探討深基坑工程施工技術(shù)與安全管理措施

【摘要】在建筑施工過(guò)程中基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)受地質(zhì)條件、天氣狀況和周邊環(huán)境影響較大，具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性，由此造成的安全事故時(shí)有發(fā)生，所以要保證基坑支護(hù)及土方施工安全，除采取必要的質(zhì)量、安全技術(shù)措施和應(yīng)急準(zhǔn)備外，還需要合理安排施工順序，加強(qiáng)管理，使基坑支護(hù)及土方開(kāi)挖能形成有效的流水施工，減少基坑暴露時(shí)間。文章根據(jù)工程實(shí)例針對(duì)深基坑工程施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析，并提出一些相應(yīng)的施工安全與技術(shù)措施。

【關(guān)鍵詞】深基坑工程 施工技術(shù) 安全措施 安全管理制度

隨著經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的迅速發(fā)展，供建筑使用的土地資源和空間日益緊張，深基坑工程得以廣泛應(yīng)用。為適應(yīng)這種發(fā)展，我們必須不斷地總結(jié)各類案例，積累相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，以便在今后的工作中很好地加以運(yùn)用。

一、某工程地質(zhì)概況及水文條件

本次基坑支護(hù)相關(guān)的地層自上而下可劃分為：

（1）人工填土層：褐黃色，主要由20%~30%的粘性土組成，稍濕，結(jié)構(gòu)松散，為完成自重固結(jié)。部分地段底部為埋藏植物層，灰褐色、由粘性土混少量植物根莖組成。層厚1.30~4.60m。

（2）淤泥層：灰黑色、含有機(jī)質(zhì)，具腥臭味，搖震反應(yīng)慢，光澤反應(yīng)光滑，干強(qiáng)度及韌性高，呈飽和、流塑狀態(tài)。淤泥層厚約13.80~18.20m。

（3）粘土層：褐紅、褐黃等色、質(zhì)較純，具腥臭味，無(wú)搖震反應(yīng)，光澤反應(yīng)光滑，干強(qiáng)度高，韌性較高，呈飽和、可塑狀態(tài)。層厚約2.80~26.20m。

（4）粗砂層：褐黃色、褐灰白色，主要成分為石英質(zhì)，級(jí)配一般，顆粒呈菱角狀，含約10%~20%的粘性土，稍密狀，局部松散，厚1.9-2.4m。

（5）礫砂層：灰白等色，主要成分為石英質(zhì)，級(jí)配一般，顆粒呈菱角狀，含約10%的粘性土及少量的石英質(zhì)卵石，呈飽和中密狀，層厚30.80~25.4m。

（6）礫質(zhì)粘性土：褐紅、褐黃色，由花崗巖原地風(fēng)化而成，可辨原巖結(jié)構(gòu)，搖震無(wú)反應(yīng)，干強(qiáng)度高，韌性較低，呈濕、硬塑狀態(tài)，層厚2.30~5.10m

（7）花崗巖層：褐黃、褐紅、青灰等色，主要組成礦物為石英、長(zhǎng)石及黑云母，中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，厚度9.20~12.00m。

本場(chǎng)地地下水主要受大氣降水、地表水及海水補(bǔ)給，水位變化因氣候、潮汐、季節(jié)而異?？辈炱陂g測(cè)得地下水的穩(wěn)定水面埋藏深度介于0.00~0.65m，水位標(biāo)高介于1.89~4.02m。

二、基坑設(shè)計(jì)概況

（1）基坑總面積約為17000㎡，基坑周長(zhǎng)約為600m，其中鉆孔樁支護(hù)延長(zhǎng)為420m，放坡1：2部分延長(zhǎng)為172m，施工前場(chǎng)地應(yīng)先平整，平整后最大絕對(duì)標(biāo)高不得大于7.81m，即相對(duì)標(biāo)高-0.54m.基坑開(kāi)挖深度約為9.8m。

