巖土勘察地質工程基坑支護設計
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摘要：基坑支護是巖土工程中非常重要的要一環(huán)，基坑支護的施工質量直接影響整個巖土工程的施工質量，因此基坑支護技術的發(fā)展能夠顯著提高巖土工程的施工質量。文章對基坑支護的重要性以及特點進行分析，并給出相關的施工措施，以供同行參考。
隨著我國城市化的不斷發(fā)展，各種公共基礎設施、工業(yè)廠房以及小區(qū)住宅等數(shù)量在不斷增加。巖土勘察是整個工程項目的前期工作，基坑支護是工程質量的重要前提，只有將巖土勘察與基坑支護相結合，才能使施工項目的質量得到有效的保障，以確保建筑的安全性與穩(wěn)定性。
1巖土勘察中基坑支護的重點內容
根據(jù)實際用途的不同可將基坑支護分為深基坑支撐系統(tǒng)、深基坑擋水系統(tǒng)。在實際的工程施工過程中，較大面積的施工場所，有利于基坑支護工作的開展；如果施工場所面積有限，則需要利用基坑支護技術進行施工。
1.1深基坑支護技術
深基坑支護技術主要是防止在施工過程中出現(xiàn)地下結構失穩(wěn)，為施工過程提供一個穩(wěn)定的施工環(huán)境。排樁支護主要應用于坡度支護防護，是深基坑支護技術中常用的一種方式，在施工過程中經常用到，其主要由支護樁和防滲帷幕組成。排樁支護是應用鉆孔注樁的技術，因此在一些比較深的基坑支護中也能夠使用，通常都是應用在巖土地質中地下兩三層的地方，目的是保護基坑的側壁。鉆孔注樁技術經濟實惠，并且對周圍的環(huán)境污染也較小，因此這被廣泛應用于基坑支護建設。
1.2深基坑工程的特點
從區(qū)域性、綜合性、環(huán)境效應這三個方面來闡述深基坑工程的特點：其一，區(qū)域性。因各地巖土性質各異、地質條件復雜，深基坑開挖要因地制宜，具體問題需具體分析；其二，綜合性。深基坑工程涉及的環(huán)節(jié)繁多，且會受到多種復雜因素的相互影響；其三，環(huán)境效應。深基坑工程施工中，必然會引起周圍環(huán)境發(fā)生改變，對周圍的建筑物、地下水位等會造成一定影響。
2巖土勘察的重要性及技術分析
2.1巖土勘察的重要性
巖土勘察是整個工程項目的第一步，是項目的基礎性工作。在施工之前對整個施工地形進行勘測，主要是指對施工場所的地質進行分析、評估，將數(shù)據(jù)整理匯總，再統(tǒng)籌進行施工工期安排。由于巖土勘察涉及的專業(yè)比較廣泛，綜合性較強，工作難度較大，需要各行各業(yè)的專業(yè)人員參與。若在巖土勘察階段出現(xiàn)問題，將會對后續(xù)的施工造成巨大影響，從而影響施工工期甚至整個工程質量。
2.2巖土勘察技術分析
巖土勘察是一個非常重要且復雜的工程，在進行巖土勘察時應從地質環(huán)境、巖土結構兩方面進行分析。深基坑工程受周邊地質環(huán)境影響較大，為了確保深基坑的施工質量，應當在施工之前對周邊地質環(huán)境進行充分的調查，避免地質環(huán)境對深基坑的穩(wěn)定性產生影響；巖土結構分析則比較復雜，主要有巖土土質分析、巖土結構分析、軟化分析等，在進行巖土工程施工之前應當對施工場所的巖土進行嚴格的檢驗，以保證后續(xù)基坑施工的安全性與穩(wěn)定性，從而保證基坑的施工質量。
3巖土勘察及基坑支護設計要點
3.1巖土工程條件
