基于巖土工程的礦山施工基坑支護穩(wěn)固設計及應用

張博煒

（廣東省有色地質(zhì)環(huán)境中心，廣東 廣州 510000）

基坑對確保礦山工程施工建設質(zhì)量極為關鍵，現(xiàn)代礦山工程都需要建設地基基坑，在基坑挖掘過程中需要根據(jù)礦山建筑的地基設計進行挖掘深度的確定，且存在基坑中有另一個基坑的現(xiàn)象[1]。礦山施工隊伍若是對此不夠注意極易導致坑中坑失去其穩(wěn)定性，影響礦山工程的整體質(zhì)量和周邊建筑環(huán)境。同時，部分礦山施工隊伍在基坑支護建設過程中主要采用靜態(tài)測量法，無法對動態(tài)施工過程中可能會出現(xiàn)的問題進行有效預測，導致土體應力變化出現(xiàn)嚴重的施工失誤。尤其是在軟質(zhì)巖土結構的情況下施工，必須要對礦山基坑支護設計加以重視，發(fā)現(xiàn)設計問題，提出解決方案，及時控制施工過程中存在的各種風險[2]。

1 礦山基坑支護的重要性和設計原則

1.1 礦山基坑支護的重要性

巖土工程施工較為復雜，在礦山基坑施工過程中需要依照巖土工程自身特點采取相應的保護措施，避免出現(xiàn)坍塌事故造成人員傷亡，確保在工程施工過程中規(guī)定安全性。礦山工程基坑施工過程中，首先需要考慮的就是工程的地質(zhì)條件、水文條件，然后根據(jù)施工地區(qū)的基坑挖掘深度對降排水條件加以分析，并對礦山基坑施工是否會影響周邊地質(zhì)環(huán)境，或是否會產(chǎn)生地質(zhì)結構發(fā)生位移的現(xiàn)象，以及礦山基坑周邊的荷載、施工機械、支護結構綜合性等，都需要在確保施工設計合理的條件下進行嚴格管控，確?；邮┕つ軌蝽樌M行[3]。如何對礦山基坑支護設計的過程中，對坑中坑的影響進行考慮，其中最為關鍵的是對礦山施工基坑深度和支護設計規(guī)范等進行深入探查和考慮，有效避免資源浪費現(xiàn)象。礦山基坑施工技術雖然在不斷的成熟發(fā)展，但坑中坑基坑支護設計的規(guī)定還并未明確化，所以較多的設計人員在設計過程中，都會以自身經(jīng)驗為依據(jù)來計算基坑的深度，缺乏客觀性。因此，提升礦山基坑支護結構設計的合理性是極其有必要的。

1.2 礦山基坑支護設計的原則

礦山基坑支護設計過程中需要確保以下四點內(nèi)容：第一，在確定基坑側壁安全等級時，需要參考基坑相關規(guī)程；第二，基坑支護結構設計過程中的應當確保平面布置與地下室基礎和外墻尺寸相適應，保證變形范圍和施工誤差在合理的范圍之內(nèi)，滿足施工作業(yè)面的基本施工要求；第三，基坑側壁的整體穩(wěn)定度、安全系數(shù)等都需要滿足基坑的規(guī)程規(guī)定；第四，基坑支護設計需要確保在施工過程中基坑最大變形范圍與基坑規(guī)定相符合。

2 巖土工程中軟質(zhì)礦山基坑支護設計的影響因素

2.1 礦山基坑支護設計深度計算的影響

礦山基坑支護設計計算深度在實際施工計算過程中會受到基礎稱重狀態(tài)、地質(zhì)結構發(fā)展等需求影響，導致基坑坑底的深度存在一定的差異性，且坑中坑現(xiàn)象在深基坑設計與施工中較為常見。部分設計與施工人員由于對坑中坑的重視度不足，導致基坑在實際應用過程中喪失自身穩(wěn)定性，以至于在承臺開挖過程中出現(xiàn)各種安全事故。因此需要對該問題加以重視，考慮坑中坑的基坑支護問題。在基坑支護設計過程中，尤其要重視坑中坑的深度計算，需要慎重取值，確保坑中坑這一影響因素能夠體現(xiàn)在計算模型之中，避免支護設計在施工中出現(xiàn)難以預料的風險。坑中坑越靠近基坑邊緣處越容易出現(xiàn)安全問題，軟質(zhì)巖石基坑出現(xiàn)工程事故的幾率增加。

2.2 巖土工程方面的影響因素

巖土工程中存在的影響因素會影響礦山基坑邊坡的穩(wěn)定性，對影響因素進行分析，可以將其分為以下幾點：第一，較厚且?guī)r性較催的泥灰?guī)r在切割過程中極易受到重力影響，長線坍塌或滾落的現(xiàn)象；第二，礦山工程底部礦層缺乏良好的抗軟化和抗風化能力、結構的密實度不足、中間夾雜著軟弱土狀薄層的現(xiàn)象、亞層長期在基巖裂縫水中浸泡出現(xiàn)軟化現(xiàn)象等，都增加了基坑邊坡的不穩(wěn)定性。

2.3 工程環(huán)境方面的影響因素

礦山基坑支護施工也會受到工程環(huán)境的影響而在施工過程中失去穩(wěn)定性，主要是因礦山工程所在地新建和過去的設備機室基礎埋深度之間存在差距所致，雖然僅相差5cm，但是由于過去的設備機室的基坑回填土密實度不足，會影響新建翻設備室的基坑側邊坡穩(wěn)定性，導致基坑邊坡失穩(wěn)而出現(xiàn)坍塌或滾落現(xiàn)象。