（2）基坑設(shè)計(jì)方案在實(shí)施時(shí)，如遇具體情況與預(yù)計(jì)明顯不同，需要修改和完善設(shè)計(jì)方案，由業(yè)主或監(jiān)理組織設(shè)計(jì)單位根據(jù)具體情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤設(shè)計(jì)。

（3）本工程采用Ф1000及Ф800鉆孔灌注樁作支護(hù)排樁，采用Ф1000單排攪拌樁作止水帷幕，其中南面放坡處平臺(tái)及坑底采用Ф500雙排攪拌樁。鉆孔樁的水下混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25。鋼筋籠：縱向鋼筋用HRB335級(jí)鋼，fy=300Mpa，縱向鋼筋接駁優(yōu)先采用焊接，直徑大于20mm時(shí)不得采用綁扎接頭，接口位置必須按規(guī)范要求錯(cuò)開(kāi)。水平鋼筋用HPB235級(jí)鋼（fy=210MPa）及HRB335級(jí)鋼（fy=300MPa），縱橫鋼筋交接處均應(yīng)焊牢。

（4）Ф1000攪拌樁采用42.5R普通硅酸鹽水泥，水泥用量為250kg/m，采用“唯一可變量”工法施工。

（5）Ф500攪拌樁采用42.5R普通硅酸鹽水泥，水泥摻入比15%，四攪四噴。冠梁腰梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，主鋼筋HRB335，fy=300N/mm。

（6）基坑安全等級(jí)二級(jí)，使用年限為基坑施工完成后一年，基坑周邊頂面活荷載取20KPa。

三、施工技術(shù)與措施

（一）施工前的控制措施

（1）分析地質(zhì)勘察報(bào)告。施工前對(duì)工程的地質(zhì)勘察報(bào)告認(rèn)真分析研究， 根據(jù)挖土深度范圍內(nèi)不同土質(zhì)的物理性能和地下水位情況， 選擇相應(yīng)的土方開(kāi)挖、支護(hù)結(jié)構(gòu)及降水方案。對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算及對(duì)基坑周邊環(huán)境及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行驗(yàn)算。

（2）調(diào)查基坑周圍的建( 構(gòu)) 筑物。調(diào)查基坑周圍建( 構(gòu)) 筑物在基坑開(kāi)挖前是否已經(jīng)存在傾斜、裂縫、使用不正常等情況， 通過(guò)拍片、繪圖等手段收集有關(guān)資料， 必要時(shí)請(qǐng)有資質(zhì)的單位事先進(jìn)行分析鑒定。對(duì)于距坑邊較近的地下管線預(yù)先采取加固和保護(hù)措施。

（3）編制專項(xiàng)施工方案及評(píng)審。根據(jù)基坑的實(shí)際情況， 選擇確定安全、可靠的施工方案， 并組織專家組對(duì)方案進(jìn)行論證評(píng)審。

（4）施工準(zhǔn)備。待方案經(jīng)審批通過(guò)后，成立專項(xiàng)施工小組，由項(xiàng)目經(jīng)理牽頭組織人力、物力進(jìn)場(chǎng)，做好各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作。

（二）嚴(yán)格按照經(jīng)專家論證過(guò)的施工方案，組織施工

（1）深層攪拌樁采用“唯一可變量”工法及“四噴四攪噴漿法”進(jìn)行施工。

（2）基坑支護(hù)樁采用鉆孔樁，土方主要采用機(jī)械挖運(yùn)輸。離坑底及坑壁0.3米處土方必須由人工開(kāi)挖?；又ёo(hù)樁全面施工前進(jìn)行試樁，并監(jiān)測(cè)周圍建筑、道路及地下管線，以確保安全，試樁后分兩批跳鉆施工，施工過(guò)程中視地下水情況跳挖。

