深基坑工程巖土工程勘察的重點(diǎn)探究

李志強(qiáng)

摘 要：隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，人口越來(lái)越多，就造成了建筑物越建越多，密度越來(lái)越大，造成了很大的不方便。這就使得地下工程越來(lái)越受到歡迎，其數(shù)量和深度都在不斷增加，但難度和復(fù)雜性也在不斷增加。相對(duì)于其他的工程構(gòu)筑物，深基坑支護(hù)工程最主要的特點(diǎn)是可變性和臨時(shí)性，在進(jìn)行此類(lèi)設(shè)計(jì)時(shí)，不論采用何種支護(hù)結(jié)構(gòu)都需要結(jié)合實(shí)際計(jì)算分析強(qiáng)度、支護(hù)受力與巖土性質(zhì)等各個(gè)方面因素，從而保證該設(shè)計(jì)足夠準(zhǔn)確和可行。

關(guān)鍵詞：深基坑；支護(hù)；巖土工程勘察；安全技術(shù)措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TU463 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

深基坑支護(hù)工程是非常特殊的一類(lèi)工程構(gòu)筑物，它的特殊性在于具有復(fù)雜性、可變性和臨時(shí)性的特征。在進(jìn)行此類(lèi)設(shè)計(jì)時(shí)，不論采用何種支護(hù)結(jié)構(gòu)都需要結(jié)合實(shí)際計(jì)算分析設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、嵌入深度、支護(hù)受力以及巖土性質(zhì)，必須保證結(jié)構(gòu)的可靠、合理和經(jīng)濟(jì)，還有最最重要的安全。

1.巖土勘察工作中深基坑支護(hù)技術(shù)分析

1.1 常見(jiàn)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)分析

1.1.1 深基坑土釘墻支護(hù)

深基坑土釘墻支護(hù)技術(shù)是一種在進(jìn)行深基坑挖掘的時(shí)候，把相對(duì)密集而又細(xì)長(zhǎng)的桿件固定到原位土體中，再通過(guò)坡面上的混凝土面層噴射從而支護(hù)起深基坑的技術(shù)。使用該技術(shù)能夠使混凝土面層、原位土體、土釘融合而成為一體，以達(dá)到對(duì)深基坑的支護(hù)作用。

1.1.2 深基坑深層攪拌支護(hù)

深基坑深層攪拌支護(hù)技術(shù)是一種通過(guò)使用深層攪拌機(jī)，把當(dāng)做固化劑的石灰、水泥和深基坑軟土進(jìn)行攪拌，而后相融合變硬結(jié)成具有剛性的樁體來(lái)支護(hù)起深基坑的技術(shù)。此種技術(shù)最主要的特點(diǎn)是具有很好的防水性能。

1.1.3 地下連續(xù)墻支護(hù)

相對(duì)來(lái)說(shuō)，地下連續(xù)墻支護(hù)所需要的技術(shù)更多，因?yàn)樾枰褂玫叵逻B續(xù)墻支護(hù)技術(shù)的深基坑深度都大于10m，而且附近基本上都是對(duì)位移和沉降量有很高要求的地下管線或其他的建筑。

1.2 巖土勘察工作中深基坑支護(hù)系統(tǒng)的分類(lèi)

隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，各類(lèi)建筑物層出不窮，而這些建筑物的施工中都不能忽略基坑的挖掘。一些簡(jiǎn)單的基坑可以直接挖掘，但還有一些施工場(chǎng)地狹小、基坑深度要求高的工程，這些工程就需要基坑支護(hù)技術(shù)來(lái)保障。正因?yàn)槿绱耍蛹夹g(shù)也得到了十足的發(fā)展，從以前井點(diǎn)降水配合鋼板樁的操作模式變成了目前相對(duì)完備的系統(tǒng)。在當(dāng)前的情況下，按照用途來(lái)劃分，我國(guó)的深基坑支護(hù)技術(shù)可分為如下幾種：一是用來(lái)分擔(dān)深基坑坑外土壓力的擋土系統(tǒng)，其主要包含地下連續(xù)墻、深層水泥攪拌樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁、鋼筋混凝土板樁以及鋼板樁；二是用來(lái)固定和支撐深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的深基坑支撐系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括深基坑支護(hù)技術(shù)和相關(guān)設(shè)備，其主要包含鋼筋混凝土結(jié)合鋼筋組合支撐、鋼筋混凝土內(nèi)支撐、型鋼與鋼管內(nèi)支撐；三是用來(lái)減少深基坑坑外滲水的深基坑擋水系統(tǒng)，其主要包含鎖扣鋼板樁、壓密注漿、旋噴樁、地下連續(xù)墻、深層水泥攪拌樁。

