巖土工程中深基坑技術
隨著社會經濟的快速發展,國內建筑工程行業發展迅速,作為建筑工程中的一個重要組成部分——巖土工程,其地位也愈顯重要。在巖土工程中,深基坑支護施工質量的優劣是整體工程安全性的重要指標。
摘 要：建筑工程的基礎施工部分是整個建筑工程施工的重要組成部分，它不僅對建筑實體的形成起到決定作用，施工質量甚至還影響整個工程的工程質量。所以，在建筑工程中想要提高整個工程須重視建筑工程的基礎性工程的施工質量。
關鍵詞：巖土;深基坑;支護
一、概述
巖石基礎是將錨筋直接錨固于灌漿的巖石孔內，借助于巖石自身的抗拔、抗剪切能力，巖石與水泥砂漿間、水泥砂漿與錨筋間的粘結力來抵抗桿塔傳遞下來的荷載，以保證基礎結構的穩定性的一種基礎形式。它也被稱為“原狀土”式基礎，其強度取決于巖石自身的抗拔、抗剪切強度，巖石與水泥砂漿間、水泥砂漿與錨筋間的粘結強度，鋼筋的抗拉、抗剪切強度等。
二、巖土工程中深基坑支護設計與施工理由
隨著高層建筑的不斷增加，市政建設的大力發展和地下空間的開發利用，產生了大量的深基坑支護設計與施工理由，并使之成為當前基礎工程的熱點與難點。深基坑設計與施工是土力學基礎工程中的一個古老的傳統課題，同時又是一個綜合性的巖土工程難題，既涉及土力學中典型的強度、穩定與變形理由，同時還涉及土與支護結構的共同理由。對這些理由的認識及策略的研究，是隨著土力學理論、測試技術、計算技術以及施工機械、施工技術的發展而進步完善的。基坑支護設計的內容包括土壓力計算，零彎矩點位置、嵌固深度的計算、最大彎矩的確定，樁身鋼筋配置，錨桿設計等等，然后根據所配置的支護參數，進行基坑整體穩定性驗算、錨桿整體穩定驗算、傾覆穩定性驗算和基坑底承載力驗算。當驗算后的支護參數不符合要求時，應重新設置支護參數，直至安全、可靠為止。
基坑工程是一個古老而具有時代特點的巖土工程課題，放坡開挖和簡易木樁圍護可以追溯到遠古時代。工程建設突飛猛進，推動了建靳斟學技術的進步和施工技術、施工機械和建筑材料的更新與發展。為了保證建筑物的穩定性，建筑基礎都必須滿足地下埋深嵌固的要求。建筑高度越高，對基坑工程的要求也就越高。深基坑支護的設計、施工、監測技術是近年來經常遇到的技術難題。深基坑支護不僅要求確保邊坡的穩定，而且要滿足變形制約要求，保證基坑內正常作業安全。如今支護結構日臻完善，出現了許多新的支護結構形式與穩定邊坡的策略，為了降低工程成本，減少土方工程量和對周邊建筑的影響，絕大多數高層建筑都采用垂直開挖。這樣給擋土支護技術帶來了革命性的發展，采用大直徑灌注樁加土層錨桿的擋土支護技術以及土釘支護技術在深基坑開挖工程中廣泛應用，且經濟效果和社會效果十分可觀。
三、深基坑技術的發展趨勢
隨著城市舊城改造工程的推進，對基坑支護技術提出了更高的要求，為了準確估計由于開挖引起的土體和支護系統的變形，除了應用有限元等現代分析工具，還要通過室內試驗和原位測試技術得出正確的土體參數。與分析、計算策略的進步相對應的是基坑支護技術的日益完善。支護系統主要有傳統的排樁、雙排樁、組合式排樁、地下連續墻等支護形式，并可加上內支撐或錨桿作用使其具有更大的適用性。另外，還可使用水泥攪拌樁、高壓旋噴樁、土體注漿、插筋補強等策略加固邊坡軟弱土體，減少土體側向變形，增強邊坡整體穩定性。
深基坑技術的發展趨勢：
1)基坑向著大深度、大面積方向發展，周邊環境更加復雜，深基坑開挖與支護的難度愈來愈大。因此，從工期和造價的角度看兩墻合一的逆作法將是今后發展的主要方向。
2)土釘支護方案的大量實施，使得噴射混凝土技術得以充分運用和發展。為減少噴射混凝土的回彈量以及保護環境的需要，濕式噴射混凝土將逐步取代干式噴射混凝土。
3)目前，在有支護的深基坑工程中，基坑開挖大多以人工挖土為主，效率不高，今后必須大力研究開發小型、靈活、專用的地下挖土機械，以提高工效，加快施工進度，減少時間效應的影響。
4)為了減少基坑變形，通過施加預應力的策略制約變形將逐步被推廣，另外采用深層攪拌或注漿技術對基坑底部或被動區土體進行加固，也將成為制約變形的有效手段被推廣。
5)為減小基坑工程帶來的環境效應(如因降水引起的地面附加沉降)，或出于保護地下水資源的需要，有時基坑采用帷幕型式進行支護。除地下連續墻外，一般采用旋噴樁或深層攪拌樁等工法構筑成止水帷幕。目前，有將水利工程中防滲墻的工法引入到基坑工程中的趨勢。
6)在軟土地區，為避開基坑底部隆起，造成支護結構水平位移加大和鄰近建(構)筑物下沉，可采用深層攪拌樁或注漿技術對基坑底部土體進行加固，即提高支護結構被動區土體的強度的策略。
四、內撐式排樁支護
內撐式支護結構由支護結構體系和內撐體系兩部分組成。支護結構體系常采用鋼筋混凝土樁排樁墻、SMW工法、鋼筋混凝土咬合樁等型式。內撐體系可采用水平支撐和斜支撐。根據不同開挖深度又可采用單層水平支撐、二層水平支撐及多層水平支撐。當基坑平面面積很大，而開挖深度不太大時，宜采用單層斜支撐。
內撐常采用鋼筋混凝土支撐和鋼管或型鋼支撐兩種。鋼筋混凝土支撐體系的優點是剛度好、變形小，而鋼管支撐的優點是鋼管可以回收，且加預壓力方便。內撐式支護結構適用范圍廣，可適用各種土層和基坑深度。
內撐式排樁支護的優缺點：
優點：
(1)施工質量易制約，工程質量的穩定程度高;
(2)內撐在支撐過程中是受壓構件，可充分發揮出砼受壓強度高的特點。
(3)樁撐支護結構的適用土性范圍廣泛，尤其適合在軟土地基中采用。
缺點：
(1)內撐形成必要的強度以及內撐的拆除都需占據一定工期;
(2)基坑內布置的內撐減小了作業空間，增加了開挖、運土及地下結構施工的難度，不利于提高勞動效率和節省工期。
(3)當基坑平面尺寸較大時，不僅要增加內撐的長度，內撐的截面尺寸也隨之增加，經濟性較差。
內撐式排樁支護的適用范圍：
(1)適用于側壁安全等級為一、二、三級的各種土層和深度的基坑支護工程，特別適合在軟土地基中采用;
(2)適用于平面尺寸不太大的深基坑支護工程，對于平面尺寸較大的，可采用空間結構支撐改善支撐布置及受力情況;(3)適用于對周圍環境保護及變形制約要求較高的深基坑支護工程。
參考文獻：
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