（3）基坑土方在支護(hù)樁及樁頂冠梁完成后進(jìn)行開(kāi)挖，分東、西兩區(qū)進(jìn)行。施工時(shí)密切配合好錨索、腰梁的施工，自上而下分層開(kāi)挖，分為沿支護(hù)樁周邊5米范圍-1.7m深、全基坑范圍-5.7m及-9.65m深開(kāi)挖，開(kāi)挖后及時(shí)完成錨索后方可開(kāi)挖下層土方?；?xùn)|、西區(qū)土方開(kāi)挖控制保持均衡，東、西兩區(qū)土方高差可采用放坡處理，必要時(shí)用沙包或水泥砂漿護(hù)面，嚴(yán)禁超挖或大鍋底式開(kāi)挖。

（4）基坑土方配置6臺(tái)挖土機(jī)進(jìn)行機(jī)械開(kāi)挖，人工修邊。基坑土方開(kāi)挖時(shí)須密切配合好支護(hù)結(jié)構(gòu)施工，利用時(shí)空效應(yīng)原理，采用分層分區(qū)的方法開(kāi)挖，挖土順序嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的施工順序進(jìn)行。為加快施工進(jìn)度，按設(shè)計(jì)圖設(shè)置汽車運(yùn)土坡道，用于汽車可直接進(jìn)入基坑運(yùn)土。

（5）基坑土方開(kāi)挖前設(shè)置降水井，將場(chǎng)地地下水位降低至坑底以下500mm處。降水可對(duì)地下水位以上和以下的土進(jìn)一步固結(jié)，截住基坑坡面和基底的滲水，增加邊坡的穩(wěn)定，防止基坑從邊坡或基底的土粒流失，改善基坑的砂土特性，防止基底的隆起與破壞加快土方開(kāi)挖進(jìn)度。基坑土方開(kāi)挖時(shí)，做好基坑內(nèi)外排水：沿基坑頂四周外側(cè)20cm左右，設(shè)置排水溝，排水溝底寬0.3m，溝深0.3m，溝的三側(cè)采用砌磚和水泥砂漿抹面，頂面設(shè)0．1m厚的人行鋼筋混凝土蓋板，排水溝內(nèi)的水經(jīng)過(guò)沉淀池后接入市政排水管中排出；基坑開(kāi)挖過(guò)程中，沿兩側(cè)開(kāi)挖臨時(shí)排水溝，每隔30～40m挖出一個(gè)臨時(shí)集水坑，使基坑積水通過(guò)排水溝流入集水坑內(nèi)，再用污水泵抽出坑外，排入基坑外排水溝?；觾?nèi)每層土方開(kāi)挖的土層面，挖成3～5％的坡面，形成自然泄水坡以防基坑積水。

（6）坑底保留300mm厚土方作保護(hù)層，待底板墊層施工時(shí)再人工清底修邊至基坑底，隨挖隨檢測(cè)驗(yàn)收隨搗混凝土墊層封底。

（7）基坑土方開(kāi)挖期間對(duì)土體側(cè)向位移、基坑項(xiàng)面沉降量和水平位移、鄰近建筑沉降和傾斜、地面沉降和地下管線沉降和位移、地下水位等項(xiàng)目除了業(yè)主委托第三方進(jìn)行監(jiān)測(cè)外，施工項(xiàng)目部也要派出專人監(jiān)測(cè)，同時(shí)與現(xiàn)場(chǎng)觀察相結(jié)合，隨時(shí)曾加檢測(cè)頻率，利于指導(dǎo)調(diào)整基坑施工方案或設(shè)計(jì)方案，確?；庸こ贪踩┕?。

（8）全部采用商品混凝土。

（9）砂、石、水泥、砌塊及其它構(gòu)件在場(chǎng)內(nèi)適量堆放，主要采取邊施工邊運(yùn)輸?shù)姆绞?。根?jù)工程進(jìn)度計(jì)劃，提早組織材料訂購(gòu)、質(zhì)量檢測(cè)、配方測(cè)試，確保材料按施工進(jìn)度的使用量分批進(jìn)場(chǎng)。必須嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的施工方案進(jìn)行組織施工， 不得隨意變更。需修改變更方案時(shí)，按審批后的方案進(jìn)行施工。

