不同地质条件的基坑支护设计要点

李登科

摘  要： 深基坑工程的支护设计和施工是深基坑工程能否顺利建造的关键性环节，从某种程度上来说深基坑支护设计施工的成败会对深基坑工程安 全、工期、经济和环境效益等产生巨大的影响。在复杂地质和环境条件下选择确定适宜的深基坑支护形式以确保基坑及周边环境安全更是显得尤为重要 和必要。

关键词： 不同地质条件;基坑支护;设计要点

深基坑工程作为危大工程，其支护设计方案的选择与施工质量的好坏 对周边建筑环境有着巨大的影响，对建筑物、道路和管线的沉降、变形与 开裂等都有着密切关联。如何将环境风险降至最低，确保周边环境处于可 控的安全状态，是深基坑工程所要解决的主要问题之一。

1 不同地质条件的基坑支护设计要点

1.1  基坑开挖支护设计方案选型

深基坑支护方案的选择直接决定着基坑整体的安全性，因此选择一种 合适的支护方案显得尤为重要。常见的支护方式主要有放坡开挖、板桩支 护、排桩支护、土钉墙支护和地下连续墙等。放坡开挖方式虽然对土体性 质要求不高且成本较低，但其土方开挖和回填量较大，且面对建筑红线狭 小的场地时，则不具备放坡的条件。板桩支护适用于开挖工程量不大，土 体松软的条形基坑，可取得很好的效果，同时为了保证钢板桩整体的抗弯 刚度，通常会添加内支撑。土钉墙支护则适用于开挖深度小的基坑，地下 连续墙虽然技术成熟且有较好的支护效果，但其施工成本较高[1]。排桩支 护适用于地下水位浅，开挖深度大的基坑，通常采用排桩、锚索和旋喷桩 相结合的施工工艺，也是目前房建工程深基坑施工中常见的支护形式。结 合项目实际情况，根据基坑所处环境、工程地质及水文资料条件以及基坑 深度、经济技术综合比较和工程类比，基坑围护结构采用的形式有两种：  排桩和放坡开挖。支护方案的选择一方面要考虑安全性，另一方面也要考 虑项目的施工部署而做到合理化。

1.2  参数验算

参数验算需要考虑的基础条件较多，如基坑壁（边坡）岩土高度、实 际条件、边界特征等，可按照支护断面对具体数值进行验算、分析等，完 成深基坑安全等级参数验算工作。同时，以岩土工程勘察报告的数据为参 考依据，能为岩土工程施工作业提供相应的科学指标。

1.3  监测结果分析

通过监测随时掌握土体和支护结构的内力变化情况，了解临近建筑 物、构筑物的变形情况，将监测数据与设计预估值进行对比分析，以判断 施工工艺和施工参数是否要修改，优化下一步施工参数，为施工开展提供及 时的反馈信息，达到信息化施工的目的;通过对临近建筑物、构筑物的监 测，验证基坑开挖方案和环境保护方案的正确性，  及时分析出现的问题，为 基坑周围环境安全制定及时、有效的保护措施提供依据。

3 不同地质条件的基坑支护设计的建议对策

3.1  依据工程需求合理设计

深基坑支护在岩土工程中占重要地位，依据工程需求合理设计，可保 证地基承载力，增强工程结构稳定性、安全性。那么在实际设计环节中，  需各部门积极参与，依据自身工作内容深度探究，结合岩土工程实际要 求，设计多种方案，通过测试方式选择适合的设计方法，并在实践中对设 计内容适当调整与完善，并掌握工程施工作业时的不确定因素、易发生的 问题等，经全面考量后，提前编制相应的防控方案与措施，保证深基坑支 护设计的合理性，从而保证岩土工程综合质量。

3.2  完善支护施工流程

深基坑支护项目受多种外在因素的影响，在设计和施工中，要定期进 行多次测量计算和数据测量，正确选择有效的安全和质量控制措施，相关 数据采集中需要进行二次校准，避免因岩土工程深基坑支护的而埋下安全 隐患。上述工程在实际施工中，首先确定开挖线、支护桩位置线等，设置 支护桩、工程桩、连续梁、冠梁等一系列支撑梁，开挖土方过程中做好主 体支护，全过程遵循先支撑后开挖的原则，在此基础上针对现存问题采取 养护措施，保证整体建设效果。

