高層建筑深基坑施工技術的應用解析

施國旺

摘要：隨著高層建筑功能的不斷增加，深基坑支護施工的要求也是越來越高，這將直接關系到建筑的使用安全，必須重視深基坑施工技術，確保工程的順利進行。本文作者結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗，對高層建筑深基坑施工技術的應用進行了研究，具有重要的參考意義。

關鍵詞：建筑施工；深基坑工程；措施

高層建筑深基坑支護是一項對技術要求較高的工作，因此在施工開始之前，應結(jié)合深基坑的各個參數(shù)選擇出一套最適宜的施工方案和支護技術，并根據(jù)施工方案進行嚴格施工，施工期間應以人為本，杜絕各種安全隱患，并將對周圍環(huán)境的影響降到最低，使深基坑的工作做到完善、盡好。

1.工程準備階段的工作重心

1.1設計方案

事實上，設計方案的優(yōu)劣直接關乎到深基坑支護工程的成功與否。一個好的深基坑支護設計方案必須要滿足可靠安全、經(jīng)濟合理、施工技術可行性高等要求。我國形成深基坑的時間相對較晚，深基坑支護設計技術隨著時間的發(fā)展日漸成熟起來，然而由于地質(zhì)不明確因素以及設計參數(shù)多的影響，增加了設計工作的進行的難度系數(shù)。設計的原因主要反映在盲目設計、地下水處理方法失誤、掛單設計、支護方案選取方式不恰當?shù)取Ｒ勾祟惽闆r發(fā)生變化，應做到以下幾點：（1）在施工之前，工程人員應當仔細審核方案，對設計意圖有個系統(tǒng)化的認識，并及時和設計人員交流從而全方位地將方案掌握；（2）設計人員應當具備很強的力學知識以及基礎、地基等諸學科的知識，同時具備較豐富的邊坡支護設計經(jīng)驗，全方位地了解當?shù)厮牡刭|(zhì)特性及具體情況，基于附近環(huán)境與建筑特性力求設計出既合理又經(jīng)濟的深基坑支護方案。在開展施工組織工作時，要盡可能地讓每一道工序與構(gòu)成部分協(xié)調(diào)有序地進行；（3）身為業(yè)主方，應當加大力度對深基坑支護的重要性產(chǎn)生一個很深的認識，并擇出經(jīng)驗豐富的設計單位讓其負責對支護方案的設計工作。

1.2施工專項方案的審定

施工專項方案是對施工進行詳細地指導的重要文件，然而在如今部分施工單位時常是照搬照抄其他人的方案，部分盡管說是依據(jù)工程的詳細實際狀況進行編制的，但是控制要點不大詳細，措施的針對性不高，可以說缺乏指導價值。審核內(nèi)容大致包括了：基坑的支護方式、降水手段、監(jiān)測布置的合理性、施工平面圖、基坑開挖手段以及施工期等內(nèi)容。

2.施工階段的控制要點

在項目實施過程中，施工階段是一個極為重要的階段。因此工程師應當嚴格依照當?shù)氐乃臍夂驐l件與地質(zhì)勘探資料，與當?shù)厣罨庸こ淌┕さ臈l件與經(jīng)驗相結(jié)合，把工程的重要項目確立下來，規(guī)定施工單位把專項施工方案制定出來并上交至監(jiān)理機構(gòu)進行審核，此外還需制定出對突發(fā)事件進行應對的緊急預案。

2.1深基坑施工

深基坑施工囊括了擋土、防水、挖土、圍護等工作步驟，施工比較復雜。但是，不管是哪一環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤，都存在致使施工以失敗告終更有甚者導致事故發(fā)生的可能性。因此，施工單位要嚴按通過批準的施工組織設計、施工規(guī)程以及相關的技術規(guī)范安排施工工作，并針對各個施工要點制定出詳細的解決方案，加大力度實施過程控制。舉個例子，在確立土方開挖方案的時候，應當針對附近的構(gòu)筑物與建筑物進行錄像與拍照，具體分析附近建筑物、地質(zhì)勘測報告、地下設施狀況等信息。在膨脹土地區(qū)域，對于特殊地質(zhì)不得在雨天進行開挖，而在軟土地區(qū)分層開挖不宜太深，應精心組織安排施工。如果挖土步伐太快抑或是挖土的高差過大，特別容易使土體以往的平衡狀態(tài)發(fā)生改變，降低土體的抗剪效果，最終造成土體在很短時間內(nèi)出現(xiàn)滑移情況，如此對工程監(jiān)控極為不利，易引發(fā)坍塌事故發(fā)生。

