岩土工程勘察与基坑施工设计应用探讨
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作者:伍伦军
摘 要：在建筑工程施工过程中，岩土工程勘察和基坑施工设计一直属于非常重要的应用环节。本文针对岩土工程相关性内容展开分析，结合岩土工程勘察的主要内容，包括环境状况勘察、各勘察阶段内容、抗剪强度指标检查、水文地质勘察等，通过研究支护结构施工、内支撑结构施工、锚杆结构设计等方面的设计要点，其目的在于提升岩土工程施工质量，为后续工程施工活动的顺利开展奠定坚实的基础。
关键词：岩土工程 基坑工程 勘察阶段 支护结构
中图分类号：TU195 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）06（b）-0054-02
在建筑工程施工过程中，岩土工程属于非常重要的基础工程，在该工程中，基坑施工则属于该环节的核心内容 。为了确保基坑施工活动的顺利进行，减少基坑塌陷、基坑变形等问题的出现，需要做好相应勘察工作，借助勘察数据来完善工程设计方案，从而提高基坑施工过程的有序性，提高基坑工程的施工质量。
1 岩土工程相关性内容概述
1.1 岩土工程勘察内容
岩土工程勘察属于工程的分支工作，是在岩土工程的基础上扩展出来的，属于一种实践类的活动，在实际的勘察中，按照一定的勘察顺序，并选择适合的勘察手段，逐步的了解到建筑实际的地质情况，并将得到的信息绘制成报告，为基坑施工设计提供基础数据。岩土工程设计的范围比较广泛，主要是围绕着岩体和土地进行操作，主要有勘察、设计、施工、监测等等几方面的工作。岩土工程是在多种地质学的基础上发展而来，属于土木工程的范围内。岩土工程具有复杂专业的特点，在进行基坑施工设计之前，就要做好岩土工程的勘察工作，才能确保设计的科学合理性。
1.2 基坑施工设计重要性
基坑施工设计的重要性主要体现在以下几点：第一，基坑施工方案设计水平直接影响到基坑最终的成型质量，对此通过优化基坑设计内容，提高基坑施工设计标准，能够有效提升基坑施工的稳定性，减少安全事故的出现。第二，通过合理的基坑施工设计，可以降低施工的风险，并且保证工程地基工程的施工安全。第三，合理的基坑施工设计，可以满足上层建筑对于基坑稳定性的要求，并且通过支护结构的合理使用，可以保证整个基坑工程的施工质量。
2 岩土工程勘察的主要内容
2.1 环境状况勘察
进行岩土工程勘察工作时，环境状况的勘察属于基础性的内容，所谓环境状况勘察是对作业区域的基本情况进行了解，大致可以分为以下两部分内容：一方面，是对作业区域的自然条件情况进行了解，内容包括区域平均降雨量、平均气温、地下水位置、地下水水位等，自然条件的勘察会影响到基坑施工活动开展过程中，需要注意环境所带来的变数，需要提前制定相应的排水措施、支护措施，从而提高整个结构的施工质量。另一方面，需要对作业区域附近的建设情况进行了解，目前很多建设区域都属于“翻盖”建筑，在原区域下方有很多的管线经过，如何在施工过程中可以巧妙避开这些现有设施，降低对周边建筑物的影响，也成为环境勘察的重要内容。在实际勘察过程中，可以通过翻阅以往资料档案、仪器勘察的方法来进行数据信息的采集工作，从而提高数据采集结果的准确性，为后续施工活动的顺利开展奠定基础[1]。
2.2 各勘察阶段内容
集合以往的勘察经验，岩土工程勘察会分为以下三个阶段：第一阶段时初步勘察阶段，在该环节的主要工作内容是对基础信息进行了解，包括工作所在区域土质情况、气候变化情况、作业区域边界等内容进行基础勘察，为后续进一步勘察工作的进行圈定范围。第二阶段是详细勘察阶段，该环节会结合初步勘察阶段的相关内容，结合基坑设计要求展开细致性的勘察工作，内容包括土层分层情况、土层厚度、土层含水量、地下水位置等，根据采集到的信息来进一步完善基坑施工设计方案，提高工程施工推进的有序性。第三阶段是补充阶段，结合实际施工情况，对于遗漏的内容进行补测，提高数据信息的完整性[2]。