巖土勘測是深基坑支護建設的重要保障。只要通過嚴格的巖土勘測檢驗，對整個施工的巖土成分、巖土結構有充分的了解與認識，才能制訂出符合當?shù)厍闆r的深基坑施工方案，有效保證深基坑的施工質量。因此，若想保證深基坑支護的穩(wěn)定性，對巖土進行勘測是必不可少的。在進行巖土工程勘測時，應對當?shù)氐牡刭|條件與土壤狀況進行分析，對整個地質結構與巖土成分、結構有一個較為全面的認識，從而保證后續(xù)的深基坑支護工作順利進行。
3.2施工現(xiàn)場環(huán)境條件
施工現(xiàn)場環(huán)境是影響深基坑支護建設的重要因素，因此，需要重點考慮所處的施工環(huán)境是否可以建設深基坑支護?？杉訌妼κ┕がF(xiàn)場環(huán)境的評估力度，借助各種先進的勘察設備，對勘察數(shù)據(jù)進行科學合理的分析，并形成勘察報告，以確保整個施工工段能夠順利進行，使整個工程質量得到有效的保障。加強對施工現(xiàn)場環(huán)境的評估力度，借助各種先進的勘察設備，對勘察數(shù)據(jù)進行科學合理的分析，并形成勘察報告，之后根據(jù)實際的深基坑設計要求對整個施工過程進行合理的安排，以保證整個施工工段能夠順利完成，并使整個工程質量得到有效保障。
3.3基坑設計力學參數(shù)
基坑支護的可靠性與穩(wěn)定性受施工地區(qū)的地形地貌、巖土結構以及土壤黏度等影響，因此，要求在進行基坑支護設計時設計人員要充分進行力學性能分析。在進行基坑支護施工時能夠準確預測可能出現(xiàn)的問題，特別是對于進行巖土開挖時可能出現(xiàn)的問題，要提前做好預防工作，以防止在施工過程中出現(xiàn)大面積塌方。整個基坑的力學參數(shù)是非常重要的，不同深度土壤的黏度不同，隨著基坑深度的不同，土體的壓力也不盡相同，應該通過合理調節(jié)基坑支護結構，并采用先進的基坑支護方法，保證其力學性能的準確性與可靠性，從而提高基坑支護結構的穩(wěn)定性。
3.4深基坑支護設計的空間問題
在進行深基坑支護挖掘時，常出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)的問題，產生這一現(xiàn)象的原因是進行基坑深挖的空間有限。對于基坑長度較長、深度較大的基坑支護更是如此，為避免在基坑支護開挖時出現(xiàn)這種空間效應，基坑設計者應當遵循平面應變的設計原則，通過有效改變基坑支護的部分結構來減少這種因空間有限而產生的滑坡現(xiàn)象。
3.5施工材料隨意堆放問題
當基坑支護完成以后，施工單位開始進行其他工程的作業(yè)，在進行作業(yè)時為了方便施工，在基坑的四周隨意堆放施工材料，例如，在基坑周圍堆放水泥、鋼筋甚至機械設備等。大量材料的堆放會對基坑的穩(wěn)定性帶來較大的影響，甚至因基坑失穩(wěn)而產生安全事故。因此，當基坑支護完成以后，施工管理人員應當對基坑周圍進行管控，防止施工人員隨意在基坑周圍堆放施工材料，避免基坑邊坡承受過大的壓力，強化邊坡的支護作用，防止邊坡滑移的現(xiàn)象發(fā)生。
4深基坑支護設計存在的問題
4.1設計不合理
通過上文分析可知，在進行深基坑施工時主要受周邊環(huán)境及巖土結構的影響，因此在進行基坑結構設計時應對這兩方面有一個較為全面的認識。在實際的設計過程中，設計人員沒有對前期獲得的數(shù)據(jù)進行詳細的匯總與整理，而采用單一性的方法來進行基坑支護結構設計，因此未能充分考慮復雜的周邊環(huán)境與巖土結構，對深基坑支護產生了不好的影響；此外，沒有對基坑支護的特殊位置進行詳細的標注，從導致在施工過程中沒有對特殊位置采取相應的特殊處理措施，這些部位往往受力較大或易失穩(wěn)，這也會對整個基坑支護的質量產生較大的影響。
