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中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 159 关于工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术分析 袁新宇 赣州市水利电力勘测设计研究院，江西 赣州 341000 摘要：摘要：深基坑工程在城市基础设施建设和大型工程项目中有着广泛应用。随着城市化进程的加快，地下空间的开发利用愈发重要，深基坑工程的需求也随之增长。然而，深基坑开挖与支护工程在实施过程中，受地质条件、气候影响、工艺技术等多方面因素的影响，容易出现坍塌、滑移、渗水等问题，对周边建筑结构和城市运行安全构成威胁。因此，深入研究深基坑的支护与岩土勘察技术，提高工程安全性和效率，对于保障城市建设的稳定和人们生活的安全具有重要意义。此外，本文也可以为工程设计和施工者提供参考，提高我国基坑支护技术水平，推动我国建设工程的持续发展。关键词：关键词：工程建设；深基坑；支护；岩土勘察 中图中图分类号：分类号：TU753 深基坑通常指开挖深度大于 5 米的基坑工程，是城市基础设施和大型工程建设中不可或缺的部分。深基坑的主要应用场景包括地铁站、地下车库、地下商场、地下隧道等地下建筑的建设，以及桥梁、大坝、高楼等超大型结构的基础设施。随着城市发展，地下建设工作也逐渐增多，深基坑工程也随之增加。然而，深基坑开挖带来的土体应力重分布、地下水位变化等因素，可能对周边建筑和环境产生不良影响，因此需要在开挖过程中采取一定的支护措施，确保其稳定和安全。1 深基坑支护的重要性 深基坑支护工程在确保深基坑开挖过程及其后期使用安全性方面具有至关重要的作用。一方面，由于深基坑的开挖改变了土体的应力状态，导致土体内部产生应力重分布，可能引发土体的不稳定甚至破坏，造成基坑坍塌，威胁到施工人员的生命安全和基坑周围的建筑物稳定。合理有效的支护措施可以防止这些问题的发生，确保基坑开挖过程的安全。另一方面，深基坑工程往往涉及复杂的地质环境，包括不均匀地层、地下水条件等。如果不进行有效的支护，地下水可能渗透入基坑，导致基坑内部泥浆化，影响基坑的开挖和后期使用。2 深基坑支护技术 2.1 常见的支护系统类型 深基坑支护系统类型广泛，主要包括临时支护系统和永久支护系统。临时支护系统通常用于工程施工阶段，包括钢板桩、混凝土桩、土钉墙、喷锚支护等。其中，钢板桩和混凝土桩是传统的支护形式，主要通过抵抗土体侧向压力来保持基坑稳定。土钉墙则是一种被广泛使用的新型支护形式，通过将钢材或钢筋深入土体，形成一种抗剪切力的“锚固体系”，以防止土体滑动。喷锚支护则是利用高压空气将混凝土或砂浆喷射到需要支护的地方，同时安装锚杆，以提供基坑稳定。而永久支护系统则主要用于完成深基坑施工后，维持基坑稳定和防止渗漏，如地下连续墙（Diaphragm wall）、桩帽梁等。这些支护系统各有优势，具体选择应基于工程需要和地质条件进行考量。2.2 各类型支护系统的原理和应用 钢板桩和混凝土桩是最常见的支护系统，它们通过抵抗土体侧向压力来维持基坑的稳定。其中，钢板桩一般用于土质较硬的地方，而混凝土桩则用于土质较软的地方。应用广泛的另一种系统是土钉墙，它是通过将钢材或钢筋深入土体，形成一种抗剪切力的“锚固体系”，来防止土体滑动。这种方法对于斜坡、陡坡和高崖的基坑支护非常有效。喷锚支护则是利用高压空气将混凝土或砂浆喷射到需要支护的地方，同时安装锚杆，以提供基坑稳定。这种方法适用于地层松散、颗粒大、孔隙水压力高的地方。另一种永久性的支护系统是地下连续墙，这种支护形式主要应用于深基坑的边墙，具有抗侧向土压力和防止地下水渗入的作用。对于地下深度较大，地质条件复杂的基坑，还可以结合应用桩帽梁、预应力锚杆等多种支护手段，以实现基坑的稳中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 160 定。