建设深基坑工程时岩土工程勘察的重点探析

杨小艳

摘要：本文结合实践主要对深基坑工程建设过程中岩土工程勘察的有关问题进行详细的分析与探讨。首先对岩土工程勘察的重要性进行阐述，明确深基坑工程建设中岩土工程勘察的重要性，分析了深基坑工程中岩土工程勘察存在的主要问题，最后对设计坑支护结构以及深基坑支护系统分类和深基坑设计进行了探讨，希望能为深基坑工程发展起到一定的借鉴与参考作用。

关键词：深基坑；岩土工程；勘察

伴随经济社会发展，各种工程建设项目日渐增多，特别是深基坑工程获得了巨大发展，同时对深基坑工程的质量要求越来越严格。在保证深基坑工程质量的过程中，岩土工程勘察占据十分重要的地位，是确保深基坑工程质量的关键。所以，必须要对深基坑工程岩土工程勘察工作给予充分重视，明确深基坑工程的勘查重点，科学制定勘察方案，确保勘察效率与质量，为深基坑工程质量提供保障。

1.岩土工程勘察的重要性

第一，在工程建设过程中，岩土工程勘察是工程建设质量的重要环节。不同地区有着不同的地质条件，为了确保工程建设的顺利进行，提高工程建设质量，应当在工程建设工作开展时间，对工程建设区域的地质情况展开全面细致的勘察工作，在结果中将当地的地质环境特点全面地反映出来，并以此为前提，科学合理地进行工程设计工作，避免在设计工作中出现问题，对工程质量造成不利影响。

第二，加强岩土工程勘察，对于确保工程安全有着非常重要的现实意义。倘若工程建设之前没有进行详细全面的岩土工程勘察工作，易导致工程建设施工过程当中，或者工程建设完成之后在使用阶段引发一些安全事故。加强岩土工程勘察，将此项工作落到实处，有更好的指导工程建设设计单位以及建设施工单位全面了解与掌握工程建设区域的岩土工程情况以及地质结构状况等，全面准确地判断工程建设区域潜在的各种安全隐患，在工程设计与建设过程中，采取相应的措施有效提高防范水平，控制和减少安全隐患。在工作实践中发现，由于一些岩土工程勘察工作实际，未严格按照岩土工程勘察要求，科学合理地开展岩土工程勘察工作，以至于安全事故频繁发生，这些事故出现之后，不仅造成的经济损失相当巨大，而且还会危及人们的生命安全，对社会也会形成较大的负面影响。所以，为了更好地保证工程建设质量，必须要对岩土工程勘察工作给予充分重视，了解和掌握岩土工程勘察的重要性，并采取切实有效的措施加强岩土工程勘察。

第三，加强岩土工程勘察工作，能够有效提高工程经济效益。工程建设与发展过程当中，无论是由于设计上的不足还是引发安全事故，对于工程建设的持续稳步发展都会造成巨大的负面影响，带来的经济损失也是相当巨大的，这样一来便会影响工程建设经济效益。在工程建设过程当中出现设计不合理或者安全事故，首要体现在工程会出现不同程度延期，这就导致无法在期限要求下如期完工，增加经济成本，经济效益也会受到很大影响。同时岩土工程勘察工作对于指导工程建设各项决策的顺利实施提供着重要的依据作用，只有保证勘察效率和质量，确保勘察数据的精准性和全面性，才能作为重要依据为工程建设设计、施工、材料、机械设备以及人员投入等各个方面提供详实的参考，投资规模科学确定，倘若岩土工程勘察为充分落到实处，极易引发投资不合理的情况出现，必定会影响经济效益。

