深基坑圍護與土方開挖施工技術探討

王松法

（浙江中富建筑集團股份有限公司，浙江 上虞 312300）

1 做好施工前的分析與準備

1.1 掌握深基坑圍護設計方案

深基坑土方開挖的重要依據就是圍護設計方案理解與應用?？梢哉f設計方案是施工安全的重要技術保證。設計方案是深基坑依實地環(huán)境與土質實際情況而制定的，有很高的技術及安全含量。不論是從強度控制設計到變形控制設計，還是從基坑圍護結構設計，其目的:一是保證基坑穩(wěn)定，二是減少對周圍環(huán)境的影響，三是確保施工安全可靠，四是經濟合理，五是工期合理。要實現這些目的就要吃透設計方案的全面性，系統(tǒng)性，安全性做到心中有數。分析出設計方案的重點和難點，把握在觀察與設計的核對關鍵部位施工環(huán)節(jié)。

1.2 要了解深基坑的水文地質特性

對深基坑水文地質的了解和掌握，不單是設計人員的事，作為施工單位的現場項目經理部經理和項目總工都應掌握。因為水文影響施工的質量和效率，影響施工組織和管理，影響施工技術的運用和事故預防。中國地大物博，東西南北水文地質差別很大，在南方施工與在北方施工大不一樣。在水位上，南方水位淺，北方水位深。在土質上除有地域差別外，同一樣地域也有不同的土質存在?？拷：锤挥谜f。如:有的地層上部以粘性土為主，下部以砂、礫石層為主，自上而下可劃分為雜填土、可塑狀粘土、淤泥質粉質粘土、可塑一硬塑狀粘土、軟塑狀粉質粘土、粉砂或粉土夾軟塑狀粉質粘土、粉細砂、細砂、中粗砂、礫砂、碎石土等。有的地區(qū)深基坑開挖的地質容易出現基坑邊坡滑移、基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷、基坑井點降水引起的地面沉降、道路開裂、圍護位移、房屋開裂等。只有對深基坑的水文地質掌握了，才能在具體施工中做到臨危不懼，舉措得當。

2 嚴格把關圍護樁及支撐施工

2.1 深基的主體結構是圍護樁的鉆孔，清孔，泥漿比重及鋼筋籠的焊接的施工質量，搭接長度，鋼筋的保護層控制等，只要業(yè)主方親自把關監(jiān)管施工質量安全的可信度就提高了。

2.2 基坑內支撐系統(tǒng)選用類型與工期有關但應嚴格把關施工質量是鋼筋的綁扎，焊接，拉桿的預留等，砼的澆搗與養(yǎng)護，支撐砼的齡期是土方開挖的關鍵，土方開挖對支撐的保護是土方開挖中的主要任務，土方開挖后觀察支撐變形的三個破壞性階段是安全施工管理中心主題，應設有豐富經驗的人員來監(jiān)控管理。

3 選擇合理的施工方法

深基坑開挖的施工方法很多，我認為最合理方法是:

3.1 根據基坑工程設計所選定的主要施工參數，按基坑規(guī)模、幾何尺寸、支撐形式、開挖深度和地基加固條件，提出詳細的可操作的開挖與支撐的施工程序及施工參數。按分層、分步、對稱、平衡的原則制定開挖與支撐的施工工序和施工參數。最主要的施工參數是分層開挖的層數、每層開挖深度，以及每層開挖中基坑擋墻被動區(qū)土體開挖后、擋墻未支撐前的暴露時間和暴露的寬度及高度。大面積不規(guī)則形狀的高層建筑深基坑中，基坑擋墻被動區(qū)土體在基坑中間部分地層先開挖的過程中，被保留成支承擋墻的土堤，此土堤斷面尺寸按其能抵住擋墻的要求而定，亦為主要設計參數。

3.2 嚴格按選定的施工程序和施工參數施工，就使復雜多變的施工因素變?yōu)檩^明確而有規(guī)律性的施工因素，其引發(fā)的時空效應也能較符合設計預期的要求。如在長條形深基坑中，基坑開挖和支撐的施工技術要點是:按一定長度分段開挖和澆筑圍護和支撐結構的在每段開挖中;再分層、每層分小段地開挖卸載和支撐，隨挖隨撐，施加支撐系統(tǒng)，完成每小段的開挖和支撐的施工時間限制在一定范圍之內。再如在不規(guī)則的大型高層建筑地下室的基坑施工中，采用分層盆式開挖法，在每一層先挖中間部分并安裝或澆筑此范圍的支撐，而后將各根支撐兩端所留支承在圍護冠梁上，分步、對稱地挖除并即安裝或澆筑其間頂住擋墻的部份支撐。每個分步的開挖和支撐施工時間，根據支撐形式等具體情況，具有明確的控制值。各種形式的基坑均優(yōu)先考慮以井點降水法改善土性在雨季應開設基槽四周的排水網溝系統(tǒng)，及時抽干土表面積水，減小土的流變變形。

