建筑工程深基坑施工需要注意的幾個(gè)問(wèn)題

屈生才

摘 要：隨著我國(guó)城市的發(fā)展和擴(kuò)大，高層建筑拔地而起，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)事業(yè)也提出了更高的要求，因此更加高效的利用地下空間來(lái)為地上服務(wù)也就成為了城市建設(shè)規(guī)劃的重要課題，深基坑施工也成為土木工程建設(shè)中必須掌握的技術(shù)。由于深基坑施工所涉及的技術(shù)種類(lèi)較多、范圍較廣，因此在建筑工程施工的過(guò)程當(dāng)中，著重研究深基坑施工需要注意的問(wèn)題，對(duì)提升深基坑施工的速度與質(zhì)量有著重大意義。

關(guān)鍵詞：建筑工程；深基坑；基礎(chǔ)施工

1 深基坑工程建設(shè)現(xiàn)存的問(wèn)題

1.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)

在松軟的地層環(huán)境中，當(dāng)基坑平面范圍較廣，就容易致使作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的板樁墻插入深度達(dá)不到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，或者在施工時(shí)其對(duì)接處的幾何形狀和相互連接情況達(dá)不到要求，使得受力支撐位置不恰當(dāng)，支撐與圍檁系統(tǒng)結(jié)合不夠牢固，板樁墻產(chǎn)生位移過(guò)大，墻體就會(huì)發(fā)生前傾或后仰，導(dǎo)致基坑外土體大滑坡，支護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)整體被破壞而失穩(wěn)。

1.2 基坑土體隆起

在軟弱的粘性土層中開(kāi)挖基坑時(shí)，基坑內(nèi)的土體被不斷地挖走，板樁墻內(nèi)外土面的高差等于墻外在基坑開(kāi)挖水平面上作用了附加荷載。隨著挖深程度的增大，水平面的荷載也會(huì)隨之增加。這時(shí)，如果墻體入土深度不足以支撐荷載，就會(huì)導(dǎo)致基坑內(nèi)土體大量隆起的同時(shí)基坑外土體過(guò)量沉陷，支撐系統(tǒng)需要負(fù)擔(dān)的力量劇增，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)因?yàn)檎w失穩(wěn)而被破壞。

1.3 管涌及流砂流土

含水砂層中存在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，板樁墻內(nèi)外會(huì)形成一定的水頭差，當(dāng)動(dòng)水壓力的滲流速度過(guò)大，超過(guò)臨界流速，或者水力梯度過(guò)強(qiáng)以致于超過(guò)臨界梯度時(shí)，就會(huì)引起管涌和流砂的現(xiàn)象。本應(yīng)該存在于基坑底部或者墻體外面的大量的砂隨著地下水的涌上而被沖入基坑，導(dǎo)致基坑平面發(fā)生塌陷，同時(shí)也會(huì)使墻體因?yàn)槭芰Σ环€(wěn)產(chǎn)生偏移，進(jìn)而引起整個(gè)支護(hù)系統(tǒng)的崩潰。還有時(shí)開(kāi)挖面下有薄不透水層，而其下是一層有承壓水頭的砂層，當(dāng)薄不透水層無(wú)法抵擋水頭產(chǎn)生的壓力，就會(huì)在滲流作用下被切割成小塊脫離原有的為之而形成流土，這也會(huì)造成支護(hù)結(jié)構(gòu)的崩坍破壞和不穩(wěn)定。

1.4 支撐強(qiáng)度不夠或者剛性欠佳

當(dāng)設(shè)計(jì)的支撐間距過(guò)大或者數(shù)量太少、強(qiáng)度不足或者剛度不夠的時(shí)候，在較大的側(cè)向土壓力作用下，就會(huì)發(fā)生支撐結(jié)構(gòu)被破壞或者被壓屈，進(jìn)而引起板樁墻發(fā)生過(guò)度形變而導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)不能夠起到相應(yīng)的支撐作用。

1.5 墻體遭到破壞

如果墻體的強(qiáng)度不夠或連接結(jié)構(gòu)沒(méi)有設(shè)計(jì)妥當(dāng)，那么其在土壓力和水壓力的作用下，產(chǎn)生的最大彎矩就會(huì)超過(guò)墻體的抗彎強(qiáng)度，從而導(dǎo)致墻體遭到強(qiáng)度上的破壞。