2.岩土工程勘察中深基坑支护技术分析

2.1深基坑支护结构

就我國的岩土工程勘察而言，深基坑工程建设过程当中主要的支护结构，主要包括重力式支护结构、柱列式支护结构、板柱式挡墙结构，还有土层锚杆、沉井结构等。以下简要探讨深基坑支护结构。对于工字钢桩支护结构而言，属于一种粘性土砂条件下应用较为普遍的结构方式。在很多深基坑施工过程当中，都是利用大型工字钢进行支护，利用冲击式打桩机进行打桩，把工字钢沿着深基坑设计的边线向地下打入，保持中间距离在1m～1.2m范围上，之后再对深基坑进行开挖作业。在开挖深基坑时，应当将水平木板（50mm厚）插入其中，遮挡桩间土体，保证深基坑处于相应深度之后，还应当科学合理的设置锚杆、腰梁以及横撑等，钢梁、钢管与横撑共同组合构成，利用大型槽钢和工字钢设计腰梁。深基坑施工过程中，如果面对较高的地下水位，还必须要落实人工降水措施，与工字钢钢桩支护结构共同配合进行施工，由于这些支护结构在具体施工过程当中，施工的噪声远远大于环境保护相关法律规定限值大小，所以必须在距离居民点较远的工程中进行应用。

二是钢板桩支护结构。这种支护结构和工字钢桩结构非常类似，在一些地铁工程深基坑工程施工过程当中应用比较多，利用这种支护结构，具有很多的优点，首先具有很高的强度，而且连接桩与桩之间隔水效果非常的明显，可以重复性应用。对于钢板桩而言，有U形断面，同时还有Z形断面。在地铁设计和工程建设施工时，倘若基坑较大，可以利用帷幕式构造确保支护结构垂直性，以便更好地进行施工。

三是深层搅拌桩支护结构。这种支护结构在深基坑工程施工过程当中也有着普遍的应用，利用搅拌机械拌和水泥的基础以及石灰等，起到良好的支付与挡土作用，一般而言，搅拌桩在此类支护结构当中会设置成格栅形，也可利用连续搭接设置成止水帷幕。

2.2深基坑的设计

在设计深基坑过程当中，控制基坑地下水，进行施工监测，或者设计基坑内外涂体稳定性以及支护结构强度变形，都必须在全面详实的数据资料参考下进行。设计深基坑工程过程当中，应当通过下面几个方面提供资料，首先要保证岩土工程勘察报告的全面性和完整性，从中获取参考数据信息。同时还应当了解与掌握建筑物结构总平面图，设计图和工程用地红线图等相关信息资料。还需要了解和掌握工程建设区域建筑结构平面图，结构图以及工程埋深、荷载信息，还需要了解工程施工区域道路、地下管线管网，通讯管线等各种信息，明确深基坑工程支护结构设计要求。

3.工程实例

3.1工程概况

拟建建筑物为高层建筑，主要包括住宅楼、地下车库、商业楼，地上住宅楼为33层，有三层分布在地下，达到16.5m的基础埋深，结构为剪力墙结构，基础为桩基基础，商业楼分为地上和地下两部分，地上、地下分别为6层、3层，采用框架结构，基础埋深为16.5m。有3层为地下车库，为框架结构，基础属于筏片基础，基坑长宽为180m×220m。

3.2岩土工程条件分析

此次勘察工作，其范围和深度，不但要保证基坑侧壁稳定性，同时还应当满足支付稳定性计算以及支护设计，同时还应当确保科学合理的估算高层建筑基底压力，压缩层深度与抗震评价深度的。

对工程地质条件清楚了解与掌握，正确合理的设置基坑支护方案，更好的指导施工工作的有序开展，控制和减少安全事故的发生，充分考虑土层具有的性质特点和水位变化特征，对基坑支护方案科学选择，对施工工艺以及相应的设备准确确定。

3.2.1完成工作量

此次勘察工作的开展，共设计钻孔56个，取土钻孔为26个，同时贯穿孔也为26个，水位测量孔为4个。进行波速试验的钻孔为6个。开展静力触探试验孔为8个。对于控制性勘探孔而言，其深度控制在80.0m；一般勘探孔保持在20.0m～70.0m的深度范围。

3.2.2地层岩性

依照野外钻探和室内土工试验获得的相关数据发现，此次勘察过程当中，在勘探范围以及深度之内，主要包括的场地地基岩性有12层之分，主要包括杂填土、素填土、粉质黏土夹中砂、粉土、中粗砂、粉质黏土、粉质黏土、中砂、粉质黏土、中粗砂。