（10）基坑坑頂邊緣不得任意堆放土方、材料及設(shè)備， 特別是有振動(dòng)作用的設(shè)備， 避免增加坑頂邊緣荷載作用。加大邊坡及支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載壓力， 同時(shí)在坑頂設(shè)擋水設(shè)施， 防止雨水流入基坑沖刷坡面。

（三）建立健全安全施工管理制度和措施

（1）嚴(yán)格執(zhí)行安全風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估制度。對(duì)危險(xiǎn)點(diǎn)（源）進(jìn)行辨識(shí)和評(píng)級(jí)，本工程存在的安全隱患主要有土方坍塌、觸電、高空墜落、機(jī)械傷害、跌落、物體打擊等，制定相應(yīng)的預(yù)防措施，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)高的施工部位和工序派專職安全員跟蹤控制。

（2）安全技術(shù)交底制度。嚴(yán)格執(zhí)行三級(jí)安全技術(shù)交底程序，特別重視班組交底，每天將工作內(nèi)容、相應(yīng)的安全隱患及應(yīng)對(duì)措施逐一交底，并簽字確認(rèn)，保證安全措施落實(shí)每一位作業(yè)人員。

（3）人員持證上崗制度。配備精良的施工隊(duì)伍，專職管理人員及特種作業(yè)人員均經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，考試合格，具備相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)管理能力和操作能力。做到持證上崗。

（4）應(yīng)急救援預(yù)案與演練制度。深基坑工程施工因受內(nèi)部水文地質(zhì)和外部周圍環(huán)境及氣候的影響較大， 具有較大的危險(xiǎn)性和不可預(yù)見(jiàn)性，對(duì)工程的危險(xiǎn)源進(jìn)行分析、評(píng)估后，還制定相應(yīng)的應(yīng)急救援預(yù)案并進(jìn)行演練。一旦發(fā)生或可能發(fā)生的危及周圍建筑的安全、周邊沉降開(kāi)裂、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、坍塌以及雨季影響等危險(xiǎn)情況， 能快速及時(shí)啟動(dòng)緊急應(yīng)急準(zhǔn)備方案實(shí)施搶險(xiǎn)救援， 防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大，使事態(tài)得到有效控制。

（5）安全巡視檢查及安全生產(chǎn)例會(huì)制度。對(duì)施工過(guò)程中進(jìn)行巡視和專項(xiàng)檢查，做到有違章現(xiàn)象和安全隱患及時(shí)糾正與消除，每周對(duì)安全作業(yè)情況進(jìn)行總結(jié)和改進(jìn)。

（6）信息化管理制度。工程信息對(duì)整改工程建設(shè)順利進(jìn)行起到至關(guān)重要的作用，所以要強(qiáng)化工程信息化管理，使施工信息真實(shí)、有效并迅速地傳遞。

四、結(jié)束語(yǔ)

城市建筑業(yè)深基坑工程規(guī)模不斷加大，特別是在城市中心地區(qū)。所以深基坑工程施工因受各種因素影響較大， 較容易出現(xiàn)安全事故隱患， 嚴(yán)重的還會(huì)影響到工程質(zhì)量。因此， 深基坑工程施工要根據(jù)其特點(diǎn)， 了解和掌握一切不利因素， 重視容易發(fā)生安全事故的管涌、坍塌、開(kāi)裂沉降、滑移、大暴雨等因素， 采取相應(yīng)的預(yù)防措施， 制定切實(shí)可行、安全、合理施工方案和方法， 嚴(yán)格按照規(guī)范要求施工。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)振喜 韓兆平主編的《簡(jiǎn)明建筑工程施工手冊(cè)》.