描述則更不清晰，管線的類型、接頭型式、管徑及埋深等都不詳。

2.2 施工質(zhì)量問題

基坑工程特別是土釘墻和噴錨工程專業(yè)特殊性強(qiáng)，許多施工單位沒有巖土工程專業(yè)工程經(jīng)驗(yàn)，甚至對(duì)巖土工程專業(yè)知識(shí)知之甚少，有的甚至完全不懂；但出于利益的驅(qū)使，偷工減料的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，特別是有的土方開挖單位，為了方便省錢，根本就沒有分層開挖，基坑工程一次開挖到底，直接導(dǎo)致坑頂開裂、坑壁失穩(wěn)。基坑工程除保護(hù)周邊環(huán)境外，還要保證坑內(nèi)工程樁的安全，軟土基坑必須分層均衡開挖，每層高度不宜超過1m。飽和流塑狀態(tài)的淤泥層，對(duì)樁周的約束效應(yīng)很低，工程樁（預(yù)應(yīng)力管樁）的橫截面，不論是橫向抗切的配筋，還是截面積都相對(duì)比較薄弱。由于土方開挖未嚴(yán)格按要求進(jìn)行，樁體位移、傾斜、斷裂很容易發(fā)生，類似的事故不少。

2.3 基坑監(jiān)測(cè)問題

基坑周邊相鄰建筑物、構(gòu)筑物、道路、地下管線、地下水位等監(jiān)測(cè)應(yīng)當(dāng)委托有巖土工程監(jiān)測(cè)資質(zhì)的工程監(jiān)測(cè)單位承擔(dān)基坑監(jiān)測(cè)工作是基坑工程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，監(jiān)測(cè)工必須貫穿基坑工程的全過程。在土方開挖至設(shè)計(jì)深度的后面幾天，特別是在臺(tái)風(fēng)暴雨季節(jié)必須加密監(jiān)測(cè)甚至連續(xù)觀測(cè)而有些建設(shè)單位對(duì)基坑監(jiān)測(cè)工作的重要性認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)工作不到位，有些監(jiān)測(cè)單位并未具備巖土工程監(jiān)測(cè)資質(zhì)，經(jīng)驗(yàn)不足，未能根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整監(jiān)測(cè)頻數(shù)，也就未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和避免基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)事故。

2.4 基坑暴露時(shí)間過長(zhǎng)問題

個(gè)別基坑工程由于種種原因暴露時(shí)間過長(zhǎng)，形成公共安全隱患。

基坑支護(hù)是臨時(shí)性工程，采取的安全系數(shù)較低，未設(shè)永久保護(hù)技術(shù)措施，如錨桿或錨索的防腐問題等。

3、幾點(diǎn)建議

①加強(qiáng)基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量管理和基坑工程專門勘察工作；

②充分重視基坑監(jiān)測(cè)工作，并做到因地制宜，盡量減少對(duì)周圍環(huán)境影響；

③特別重視降水影響問題。在勘察時(shí)應(yīng)加強(qiáng)收集場(chǎng)地水文地質(zhì)資料，如抽水試驗(yàn)，為設(shè)計(jì)提供較為準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；當(dāng)淤泥下臥有中粗砂層時(shí)，降水影響范圍大，須加以注意，做好沉降估算以及對(duì)周邊環(huán)境影響的預(yù)測(cè)，并采取有效的處理措施；

④在軟土基坑開挖時(shí)，須特別注意對(duì)工程樁的保護(hù)，采取邊挖、邊鑿（工程樁）、邊鋪、邊澆（混凝土墊層）及邊砌（基槽）的施工方法；

⑤加強(qiáng)施工監(jiān)管力度，杜絕隨意更改支護(hù)設(shè)計(jì)圖紙和施工組織設(shè)計(jì)；

⑥加強(qiáng)土壓力的原位測(cè)試工作，以期得到切合實(shí)際的土壓力分布情況，完善和研究支護(hù)。

4、結(jié)束語

總之，深基坑工程項(xiàng)目越來越多，基坑開挖深度也越來越深。由于基坑周邊地面建筑和地下設(shè)施密集，且地質(zhì)條件復(fù)雜多變，深基坑支護(hù)的難度也越來越大，很容易造成經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響。因此，研究適用地質(zhì)條件的新深基坑支護(hù)技術(shù)是必要的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙志縉，應(yīng)惠清.簡(jiǎn)明深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè).中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000-04.

[2] 陳忠漢.深基坑工程.機(jī)械工業(yè)出版社，2002年.

[3] 唐孟雄.深基坑工程變形控制.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006年.

[4] 趙錫宏.大型超深基坑工程實(shí)踐與理論.人民交通出版社出版，2005年.