1.6 支護(hù)結(jié)構(gòu)平面變形大于可承受限度

由于支護(hù)結(jié)構(gòu)平面變形超過(guò)上限，或是因?yàn)榻邓斐芍車(chē)馏w滑坡沉降，會(huì)使基坑外圍的土體發(fā)生垂直或者水平的位移。有時(shí)，這種變形即使沒(méi)有對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)本身帶來(lái)直接影響，也會(huì)對(duì)鄰近建筑物或地下管線(xiàn)產(chǎn)生不利的影響，造成建筑物下沉、傾斜、開(kāi)裂，造成上、下水管、煤氣管、供電和通訊電纜變形、張緊或斷裂等等一系列不穩(wěn)定的問(wèn)題。

2 建筑工程深基坑施工現(xiàn)存問(wèn)題的解決方案

2.1 施工前的全工程把控措施

2.1.1 分析地質(zhì)勘察報(bào)告。施工前應(yīng)該對(duì)工程的地質(zhì)勘察報(bào)告進(jìn)行認(rèn)真的分析研究，充分考慮挖土深度范圍之內(nèi)的不同土質(zhì)物理性能和地下水位的現(xiàn)狀，特別實(shí)在地下水豐水期開(kāi)始投入施工的項(xiàng)目，同時(shí)注重選擇相應(yīng)的土方開(kāi)挖、穩(wěn)定的支護(hù)結(jié)構(gòu)以及應(yīng)對(duì)降水的方案。應(yīng)該事先對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力的上線(xiàn)進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)，檢驗(yàn)基坑周邊環(huán)境和支護(hù)結(jié)構(gòu)的可承受變形程度。在確定了詳細(xì)的施工方案之后要及時(shí)對(duì)全體參與施工人員進(jìn)行安全教育和技術(shù)安排。

2.1.2 勘察基坑周?chē)慕ㄖ??？辈旎又車(chē)ㄖ镌谏罨娱_(kāi)挖之前是否已經(jīng)存在傾斜、裂縫、使用不正常等等會(huì)對(duì)工程造成不利影響的情況，可以通過(guò)拍攝現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境照片、繪圖等手段收集有關(guān)資料，有需要時(shí)還應(yīng)考慮邀請(qǐng)有資質(zhì)的單位對(duì)基坑周?chē)慕ㄖ镞M(jìn)行分析鑒定。對(duì)于距離深挖坑邊緣較近的地下管線(xiàn)等等應(yīng)當(dāng)事先加固或者采取其他相應(yīng)的保護(hù)措施。

2.1.3 根據(jù)實(shí)際情況，選擇和確定切實(shí)可行的施工方案。根據(jù)基坑經(jīng)過(guò)勘探后呈現(xiàn)的實(shí)際情況來(lái)選擇安全可靠的施工計(jì)劃案，并邀請(qǐng)各種專(zhuān)家進(jìn)行方案評(píng)析。對(duì)于地質(zhì)條件并不是非常有利于開(kāi)挖的地段，比如軟土地基、松雜填土地基，或者開(kāi)挖坑邊距離周?chē)牡叵鹿芫€(xiàn)或者建筑物比較近時(shí)，應(yīng)該盡量選擇排樁或地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，避免選擇土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，并相應(yīng)的計(jì)劃出安全應(yīng)急預(yù)案。

2.1.4 對(duì)基坑周?chē)膱?chǎng)地進(jìn)行預(yù)先硬化處理。對(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)挖的基坑周?chē)鷪?chǎng)地周?chē)牡孛骖A(yù)先進(jìn)行硬化處理，在其中設(shè)置完善的排水系統(tǒng)以備雨季大量雨水涌入基坑而導(dǎo)致塌陷，或者滲透到基坑周邊的坡?tīng)钔馏w中，對(duì)其結(jié)構(gòu)造成破壞而降低邊坡土體的穩(wěn)定性。

2.1.5 建立系統(tǒng)的監(jiān)控體系。在深基坑工程計(jì)劃投入實(shí)施之前，就應(yīng)對(duì)全程作出系統(tǒng)的監(jiān)控策劃案，其中應(yīng)該包括監(jiān)控目的、受監(jiān)控的項(xiàng)目、監(jiān)控報(bào)警值、監(jiān)控方法及精度要求、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置、監(jiān)測(cè)周期、工序管理和記錄制度以及信息反饋系統(tǒng)等等項(xiàng)目?jī)?nèi)容。