2.3 高效可靠的支护设计方法 设计高效可靠的深基坑支护系统首先需要深入了解并分析地质条件，包括土的类型、物理性质、力学性质以及地下水状况等，因为这些都会直接影响到支护结构的设计和选型。然后，要根据基坑的大小、形状、深度和用途，以及施工条件和环境因素（如周围建筑、交通等）进行合理的支护系统设计。具体的设计过程需要考虑到支护系统的整体稳定性、防水性能、施工工艺性和经济效益等因素。支护设计还应考虑到工程期间和工程完成后可能出现的各种可能的变化情况，包括土体应力的变化、地下水位的变化、可能的外力作用等，以确保在所有可能情况下的安全。在设计过程中，可以利用相关计算软件进行模拟分析，预测基坑在开挖和支护过程中的各项指标，以优化设计方案。最后，设计方案还需要经过专业的审查和试验验证，确保其效果和安全性。2.4 支护系统的施工技术和质量控制 在深基坑支护系统的施工过程中，使用正确的施工技术并严格执行质量控制是保证工程安全与质量的重要环节。首先，施工前需要制定详细、合理的施工方案，明确施工的顺序、步骤及各种操作的具体方法。施工过程中，应按照设计要求和施工规范进行，防止因施工不当导致的工程质量问题。同时，基坑支护施工要采取逐段开挖、逐步支护的方式，以充分保证基坑的稳定性。施工过程中，还需要定期对基坑的变形、位移、裂缝等进行监测，并对土体、支护结构、地下水等进行实时观察和记录，若发现有超出设计预测的情况，应及时进行处理。此外，施工结束后，需要对支护工程进行验收，确保工程质量符合设计和施工规范的要求。此外，对施工人员的安全培训和施工现场的安全管理也同样重要，以确保施工过程的安全顺利。3 岩土勘察技术 3.1 岩土勘察的目的和方法 岩土勘察是深基坑支护设计和施工的重要前期工作，其目的是获取详细的地质、地下水、土体物理力学性质等数据，以供工程设计和施工使用。岩土勘察通常包括地面观察、钻探取样、室内试验和地球物理勘探等方法。地面观察主要是通过查阅历史文献、图纸和现场实地考察，初步了解地质地貌、地质构造、地震活动、地下水状况等信息。钻探取样是通过机械钻探获取地下土样或岩样，然后在室内进行物理力学性质测试，包括颗粒大小、密度、水分含量、抗剪强度、压缩模量等参数的测定。地球物理勘探则是利用地球物理方法（如电法、声波法等）获取土层厚度、岩石层位、地下水位等深层信息，这种方法在探明深层地质结构和地下水状况方面有独特优势。通过综合分析和处理各类岩土勘察数据，可以获取地质条件和地下水状况等地质环境信息，从而为深基坑支护设计提供科学依据，减少工程风险，提高工程经济效益。3.2 高精度勘察设备的发展与应用 随着科技的发展，高精度的岩土勘察设备不断出现并被广泛应用在实际工程中。这些设备在提升勘察精度、效率以及数据处理能力方面都有显著的作用。首先，深孔钻探设备的进步大大提高了钻探深度和取样质量，使得地下深层地质情况的获取变得更为准确和高效。例如，自动采样器和连续采样器能够提供更全面、连续的土样，从而准确反映地下土层的实际情况。其次，地球物理勘察设备的发展，如电磁法、地震法、重力法等设备的改进，使得地下深层地质结构、地下水、岩石界面等信息的获取变得更为直观和准确。此外，无人机和卫星遥感等新兴技术的应用，使得地面观察变得更为广泛和高效，能够提供更多有关地表地貌、地质构造、植被覆盖、地表裂缝等信息。还有高精度的仪器设备，如全站仪、激光扫描仪、GPS 等，使得测量、记录、数据处理等工作更加精确、快速。最后，地质信息的数字化和智能化处理技术的发展，如地质信息系统（GIS）、三维地质模型、地质预测软件等，使得地质数据的整理、分析、解释和利用变得更加高效和精确。3.3 勘察结果的解释和分析 勘察结果的解释和分析是岩土勘察的重要环节，也是理解和评估地质环境，以及确定基坑支护设计参数的关键步骤。首先，对钻探取样结果进行分析，通过室内实验数据，如颗粒组成、土层密度、含水量、抗剪强度、压缩模量等，来判定地下土体的物理力学性质，从而了解土层的稳定性和承载能力。其次，对地球物理勘察数据进行解释和分析。例如，通过地电阻率、地震波速度、地磁场强度等数据，揭示地下岩石、土层、断裂带、空洞、地下水等地质情况，进而预测地质灾害发中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 161 生的可能性和地下工程条件。