1.3 深基坑的設(shè)計(jì)

1.3.1 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容及支護(hù)結(jié)構(gòu)作用

在設(shè)計(jì)深基坑支護(hù)時(shí)，往往受到開(kāi)挖深度、場(chǎng)地地質(zhì)條件和周?chē)h(huán)境的制約，從設(shè)置支護(hù)結(jié)構(gòu)的目的上來(lái)看，支護(hù)結(jié)構(gòu)需要具有擋土作用（使深基坑周?chē)鷽](méi)有挖到的土體穩(wěn)定，確保主體地下結(jié)構(gòu)有足夠的施工空間）；在設(shè)計(jì)施工要求下，確保在抽排地下水時(shí)基本上不對(duì)周邊地下水和深基坑附近構(gòu)建物造成影響）。

正是因?yàn)檫@樣，強(qiáng)度計(jì)算、穩(wěn)定和變形驗(yàn)算、基坑內(nèi)外土體的穩(wěn)定性驗(yàn)算和地下水的控制設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)必不可少，而這些都離不開(kāi)勘察，所以勘察部門(mén)不僅僅要做好相關(guān)巖土工程、水文地質(zhì)的資料，更要準(zhǔn)備一個(gè)詳細(xì)的勘察報(bào)告。

1.3.2 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)常用的設(shè)計(jì)形式

從以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，放坡開(kāi)挖、懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)、重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)是最為常用的3種深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)形式，同時(shí)還可以把這3種支護(hù)設(shè)計(jì)結(jié)合使用。但無(wú)論使用哪種設(shè)計(jì)，最重要的前提都是要先理清場(chǎng)地內(nèi)巖土的工程力學(xué)情況及水文地質(zhì)情況。

2.巖土工程勘察要點(diǎn)

巖土工程在現(xiàn)代土木工程中有著異常重要的地位，它還有著另一個(gè)名字，叫做地質(zhì)技術(shù)工程。顧名思義，巖土工程大體的研究對(duì)象就是巖體與土體工程。而在對(duì)巖土工程與基坑工程進(jìn)行勘察時(shí)，要特別留意以下幾點(diǎn)：

2.1 對(duì)巖土工程條件進(jìn)行分析

要把場(chǎng)地內(nèi)各地層的分布情況、工程性質(zhì)、水文地質(zhì)條件等方面摸排清楚，還要繪制相應(yīng)的地質(zhì)剖面圖來(lái)進(jìn)行細(xì)致、準(zhǔn)確地分析，因?yàn)檫@些資料是確保做好基坑的穩(wěn)定性分析、支護(hù)方案的選型等工作的基礎(chǔ)。

2.2 勘察工作的要求

（1）在進(jìn)行巖土工程的勘察時(shí)，應(yīng)用開(kāi)挖深度及場(chǎng)地的巖土工程條件來(lái)確定勘查范圍和深度；（2）在放置坑外勘探點(diǎn)時(shí)，最好的地點(diǎn)選擇就是在開(kāi)挖邊界外的1～2倍范圍內(nèi)；（3）在勘探時(shí)，勘探孔的深度最好不要小于開(kāi)挖深度的2倍，當(dāng)基坑面下有弱土層或承壓含水層時(shí)，勘探孔的深度需要達(dá)到能夠越過(guò)該層的深度?？辈旃ぷ髦饕菫榱嘶觽?cè)壁能夠在穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、計(jì)算和支護(hù)設(shè)計(jì)方面達(dá)到要求。而在進(jìn)行場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察時(shí)，需要考察清楚開(kāi)挖范圍和附近地下水含水層和隔水層的層位、埋深和分布情況，還應(yīng)該明白各含水層的補(bǔ)給條件和水力聯(lián)系、測(cè)量出各含水層的滲透系數(shù)及滲透影響半徑；而后再分析施工過(guò)程中水位變化是否會(huì)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)和基坑周邊環(huán)境造成影響，并根據(jù)這些找到相應(yīng)的對(duì)策。

2.3 對(duì)基坑邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)

在對(duì)基坑邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮到巖土工程的內(nèi)部條件和工程周邊環(huán)境的外部條件，這個(gè)同時(shí)是必須的，不能只單單地評(píng)價(jià)一個(gè)方面，這樣就會(huì)得不到真實(shí)的數(shù)據(jù)。巖土工程的內(nèi)部條件評(píng)價(jià)是在勘探清楚場(chǎng)地巖土分布后，再分析和評(píng)價(jià)場(chǎng)地、地基穩(wěn)定性和各巖土層工程特性等各個(gè)方面；而相對(duì)應(yīng)的，工程環(huán)境的外部條件評(píng)價(jià)是分析和評(píng)價(jià)周?chē)h(huán)境中的不利條件、外來(lái)水體對(duì)基坑邊坡的影響和基坑開(kāi)挖時(shí)對(duì)周邊環(huán)境的影響等。