4 幾種特殊情況的處理

4.1 深基坑支護綜合處理

所謂基坑支護綜合處理就是根據基礎各部位開挖深度的不同，采取了不同的支護方案，如基坑中的核心筒基礎應采用重力擋土墻作為圍護系統(tǒng)加強被動區(qū)穩(wěn)定連續(xù)加班加點設置臨邊沉降測斜孔，每天不少于二次的沉降檢測報告，在變形不報警的前提下采用連續(xù)施工措施，同時采用挖土卸荷、選用小型挖機，設墊板翻運土方，輕型井點降水及回灌等技術，可縮短施工周期、降低投資和保證基坑及周邊建筑安全的目的。在深基坑支護處理時需要掌握以下原則:一是盡量保留原有支護樁，使其充分發(fā)揮作用，以節(jié)約投資。二是確?；又ёo結構在基礎施工過程中安全可靠。三是避免因基坑周圍土體位移報警時，應與設計聯(lián)系加強應急預案的實施在降水過程中有漏滲現象，應及時堵住，盡量減少造成鄰近建筑、道路和地下管線的不均勻沉降。四是便于施工操作。依據這些原則?？茖W合理地確定基坑支護綜合處理方案。即采用外圍土體卸荷減少動荷載的發(fā)生、對不同的開挖深度采取不同的支頂斜撐和不同的承臺胎模的作法;降水采用輕型井點和回灌的措施。如某建筑工程位于河側20M 以內。地下2 層，地上28 層，建筑面積10000m2以上的，鋼筋混凝土框架剪力墻結構。在具體施工中，基坑四周布設雙排噴水泥漿深層攪拌樁，樁徑ф500mm，樁長不小于坑深的2 倍，樁頂標高-3.6m 以上時，樁間距350mm，排距400mm。如縱向兩側距離辦公樓、住宅樓分別為3m、5m 以內時，應布置鋼筋混凝土灌注樁，樁徑不小于ф600mm，樁配筋可采用雙面90 °對稱配筋率，樁的側可按構造配筋，可降低圍護樁投入資金成本樁長和配筋依計算來確定，混凝土強度等級不小于C25。橫向兩側帷幕樁兼作支護樁。實際操作工序是:施工準備一卸荷區(qū)統(tǒng)一挖土至-4.6m，支護樁內側邊，設輕型井點管埋設，打回灌井、觀測井，組裝降水回灌系統(tǒng)，降水回灌，基坑內土方開挖，支護樁內側寬2.5m 的范圍挖至-6.6m 時暫保持不動，待支撐系統(tǒng)達到齡期后，挖除支護樁內側至基坑標高保留土:二次挖基坑承臺及暗梁土體，砌筑磚胎模砌體兼支護墻，電梯基坑外側設套輕型井點管埋設或集水井，機組組裝降水，電梯基坑部位挖土，-10.70，-12.70M 后澆砼墊層及地模及施工防水層施工，綁扎鋼筋，澆電梯基礎，綁扎基礎暗梁基筏板鋼筋，澆基礎，拆除電梯基坑外側輕型井點或深井抽水管等。

4.2 深基坑施工中的地下水處理

深基坑開挖要保持基坑干燥狀態(tài)，二要確保邊坡穩(wěn)定，否則輕則影響施工進度，重則容易釀成事故。如有的基坑積水或土質稀軟，工人難以立足，無法施工;有的出現“流砂現象”導致邊坡塌方，地質破壞;有的內部基坑土體發(fā)生較大的位移，影響鄰近建筑物的安全。所以，在基坑施工中應對地下水的處理給予應有的重視。

常見的處理方法:一是止水法，即通過有效手段，在基坑周圍形成止水帷幕，將地下水止于基坑之外，如沉井法、灌漿法、地下連續(xù)墻等;二是排水法，即將基坑范圍內地表水與地下水排除，如明溝排水、井點降水等。在實現施工中止水法相對來說成本較高，施工難度較大:井點降水施工簡便、操作技術易于掌握，是一種行之有效的現代化施工方法，已廣泛應用。使基坑范圍內的地下水降低至設計深度。井點法防水適用于具有不同幾何形狀的基坑，它有克服流砂、穩(wěn)定邊坡的作用。由于基坑內土方干燥，有利機械化施工，縮短工期，保證工程質量與安全。井點降水法有輕型井點、噴射井點、電滲井點。

在具體施工中，除了把握好成孔、安設井管、填充濾料、洗井、安設水泵等重要環(huán)節(jié)外，還要特別注意以下問題:一是基坑內井點應同時抽水，使水位差控制在要求范圍內。二是加強水位監(jiān)測，水位差過大時，應立即采取補救措施，如設置回灌井點等。三是防止排出的地下水回滲而流入基坑。四是潛水泵在運行時要注意檢查電纜是否和井壁相碰，以防磨損后水沿電纜芯滲如電動機內。五是位于基坑內的深井井點，由于井管較長，挖土至一定深度后，井管應于附近的支護結構支撐或立柱等連接，予以固定。六是當基坑底部有不透水層時，為排除上層地下水，可采用砂井配合深井降水。如電梯井基底管涌泥水，待基底砼澆搗完成后7天內拆除封閉。

5 結論

對深基坑開挖施工方法的研究，既是老課題，又是新問題，可以說方法很多，深淺不一。但都要做好深基坑開挖的前期準備、施工方法和特殊問題的處理等方面的一切工作，著重于基礎圍護樁成樁施工管理中，突出一個“嚴”字，管好一個成樁的質量，抓好一個業(yè)主方的參與人管理，避免2007年浙江杭州地鐵圍護塌方事件的重現教訓，抓好深基坑土方開挖中的突發(fā)性變形應急預案管理，發(fā)現問題及時向設計匯報情況，妥然解決事故前變形隱患，認真落實設觀察支撐受力應變中的破壞性三個階段事態(tài)發(fā)展情況中的監(jiān)控管理措施。只有這樣才能確保施工安全，提高工程質量，縮短施工時間，減少成本投入，實現經濟營利。

[1]蔣新山.高層深基坑圍護施工技術風險管理之一[J].工業(yè)建筑，2009-06-20.