再次，对地面观察和遥感影像数据进行解析，以理解地表地貌、地质构造、地震活动等信息，以及其对基坑开挖和支护的影响。最后，需要对各类数据进行综合分析和对比，绘制地质剖面图和地质平面图，形成地质模型，以全面反映地下地质环境的三维状况。此外，还需要评估地下水位、地下水流动条件，以及其对基坑开挖、支护和后期使用的影响。通过上述工作，最终形成勘察报告，为基坑设计和施工提供依据。3.4 岩土勘察在深基坑支护设计中的作用 岩土勘察在深基坑支护设计中扮演着至关重要的角色。首先，通过对地质条件的深入了解，设计师可以确定出最适合的支护系统类型。不同的地质条件，例如土层厚度、土壤类型、土体力学性质、地下水情况等，都会影响到支护系统的选择和设计参数。其次，通过岩土勘察，可以对基坑周边建筑物、地下管线等情况有充分的了解，为施工带来便利，避免在施工过程中可能出现的风险。再次，岩土勘察还可以为设计师提供地下水状况的信息，这对于基坑防水设计和抽水方案的制定有着极其重要的作用。地下水对于基坑的稳定性和安全性有着极大的影响，因此对于地下水的准确了解和控制显得尤为重要。最后，通过对地质条件的全面了解和准确评估，岩土勘察能为设计师提供必要的依据，使他们能在设计阶段就预见到可能出现的问题，以此提前做好应对措施，确保工程的安全、稳定和经济性。4 深基坑支护与岩土勘察的关联 深基坑支护与岩土勘察是工程建设中密不可分的两大环节，两者之间的关系紧密且相互影响。岩土勘察在支护设计中的重要性不言而喻，它为支护设计提供了基础的地质数据和科学依据。通过对地质条件、土层厚度、土壤类型、土体力学性质、地下水情况等的了解和研究，设计师可以选择最适合的支护系统类型，制定出最优的设计方案。这一阶段的准确性直接关系到整个工程项目的安全性和经济性，因此，岩土勘察的结果具有至关重要的指导作用。相应地，深基坑支护设计对岩土勘察结果的依赖性极高。只有在全面了解地质条件和地下水状况的基础上，才能确定出科学合理的设计方案。设计过程中，支护系统的选择、基坑的开挖深度、抽水方案的制定等各个环节都离不开岩土勘察的数据支持。如此一来，可避免施工过程中因地质条件不明确而引发的安全事故，同时也可以降低工程成本，提高工程效益。进一步说，岩土勘察与支护系统的优化配合，对于提高工程质量、节省工程成本、提升工程安全性具有重要的作用。通过高精度的勘察设备和方法，以及科学的数据解析和处理，可以得出更精确、更全面的地质信息，为优化设计提供有力的数据支持。5 结束语 随着科技的不断进步，深基坑支护和岩土勘察的技术也会得到更大的发展和提升。未来，更先进的勘察设备、更高精度的数据处理方法以及更完善的支护设计理念将进一步提高工程建设的安全性和效率。同时，机器学习、大数据、云计算等新技术的引入，有望让岩土勘察与深基坑支护的结合更加紧密，提升设计的精准性和工程的可靠性。不过，要达到这样的目标，还需在理论研究和实践应用中不断努力，以期为社会的建设和发展贡献更大的力量。参考文献 1祁曜刚.岩土工程建设中深基坑支护及勘察技术分析J.智能建筑与智慧城市,2022,(05):97-99.2李茂智.岩土工程勘察中深基坑支护技术的应用J.居舍,2022,(04):78-80.3王少雷,赵羽,曹启增.深基坑的支护设计与岩土勘察技术研究J.建材发展导向,2021,(04):50-51.4张晓杰.深基坑的支护设计与岩土勘察技术之研究J.居舍,2020,(25):109-110.5牟喜冬.工程建设中深基坑支护与岩土工程勘察技术J.城市建设理论研究(电子版),2023(06):94-96.6马丽.工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术探讨J.中国设备工程,2022(16):240-242.7闫永康.工程建设中深基坑支护与岩土勘察技术分析J.地质装备,2022,23(03):46-48.8祁曜刚.岩土工程建设中深基坑支护及勘察技术分析J.智能建筑与智慧城市,2022(05):97-99.