深基坑的特點(diǎn)及其施工技術(shù)研究

黃迪

（浙江省工程咨詢有限公司，浙江 杭州310000）

引言

各種建筑物與地下管線施工時(shí)都要進(jìn)行基坑開(kāi)挖，一些深度和面積較小的基坑可直接開(kāi)挖或放坡開(kāi)挖。目前國(guó)內(nèi)深基坑支護(hù)技術(shù)有：鋼板樁支護(hù)、排樁支護(hù)、深層攪拌水泥樁、地下連續(xù)墻、土釘墻及復(fù)合土釘墻、噴錨網(wǎng)支護(hù)、逆作法與半逆作法施工、環(huán)形支護(hù)結(jié)構(gòu)等。實(shí)踐中根據(jù)土質(zhì)條件、基坑深度、地下水情況等，結(jié)合不同支護(hù)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇經(jīng)濟(jì)合理的方案。

1 深基坑施工的幾個(gè)特點(diǎn)

1.1 施工環(huán)境復(fù)雜

基坑開(kāi)挖不僅要保證基坑本身的穩(wěn)定，也要保證周?chē)慕ㄖ锖蜆?gòu)筑物不受破壞。深基坑工程的開(kāi)挖，必將引起周?chē)鼗械叵滤蛔兓蛻?yīng)力場(chǎng)的改變，導(dǎo)致周?chē)鼗馏w的變形，對(duì)相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)產(chǎn)生影響。影響嚴(yán)重的將危及相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)的安全與正常使用。大量土方運(yùn)輸也對(duì)交通產(chǎn)生影響。所以應(yīng)注意其環(huán)境效應(yīng)。地質(zhì)埋藏條件和水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性、不均勻性，往往造成勘察所得數(shù)據(jù)離散性很大，難以代表土層的總體情況，并且精度較低，給基坑工程的設(shè)計(jì)施工增加了難度。在軟上、高水位及其他復(fù)雜場(chǎng)地條件下開(kāi)挖基坑，很容易產(chǎn)生土體劃移、基坑失穩(wěn)、樁體變位、坑底隆起、支擋結(jié)構(gòu)嚴(yán)重漏水、流上以致破損等病害，對(duì)周?chē)ㄖ?、地下?gòu)筑物及管線的安全造成很大威脅。

1.2 事故隱患較大

深基坑支護(hù)工程技術(shù)較復(fù)雜，而且當(dāng)基坑支護(hù)失效時(shí)，會(huì)引發(fā)工程糾紛，甚至造成重大的經(jīng)濟(jì)損失及人員的傷亡。因此在具體的工程實(shí)踐中采用安全合理的支護(hù)技術(shù)措施保證深基坑施工至關(guān)重要。工程深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用是在基坑挖土期間擋土又擋水，以保證基坑開(kāi)挖和基礎(chǔ)施工能安全、順利地進(jìn)行，并不對(duì)周?chē)慕ㄖ?、道路和地下管線等產(chǎn)生危害。支護(hù)結(jié)構(gòu)一般是臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)施工完畢后，也就失去作用。

1.3 深基坑工程具有很高的質(zhì)量要求

必須保證深基坑工程的質(zhì)量，才能保證地下結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量，創(chuàng)造一個(gè)良好的前提條件，進(jìn)而保證整幢建筑物的工程質(zhì)量。由于深基坑工程中的挖方量大，土體中原有天然應(yīng)力的釋放也大，這就使基坑周?chē)h(huán)境的不均勻沉降加大，使基坑周?chē)慕ㄖ锍霈F(xiàn)不利的拉應(yīng)力，地下管線的某些部位出現(xiàn)應(yīng)力集中等，故深基坑工程的質(zhì)量要求高。支護(hù)結(jié)構(gòu)既要確?；A(chǔ)安全、順利地施工，又要考慮方便施工、經(jīng)濟(jì)合理。

2 深基坑施工技術(shù)要點(diǎn)

常見(jiàn)支護(hù)施工滯后于土方施工很長(zhǎng)一段時(shí)間，而不得不采取二次回填或搭設(shè)架子來(lái)完成支護(hù)施工一般來(lái)說(shuō)，土方開(kāi)挖技術(shù)含量相對(duì)較低，工序簡(jiǎn)單，組織管理容易。而擋土支護(hù)的技術(shù)含量高，工序較多且復(fù)雜，施工組織和管理都較土方開(kāi)挖復(fù)雜。所以在施工中大型工程是由施工隊(duì)來(lái)完成，而且絕大部分都是兩個(gè)平行的合同。這樣在施工過(guò)程中協(xié)調(diào)管理的難度大，特別是雨期施工，留給支護(hù)施工的操作面幾乎是無(wú)法操作，時(shí)間上也無(wú)法完成支護(hù)工作。

2.1 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)深基坑工程設(shè)計(jì)理念

我國(guó)對(duì)于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際設(shè)計(jì)和施工方法仍處于摸索和探討階段，且目前還沒(méi)有統(tǒng)一的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。陳舊的計(jì)算理論所計(jì)算出的結(jié)果與深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力懸殊較大，既不安全也不經(jīng)濟(jì)。因此深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工工程設(shè)計(jì)不應(yīng)該再采用以往傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)荷載法，而應(yīng)逐步建立以施工監(jiān)測(cè)為主導(dǎo)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)體系。認(rèn)真分析施工中的土層特點(diǎn)和現(xiàn)象，及時(shí)反饋并能采取有效措施對(duì)各種問(wèn)題進(jìn)行處理。