3.深基坑開(kāi)挖采取的安全技術(shù)措施

3.1 從以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，深基坑坑壁坡體的穩(wěn)定性往往得不到過(guò)多的加強(qiáng)，而深基坑在地下，地下水的影響肯定不可忽視，還有的是放坡開(kāi)挖場(chǎng)地，這又會(huì)對(duì)坡體的穩(wěn)定性造成傷害，還有的是深基坑太大，坡體的穩(wěn)定性不容易保持，在設(shè)計(jì)時(shí)就需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件和周邊環(huán)境保護(hù)要求、氣候等情況對(duì)深基坑支護(hù)的施工做出適當(dāng)?shù)母摹?/p>

3.2 古人說(shuō)得好：“有備無(wú)患，亡戰(zhàn)必?！?，這在任何地方都是適用的，理所當(dāng)然的，在深基坑開(kāi)挖之前，要先對(duì)附近環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，勘探出附近建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)形式、埋深、結(jié)構(gòu)類(lèi)型等情況，弄清楚附近地下管線的分布，再以此做出相對(duì)應(yīng)的位置圖，特殊情況下要做好相應(yīng)的加固方案。

3.3 前慮不定，后有大患，在施工前應(yīng)該規(guī)劃好詳細(xì)的安全監(jiān)測(cè)方案，讓安全事故零發(fā)生。

3.4 一如上文所說(shuō)，在施工之前，應(yīng)該讓所有施工技術(shù)人員把設(shè)計(jì)文件、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)報(bào)告、安全監(jiān)測(cè)方案和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等文件做到熟悉，讓他們參與到基坑工程圖紙會(huì)審和技術(shù)交底，這樣才能夠應(yīng)對(duì)施工中出現(xiàn)的不可預(yù)知的情況。

3.5 在支護(hù)結(jié)構(gòu)施工和基坑開(kāi)挖進(jìn)行的時(shí)候，當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)還未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求時(shí)，絕對(duì)不能在設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)的滑裂面范圍內(nèi)堆載，出了事就是一項(xiàng)重大事故，在堆放臨時(shí)土石方時(shí)不僅要保證該土石方的穩(wěn)定，還要確保深基坑和附近環(huán)境中各個(gè)建筑物的穩(wěn)定性。

3.6 在開(kāi)挖深基坑土石方前，需要應(yīng)用工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、基坑深度、地質(zhì)條件、氣候條件、周邊壞境等各方面信息來(lái)保證施工方案的安全，還有一點(diǎn)，支護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑土體加固和降水等應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及施工要求。在此項(xiàng)工程中還有一個(gè)不能違抗的原則，就是基坑開(kāi)挖必須先設(shè)計(jì)后施工，不遵守就是沒(méi)有了原則；開(kāi)挖順序應(yīng)該通過(guò)分層、分段、分塊、對(duì)稱、均衡、限時(shí)的方法來(lái)確定；在開(kāi)挖深基坑時(shí)應(yīng)避免觸碰到支護(hù)結(jié)構(gòu)，不然支護(hù)結(jié)構(gòu)就會(huì)失去意義。

3.7 在支護(hù)結(jié)構(gòu)施工進(jìn)行的時(shí)候，其中的每一個(gè)步驟都應(yīng)該嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)文件進(jìn)行，杜絕安全事故的發(fā)生。

3.8 在深基坑工程中，有必要對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊建筑物進(jìn)行變形觀測(cè)，以達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)、確保安全及指導(dǎo)施工的目的，而一旦變形觀測(cè)的數(shù)值超過(guò)設(shè)定的報(bào)警值，就要迅速啟動(dòng)應(yīng)急方案，召集相關(guān)方面的專(zhuān)家和學(xué)者與相負(fù)責(zé)的各個(gè)單位進(jìn)行論證，只有在查明原因并解決問(wèn)題后才能再繼續(xù)施工。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行深基坑工程之前，通過(guò)對(duì)該工程所在環(huán)境和周?chē)鷧^(qū)域地質(zhì)資料進(jìn)行全面分析和調(diào)查后再進(jìn)行設(shè)計(jì)是提高深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵。巖土工程勘察設(shè)計(jì)單位應(yīng)該在勘查過(guò)程中提供有效的分析評(píng)價(jià)，還應(yīng)該在施工過(guò)程中緊密配合施工單位，來(lái)應(yīng)對(duì)各種各樣的突發(fā)狀況，以確保施工可以正常進(jìn)行下去，保證工程的建設(shè)質(zhì)量。

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