4.2設計人員專業(yè)素養(yǎng)有待提高
深基坑支護的設計是一個比較龐大的工作，其工作量比較大，需要設計人員相互溝通共同完成。然而，在實際的基坑支護設計階段，負責力學設計的人員往往將力學結構設計好以后直接交給下一個設計人員，設計人員之間的彼此交流較少，對于哪一部分是力學的薄弱點，哪一部分受力較大，標注不明確，從而導致設計存在缺陷。此外，對最終的設計圖紙會審不嚴格，嚴重影響后續(xù)的深基坑支護的施工情況。
5深基坑支護設計存在的問題解決方案
隨著我國建筑行業(yè)的不斷增加，對深基坑支護的要求也越來越高，因此在實際施工時要想提高深基坑支護的質量，應當采用以下的方式進行適當?shù)恼摹?/p>
5.1健全設計方案，加強設計監(jiān)督
在深基坑支護設計階段，應當對巖土勘察的結果進行詳細的數(shù)據(jù)分析，并且保證設計階段的所有準備工作已經落實到位，特別是對施工場所周邊的環(huán)境問題，以及巖土結構、成分、軟化性已有全面的認識。把控好這些影響設計的關鍵因素，有利于后期的設計階段工作的順利開展，提高深基坑支護設計圖紙的合理性。
5.2提高設計人員的專業(yè)素養(yǎng)，加強團隊溝通交流
企業(yè)應當定期安排專業(yè)培訓并對設計人員進行考核，設立明確的獎罰制度，對考核未通過的設計人員給予一定的處罰。目的是使其明白專業(yè)知識在基坑支護中的重要作用。在基坑支護設計階段，不同的設計人員承擔不同的設計內容，設計人員基本上都是獨立工作的，因此容易產生因溝通不到位而產生的設計不合理問題。對此，設計團隊應當加強彼此的溝通，對設計中非常重要的部位進行特殊標記，并在轉交給下一個設計人員時進行詳細說明，以避免因溝通交流而產生設計不合理問題。
5.3提高施工人員的操作水平
施工人員施工是否規(guī)范也直接影響了基坑支護的質量。因此，對施工人員進行崗前培訓考核必不可少，同上述設計人員的專業(yè)培訓考核一樣，也要設立明確的獎罰制度，對于通過考核并且施工質量較為優(yōu)秀的員工進行適當?shù)莫剟睿瑢κ┕み^程中操作不規(guī)范，施工質量不合格的員工予以相應的懲罰，目的是讓施工人員認識到規(guī)范操作在基坑支護中的重要性。
5.4加大對施工材料的檢驗力度
施工材料是否符合設計要求對基坑支護的施工質量有著顯著的影響。在施工前應對鋼筋、混凝土的進行力學試驗，檢驗其性能是否符合施工要求。例如，對于混凝土而言，應通過試驗檢查配比是否合理，混凝土凝固后是否會產生裂紋，以及混凝的抗壓強度是否達標；對于鋼筋而言，應當進行力學性能抽樣檢測，主要測其抗拉強度、屈服強度、斷后延伸率以及抗沖擊性能，以保證整個施工過程中的材料符合設計要求。通過對上述幾方面的改進可以大幅提高施工效率，從而為施工單位帶來巨大的經濟效益。
6結束語
綜上所述，在巖土勘察及基坑支護設計時應當進行全面的調研，巖土勘察中主要勘測巖土結構、土壤黏度以及周邊環(huán)境等因素，在基坑支護設計時應當注重設計的力學性能、原材料質量以及設計員的整體素養(yǎng)等問題。此外，還應注重對施工人員的培訓工作，使其在施工時能夠規(guī)范操作，由此保障基坑支護的可靠性與穩(wěn)定性，促進巖土勘察工程質量的不斷提升。
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作者：劉鵬程 單位：河南理工大學