2.2 重視變形觀測(cè)及時(shí)補(bǔ)救

對(duì)設(shè)計(jì)中存在的偏差，在下部施工中及時(shí)校正設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)已施工的部位采取恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)救和控制措施，要求現(xiàn)場(chǎng)變形觀測(cè)的數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確可靠及時(shí)，要求變形觀測(cè)人員嚴(yán)格按照預(yù)定設(shè)計(jì)方案精心測(cè)量、認(rèn)真負(fù)責(zé)，保證觀測(cè)質(zhì)量。如果在實(shí)際測(cè)量中確實(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，就需要即時(shí)研究采取措施以防止其惡化。對(duì)于重大復(fù)雜的基坑工程目前國(guó)內(nèi)采用專(zhuān)家論證的形式，對(duì)保證工程安全、降低造價(jià)是有效和現(xiàn)實(shí)的一種方法。

2.3 全程控制基坑的施工質(zhì)量

深基坑支護(hù)施工重在過(guò)程控制，一旦施工過(guò)程控制環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，事后糾正和補(bǔ)救都會(huì)比較困難。因此我們必須進(jìn)行嚴(yán)格的施工過(guò)程控制管理，確保施工質(zhì)量。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案組織施工。工程施工前，有關(guān)人員需要熟悉當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料、本次施工設(shè)計(jì)圖紙及施工現(xiàn)場(chǎng)周?chē)沫h(huán)境，另外，降水系統(tǒng)應(yīng)確保正常工作。施工單位在施工過(guò)程中不得隨意改變?cè)O(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工等，設(shè)計(jì)方案變更時(shí)必須重新經(jīng)專(zhuān)家評(píng)審。深基坑開(kāi)挖的過(guò)程中應(yīng)采取措施以防止碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu)、工程樁或撓動(dòng)基底原狀土。當(dāng)有異常情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)立即停止挖土，并應(yīng)立即查清原因和采取措施，深基坑開(kāi)挖完成后，應(yīng)提醒建設(shè)單位盡快組織勘察、設(shè)計(jì)、質(zhì)監(jiān)、監(jiān)理、施工等部門(mén)進(jìn)行驗(yàn)槽，及早開(kāi)始地下結(jié)構(gòu)工程的施工，嚴(yán)禁基坑長(zhǎng)時(shí)間暴露?；踊靥钋?，支護(hù)層不能破壞，特別是坡腳部分。

2.4 工程施工實(shí)例

位于浙江省的某工程是地上27層，地下2層的超高層建筑，建筑物總體高度97m，鋼筋混凝土框架——筒體結(jié)構(gòu)。建筑物地下室埋深8.4m，1層-27層各層高3.4m。建筑物安全等級(jí)為一級(jí)，巖土工程勘察等級(jí)為一級(jí)。坑內(nèi)采用13口大口井疏干地下水，被動(dòng)區(qū)采用雙軸深層攪拌樁加固地基，既加固了土體，改善了土體的物理力學(xué)性質(zhì)，又消除了液化。土釘要求設(shè)計(jì)水平傾角施工，采用干作業(yè)成孔或鉆機(jī)成孔，確保孔徑D≥130mm，水平傾角15°。成孔后清孔，安裝拉桿，再灌水泥漿、砂漿，砂漿強(qiáng)度不小于M20。拉桿鋼筋均為Ⅱ級(jí)，拉桿上每2.00m設(shè)船形支撐架，保證水泥砂漿的握裹力。該施工工程中的要點(diǎn)是預(yù)防并控制因基坑開(kāi)挖等因素引起周邊地面的不均勻沉降；確?；又苓呁馏w、建筑物及管線等穩(wěn)定；為后續(xù)的主體施工創(chuàng)造良好的施工條件。結(jié)合了周?chē)煌沫h(huán)境分別采用了人工挖孔樁、高壓旋噴樁、雙層內(nèi)支撐及噴錨的聯(lián)合支護(hù)方式作為深基坑護(hù)壁，使原有建筑物未發(fā)生位移，既經(jīng)濟(jì)，又合理，基坑安全穩(wěn)定，收到良好的效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

由于地層的非均勻性及非連續(xù)性，各地地質(zhì)條件千差萬(wàn)別，千變?nèi)f化，設(shè)計(jì)及施工規(guī)范又各有差異，施工人員和設(shè)備能力各有自己的特點(diǎn)，但深基坑施工的技術(shù)和管理上仍然存在一些重點(diǎn)問(wèn)題，希望工程技術(shù)人員在總結(jié)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，將能逐步完善深基坑支護(hù)的技術(shù)理論，不斷提高深基坑支護(hù)工程質(zhì)量，減少基坑事故發(fā)生，創(chuàng)造出較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)際施工管理中要求決策者需要掌握本地區(qū)或類(lèi)似條件下已有的成功的經(jīng)驗(yàn)和失敗的教訓(xùn)，根據(jù)特定的工程要求和條件進(jìn)行綜合考慮，作出安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)、支護(hù)體系、土方開(kāi)挖、降水、地基加固、監(jiān)測(cè)和環(huán)保的整體施工方案。

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