2.2 在施工過(guò)程中的必要控制措施

2.2.1 測(cè)量定位與監(jiān)測(cè)控制。測(cè)量定位應(yīng)確保工程的邊線(xiàn)、軸線(xiàn)、標(biāo)高等數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)周邊的管線(xiàn)和建筑物做好監(jiān)測(cè)記錄，尤其是地下水位的高度以及需要采取降水方案的深基坑施工地段。同時(shí)，對(duì)基坑周邊是否會(huì)發(fā)生沉降進(jìn)行觀測(cè)，以防過(guò)量降水造成基坑周邊環(huán)境出現(xiàn)沉降開(kāi)裂。

2.2.2 對(duì)具體施工方案的監(jiān)控。參與施工的全體人員必須嚴(yán)格按照?qǐng)?bào)批的施工方案組織施工，未經(jīng)允許不得任意改變?nèi)魏渭?xì)節(jié)。如果實(shí)在需要進(jìn)行變更，也需要先匯報(bào)審批，再按審批后的方案進(jìn)行施工。另外，基坑坑頂邊緣不得安置任何土方、材料及設(shè)備，特別是會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)作用的設(shè)備，避免增加坑頂邊緣不穩(wěn)定處的荷載作用。

2.2.3 對(duì)施工全過(guò)程的監(jiān)控。對(duì)于采用錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的深基坑建設(shè)施工，基坑開(kāi)挖和錨桿施工應(yīng)按要求，自上而下、分段分層，但是要做到同時(shí)同步進(jìn)行，以備錨桿施工跟不上土方開(kāi)挖的進(jìn)度，形成坑壁暴露進(jìn)間過(guò)長(zhǎng)而遭受風(fēng)吹雨淋日曬等風(fēng)化作用，這不僅僅易被剝蝕而且容易會(huì)增加整個(gè)工程的不穩(wěn)定性。

2.3 采用分層分段開(kāi)挖支護(hù)，確保能量釋放

建筑工程深基坑的邊坡破壞往往是從局部開(kāi)始的，其破壞過(guò)程是一個(gè)逐漸擴(kuò)大的過(guò)程。其是以一個(gè)局部破壞的部位為突破點(diǎn)，然后破壞面積逐漸擴(kuò)大。為了避免建筑深基坑施工中出現(xiàn)塌方，必須要掌握好開(kāi)挖和支護(hù)的技巧。而采用分層分段的開(kāi)挖方式能夠讓邊坡能量得到較好的釋放。這種開(kāi)挖支護(hù)方式能夠?qū)⑶捌陂_(kāi)挖的能量通過(guò)錨體傳輸一部分到較深圖層，只有一部分在淺層部位。而一旦下一層開(kāi)挖，這種能量又會(huì)被后期開(kāi)挖段吸收，這樣就能保證能量的釋放。

2.4 選擇適合的土方支護(hù)結(jié)構(gòu)

在建筑深基坑施工中，采用什么樣的支護(hù)結(jié)構(gòu)也是非常重要的。當(dāng)土方開(kāi)挖之后，要想減少土方機(jī)械施工對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響，必須要采取一定的支護(hù)措施。對(duì)邊坡進(jìn)行支護(hù)的形式主要有土釘墻、錨桿樁和水泥攪拌樁等幾種，每種支護(hù)結(jié)構(gòu)和形式都有其特點(diǎn)，也都有其適用的范圍。應(yīng)該根據(jù)建筑工程所在地的地質(zhì)條件，考慮到整個(gè)工程的規(guī)模和性質(zhì)等因素，采用既能夠保證邊坡穩(wěn)定，又能保證工程經(jīng)濟(jì)效益的支護(hù)結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)束語(yǔ)

深基坑建設(shè)是當(dāng)前建筑工程施工中最主要的建筑施工之一，一旦深基坑工程出現(xiàn)質(zhì)量等問(wèn)題，對(duì)整個(gè)建筑工程的施工過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生不容忽視的負(fù)面影響。因此，在建筑工程施工之前，務(wù)必要做好深基坑周邊環(huán)境的勘探和隱患排查工作工程，以保證工程的順利高效進(jìn)行。

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