3.2.3地下水

工程拟建区域具有较高的水位，具有较深的基础埋深，在勘察实际，对于4个勘察点进行选择，运用套管护壁，并在底板隔水层周围与红黏土相结合，进行捣实封堵，来对地下水位分层测定，具体操作过程当中存在较大的难度，所以在钻探过程当中也为钻探分成水位测定具有较大的技术难度，实际操作过程当中存在很大的困难，对地下水位准确地进行测量，是对基坑降水方案制定的重要前提与基础。

工程场地地下水第一层属于潜水，主要在第②1层粉土内进行存赋，静止水位埋深达到3.6m～4.6m，以及775.90m～776.32m标高。承压水是第二层地下水主要特点，主要在第③2层中砂与第⑤层中粗砂内赋存，部分缺失于④层粉土，致使③2层和⑤层彼此贯通。②1层粉土与③1层粉质黏土属于隔水层，⑥层粉质黏土是隔水底板。4.7m～7.0m的承压水头，773.62m～775.47m的高程。勘查过程中已经进入丰水阶段，依照相应的调查发现，伴随季节性的改变，水位有一定幅度改变，主要保持在0.5m～1.0m范围之间，依照水头试验手段即室内试验，根据6.0×10～4cm/s选取渗透系数，笔者认为必须要结合现场测试试验确定渗透系数，井孔抽水试验抽水井为1个，观测井为2个，可获得滲透系数。

4.评价的重点

4.1周围环境分析

评价周围环境，对于基坑支护方案选择，并对维护结构位移情况进行确定，控制基坑稳定安全系数有着非常重要的参考作用，详细的调查研究，获取相应的资料信息，掌握基坑外围具体情况，对于相邻建筑物和地下设施状况信息资料展开全面地收集和整理。

对场地周围的地下管线，输水管道，排水管道，煤气管道，水暖管道等详细调查与研究，同时调查研究有线电视，电信等基坑四周电力管线，比这些情况全面了解与掌握之后，准确的确定基坑开挖施工方案。

对基坑场地周边建筑情况全面的调查与研究，了解其具体位置，结构特点还有基础埋深等各方面的情况，更好的指导基坑支护方案的顺利实施，确定基坑施工工艺，以免施工过程当中导致周围建筑出现变形，引发矛盾问题。

4.2基坑边坡稳定性分析

加强基坑边坡稳定性勘察工作，能够更加全面的获取有关信息数据，确保边坡稳定性，勘察工作实际应当利用钻探技术，对土样质量严格控制，并利用土工试验室，对获得的粉土土样开展剪切试验，针对这些粉质黏土开展了三轴剪切，针对砂类土开展了休止角试验，借助试验数据进行详细的分析与研究工作，对于基坑支护岩土数据进行获取，提供更加全面的信息数据更好的分析基坑边坡的稳定性。

依照场地岩土工程实际，对于抗剪切强度标准值进行确定过程中，砂类土统一将休止角提出。第①2层φ水下= 39.0°；第②2层φ水下= 38. 0°；第③1层φ水下= 40.0°；第④2层φ水下= 39.0°。上述信息数据，对于分析研究基坑边坡稳定性，并进行相应的计算是十分重要的，充分考虑工程建设区域具体的地质情况与周边环境，勘查工作的开展必须要基坑支护方案建议提供出来，通过研究发现，应当采取的方案应当是在地下5.0m通过1∶1的坡度进行放坡开挖，以上部分支护过程中，通过土钉墙进行支护，以下部分通过灌注桩加锚索方式进行支护，深层水泥搅拌桩将三管摆喷防渗墙联合应用，设置止水帷幕。通过相应的计算，最终选择这一方案进行支护。

4.3地基基础方案分析

拟建工程属于高层建筑，有地下车库、商铺和住宅楼等相连，因荷载不同，桩基基础类型及长度选择存在一定长度。

在实际钻探工作，应当通过钻探取样以及波速测试以及静力触探和标贯试验等各种原位测试手段，针对土样进行常规以及高压固结试验，并进行三轴快剪，砂样进行颗粒分析以及水下、水上休止角等各种试验。

对于外业信息进行全面的分析与研究，对统计土工试验成果资料进行试验，对于各类桩型的设计参数以及桩端持力层进行精准提供，保证桩基基础安全性与经济性。

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