3 巖土工程中軟質(zhì)礦山基坑支護結構施工問題

3.1 支護施工缺乏規(guī)范性

礦山基坑支護施工需要以設計圖紙為依據(jù)開展施工，但由于現(xiàn)場施工缺乏規(guī)范性，基坑支護設計圖紙在實際施工過程中無法發(fā)揮自身作用，導致巖土工程中軟質(zhì)礦山基坑支護施工質(zhì)量無法達到規(guī)定的要求，留下質(zhì)量隱患。具體施工過程中，不根據(jù)基坑支護設計圖紙進行施工還會導致基坑支護的安全性降低，增加施工的風險性。

3.2 注漿質(zhì)量控制缺乏有效性

礦山工程基坑支護施工過程中會采取土釘、錨桿作為成孔工具。在鉆孔之前需要施工人員對施工現(xiàn)場的土質(zhì)情況進行有效的分析，避免在實際施工過程中出現(xiàn)出渣不盡的現(xiàn)象。成孔之后的注漿工作需要對其施工程序性進行檢查，確保注漿工作能夠有序開展，并在滿足施工要求之后及時停止施工。

3.3 支護與開挖工作缺乏協(xié)調(diào)性

礦山基坑開挖工作和邊坡支護工作在實際施工過程中都會以協(xié)同方式進行，以此來確保巖土工程質(zhì)量能夠滿足施工質(zhì)量需求，保證施工安全、降低施工成本、確保建設進度。但是，在實際施工過程中，現(xiàn)場施工管理人員在組織設計過程中，并未對工期、人員、材料、設備等方面進行有效協(xié)調(diào)，經(jīng)常出現(xiàn)施工不和諧現(xiàn)象，增加了施工過程中無支護區(qū)域出現(xiàn)坍塌、滑坡的風險，給施工帶來極為嚴重的安全隱患。

4 巖土工程中礦山基坑支護設計及應用改進

4.1 加強對施工具體要求的掌控

在巖土工程中礦山的基坑支護設計尤為關鍵，礦山一些區(qū)域結構的密實性較差，通過合理的基坑支護設計能夠提升地基整體的承載能力，為巖土工程的安全性、穩(wěn)定性提供保障。為了確保建筑工程能夠順利施工，在施工現(xiàn)場首先需要對基坑支護設計目標加以明確，然后根據(jù)該目標來設計整個施工方案，在設計過程中不僅需要對施工現(xiàn)場的影響因素進行考慮，還需要對周邊環(huán)境進行考察，綜合考慮所有的不良因素來進行礦山基坑支護設計，確保設計方案的科學性、合理性。

4.2 開展礦山基坑支護結構的實驗工作

現(xiàn)代礦山基坑支護設計過程中，缺乏對基坑支護結構方面的系統(tǒng)性實驗工作，雖然部分支護結構工程無需實驗也獲得了較為優(yōu)質(zhì)的施工效果，但為確保對礦山基坑支護結構的系統(tǒng)性管理，若是不對技術資料的收集進行有效收集，便會缺乏測試數(shù)據(jù)，不能有效支持科學分析工作的開展，系統(tǒng)理論構建也難以完善。所以，應當以基坑支護結構為基礎，撥付相應的資金款項，支持開展相應的實驗室模擬和工程現(xiàn)場實驗等工作，保存實驗成果，落實在現(xiàn)實施工設計之中能夠有效節(jié)約基坑支護施工成本，且能夠通過實驗數(shù)據(jù)為其他同類型的工作提供相應的參考，確?；又ёo工作能夠得到系統(tǒng)管理，滿足基坑支護結構的規(guī)范性施工，提升結構施工的穩(wěn)定性、安全性。

4.3 研究新型礦山基坑支護結構的計算方式

鋼筋混凝土板樁、鋼板樁、鉆孔灌注樁擋墻等在提升礦山基坑支護結構穩(wěn)定性方面都發(fā)揮了各自的效用，雖然上述技術的應用都已經(jīng)較為成熟，但是由于礦山工程建設的需求越來越高，新型礦山基坑支護結構也開始在施工中加以應用，比如組合拱帷幕、旋噴土錨、雙排樁、預應力鋼筋混凝土多孔板等新型基坑支護技術也開始加以應用，計算方式也愈發(fā)復雜，需要在計算過程中綜合考慮各種影響因素來選擇科學的計算方法來解決基坑支護工作進行中遇到的問題。

4.4 改進礦山基坑支護設計的管理問題

施工單位在實際施工過程中必須要安排相應的管理人員對施工現(xiàn)場進行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，確保參與施工的各方人員都能夠根據(jù)相應的工藝流程和要求完成自身的工作職責，避免在施工中出現(xiàn)敷衍了事的情況。在礦山施工的情況下進行基坑支護設計過程中需要對施工現(xiàn)場加大勘察力度，并對巖土工程區(qū)域周邊環(huán)境進行深入且細致的勘察工作，對現(xiàn)場所獲取的數(shù)據(jù)等進行全面的記錄。

5 結語

巖土工程在現(xiàn)代建筑施工過程中是極為重要，所涉及的施工技術也是多方面的，礦山基坑支護作為巖土工程施工過程中最為常見的技術之一，通過合理的設計和應用能夠確保巖土工程實際施工的穩(wěn)定性，提升巖土工程的建設質(zhì)量。但是，由于巖土工程中經(jīng)常存在的地質(zhì)結構較為松散，對基坑支護設計會產(chǎn)生一定的影響，需要通過加強設計的合理性對問題進行有效解決，確保巖土工程整體施工質(zhì)量能夠達到行業(yè)要求標準，促進巖土工程事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。