3.3  围护设计

围护结构采用地下连续墙。地下连续墙的厚度、深度根据成槽机的规格、墙体的抗渗要求、墙体的受力和变形计算等综合确定。本项目地下连 续墙墙体厚度为800mm ，墙深度为40m。墙体混凝土设计强度C35 ，抗渗 等级P8级。地下连续墙槽段之间的接头采用锁口管接头[2]， 地下连续墙兼 做止水帷幕。

3.4  选取支护体系结构

由于地质环境因素对岩土工程的影响较大，为了有效保证上述项目在 建设中深基坑支护的施工安全，应根据自身地质环境因素正确选择支护体 系结构，合理选择现代化技術开展建设，从而避免在实际建设过程中发生 风险。在深基坑支护工作中，需要考虑地基结构和软弱岩层地基，如土质 较差，则需要对支护技术提出更高的要求，该工程为了让深基坑支护施工 更科学，实际建设前应积极了解当前环境的具体参数[3] ，随后进行科学计 算与分析研究，为深基坑支护的稳定性提供保障。

3.5  内支撑设计

内支撑系统分为水平支撑结构和竖向支撑结构。内支撑的数量应本 着安全、经济、可行、环保的原则经研究计算确定。计算水平支撑结构采 用三道钢筋混凝土支撑与地下连续墙共同支护的形式，支撑位于基坑四周 及中部，上下共分为三道，架设在竖向支承格构柱上。为方便施工及土方 开挖，在基坑的第一道钢筋混凝土支撑梁上设有场地板。由于受到场地限 制，回填土、拆换撑施工与主体结构施工进度不协调[4] ，采用内支撑在主 体施工阶段不拆撑，让主体墙、柱钢筋打眼穿过内支撑梁，并在适当部位 设置换撑体系和加强板带来确保主体结构顺利施工。

3.6  基坑施工监测控制

深基坑支护技术的施工形式较多，需根据施工土壤性质、基坑开挖 深度，选择安全系数较高的维护结构与施工操作方式，避免施工时出现下 沉、开裂、倾斜等安全事故。基坑工程施工中，需要做好必要的监测分 析，以确保施工质量和施工安全。从保证监测效果的角度，基坑监测工作 应该交给第三方监测单位实施，从基坑开挖阶段开始，获取相应的初始 值，直到基坑稳定回填，确保基层周边地表竖向位移、水平位移、建筑沉 降、锚索应力等都能够在相关标准允许的范围内[5] ，切实保障施工安全。  深基坑工程开挖施工前，根据设计表和图纸准确地测量施工作业面，不允 许使用不同规格的合格材料产品，支护施工过程中要求进行实时监测，将 3个监测点分别布置在基层支护主体结构顶部、底部及中间节点位置，定 期进行巡视、记录，为后续施工建设提供技术指导。

综上所述，深基坑工程的支护设计和施工是深基坑工程能否顺利建造的 关键性环节，在地下水位高的粉土粉砂易塌地层和周边环境复杂条件下确定 适宜的深基坑支护形式以确保基坑及周边环境安全显得尤为必要。当前，  我 国岩土工程在建设阶段所面临的问题与影响因素较多，极易在现场施工阶段 遇到阻碍，还需各部门明确自身工作内容与职责，  采用精细化管理模式在细 节上严格把控，把工作重心调整到深基坑支护设计方面，探究深基坑支护设 计对岩土工程施工作业成效的影响，必须保证设计方法科学、合理，增强工 程结构可靠性，才能符合岩土工程建设与质量验收要求。

参考文献：

[1]傅德坤 .基于岩土工程中的深基坑支护设计问题和对策探讨[J].四川水 泥，2019，32（10）：97.

[2]高岩川，黎鸿，康景文，等.大型深基坑支护工程的创新技术研究及应用[J].四 川建筑科学研究，2020，46（S1）：83-89.

[ 3 ] 陈晓旭 . 岩土工程中深基坑支护设计与施工技术探微 [ J] . 四川水 泥，2019，48（8）：75.

[4]周盛全，王玮健，周大卫，等.膨胀土基坑支护结构受力变形数值模拟研究[J]. 安徽理工大学学报（自然科学版），2020，40（6）：8-13.