2.3 抗剪强度指标检查
抗剪强度指标的确定，也是整个勘察工作中非常重要的环节，指标确定的科学性，也将直接影响到岩土工程的施工质量。在具体的实践操作中，抗剪强度指标的确定工作，需要利用分层检测的方式，即基坑施工到每一个深度，所提供的抗剪强度指标也存在一定差异，这也是支护方案确定的基础环节。需要注意的是，在抗前强度检查的过程中，为了确保试验结果的准确性，需要确保其他试验条件的一致性，以提高试验结果的科学性和说服力。
2.4 水文地质勘察
建筑工程施工高度的增加，使得基坑工程的施工深度也在提升，在基坑工程的施工过程中，经常会遇到许多复杂的水文地质环境，如果处理效果较差，势必会影响到基坑工程的施工质量。在水文地质勘察过程中，其主要的内容便是明确地下水水位变化情况、地下水位置、地质结构节理变化情况等，根据勘察所得到的相关数据信息，来优化现有的支护方案、基坑施工方案，对于管道出现的管涌、流砂等问题，可以及时采取措施对其进行处理，从而确保整个施工过程的顺利推进，降低施工问题所带来的负面影响[3]。
3 基坑施工设计要点分析
3.1 支护结构施工
3.1.1 设计荷载分析
在支护结构施工前，需要对支护结构的荷载情况进行分析，结合以往的施工经验，在实际施工过程中，其内容应包括土层结构压力、地下水压力、临近建筑物侧压力、结构温度应力、地下水渗透力等，根据这些分析内容来组合出最为恰当地支护结构，使其可以承受住这些荷载所带来的影响，从而提高整个支护结构的综合强度，延长结构的使用寿命。
3.1.2 支护结构筛选
完成支护结构荷载计算工作后，需要进行支护结构的筛选 工作，现阶段在结构施工中，经常使用到的支护结构便是桩式结构与墙式结构，前者在施工过程中，经常应用到的结构包括排桩结构与板桩结构，排桩结构主要适用区域地下水含量较少的基坑施工，而板桩结果主要与钻孔灌注桩施工结合在一起，具备较高的强化作用。后者在实际应用中，主要适用于混凝土连续墙施工过程，能够提升结构本身的抗渗性，从而提高了整个结构的应用强度。
3.2 内支撑结构施工
在内支撑结构施工过程中，需要做好支撑系统的选择工作，现阶段常用的内支撑结构可以分为混凝土支撑体系与钢结构支撑体系，前者具备了施工成本低、布置灵活性强等应用优势，在很多基坑施工中都得到了很好地应用。不足之处在于，该体系在施工过程中，所需要的施工周期时间较长，很容易增加基坑结构的形变量。而后者具备施工过程简便、材料回收率高等应用优势，可以直接安装到既定位置支撑起整个应用结构，不过该体系的造价成本较高，需要结合实际情况作出最优选择。
3.3 錨杆结构设计
除了上述结构设计内容外，锚杆结构设计也属于非常重要的内容，其作用原理是将锚杆结果固定在基坑底部或周边围岩中，借助土层内部应力的作用来起到加固土层的作用。需要注意的是，该方法适用于锚固能力较强的土层结果，对于锚固力较差的土层，如软土地基、砂质土等，则不适用于该技术进行施工。
4 结语
综上所述，基坑施工作为岩土工程施工中的主要组成环节，在对其展开施工时，需要做好相应的勘察工作，根据勘察得到的数据信息，来确定最佳的基坑施工设计方案。并且在基坑施工过程中，还需要做好支护结构、内支撑结构、锚杆结构施工质量监督工作，从而提高基坑结构的稳定性，为后续施工活动的开展奠定基础。
参考文献
[1] 齐大雁.岩土工程勘察和基坑施工设计的关联[J].居舍，2019（25）：96.
[2] 王昆鹏.谈岩土工程勘察对基坑支护施工的影响[J].城市建设理论研究：电子版，2018（30）：172.
[3] 钟小兴.浅谈岩土工程勘察对基坑支护施工的影响[J].西部资源，2018（3）：72-73.
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