2.2深基坑止水效果的控制

在地下水位較高的地區(qū)，地下水對深基坑工程施工帶來的危險程度是相當高的。地下水的來源一般為上層滯水、潛水、承壓水、雨水及基坑周圍的滲漏管道水。由于水的來源復雜，枯水期和豐水期水位變化的影響，在制定止水方案時應從深基坑工程的防水、降水和排水三個方面考慮，根據(jù)地質(zhì)勘察部門提供的地質(zhì)資料，深入分析地下水的成因。了解深基坑周圍環(huán)境，對周邊建筑基坑，宜采用以堵為主，抽水為輔，否則會導致基坑周圍土體與水體的流失，使建筑物不均勻沉陷。甚至發(fā)生坑底流沙、管涌等現(xiàn)象，增大了處理難度，延了工期，反之，以降水為主。止水帷幕是高水位地區(qū)深基坑支護工程中常用的止水措施，其施工方法主要有高壓噴射注漿法、漿噴深層攪拌法、粉噴深層攪拌法和壓力注漿法等。采用漿噴深層攪拌法進行止水帷幕止水施工時，果止水帷幕的攪拌樁成樁質(zhì)量不好，深基坑開挖后會出現(xiàn)滲水較多的現(xiàn)象。若此時再采用灌漿的方法進行處理，則延誤工期、增加造價。

2.3深基坑支護的信息化管理

深基坑施工的質(zhì)量問題實質(zhì)上是基坑的整體剛度和穩(wěn)定性，即基坑支護結(jié)構(gòu)是否會發(fā)生變形、是否會產(chǎn)生沉降及水平方向的位移或傾斜、支護結(jié)構(gòu)是否有裂縫以及基坑底是否產(chǎn)生隆起和變形，若發(fā)生這些問題將導致基坑支護結(jié)構(gòu)的失敗?；又ёo結(jié)構(gòu)信息化管理的主要手段，是安排專業(yè)施工監(jiān)測人員對基坑現(xiàn)場及周圍建筑物進行監(jiān)測，根據(jù)基坑開挖期間監(jiān)測到的基坑支護結(jié)構(gòu)或巖土變位等情況，比照勘察、設計的預期性狀，動態(tài)分析監(jiān)測資料。全方位地掌握位移變化的方向、大小及變化頻率，與報警標準比對，對下一階段工作的動態(tài)進行預測，及時預報施工過程中也許出現(xiàn)的險情，一旦其大于位移設定的預警值，應當及時采用有效的應對策略以保證工程的質(zhì)量安全。一般而言，深基坑支護結(jié)構(gòu)工程監(jiān)測的內(nèi)容主要包括支護結(jié)構(gòu)沉降與裂縫、周邊道路與建筑物的傾斜、沉降與裂縫、支護結(jié)構(gòu)頂部水平位移、基坑底隆起的觀測等等。

觀測結(jié)果應將其所測的目標的動態(tài)發(fā)展態(tài)勢如實地展現(xiàn)出來，并把變化曲線圖繪制好，從而有效傳輸險情前兆信息。這就要求我們要挖掘出險情發(fā)生前的相關信息，例如支護結(jié)構(gòu)、周邊建筑物、地質(zhì)特征、地下設施等，與有關誘發(fā)條件相結(jié)合，以基坑支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性為準繩把結(jié)果計算出來并實施科學決策，把險情安全排除。在對比較深的基坑進行開挖的過程中，應對支撐的內(nèi)應力進行測試，一旦應力值不小于設計值的百分之九十，應立馬采用防范手段。除此之外，由于現(xiàn)場施工狀況較為繁雜，監(jiān)測點受損的可能性高，我們應當重視保護監(jiān)測點。

2.4應急處理

在建筑施工過程中，參與人員眾多、投入資金巨大、施工周期長，同時還會有大量不可預見的事件發(fā)生，因此我們有必要針對建筑施工，尤其是基坑支護結(jié)構(gòu)的施工搞好應對突發(fā)事件的技術準備。發(fā)生頻率較高的突發(fā)事件包括：氣象異常，連續(xù)很多天的狂風暴雨；地下障礙物給止水帷幕或者基坑支護結(jié)構(gòu)的施工等造成阻礙；基坑中流沙、管涌；受制于鄰近的工地施工的影響；基坑支護局部產(chǎn)生原因不明的沉降、裂縫。事件發(fā)生之后應當馬上將應急預案啟動，并與有關單位聯(lián)合起來探討相應的處理方案。

3.結(jié)束語

伴著改革開放的步伐的加快，城市內(nèi)建設了很多超高層建筑與高層建筑。開發(fā)商為了提升對建筑用地的使用率，在滿足國家相關規(guī)范要求的基礎上精心組織設計多層建筑地下室，這使得在地下建筑開挖過程中的深基坑支護工作成為了一道重要的施工程序。然而，因其屬于臨時性建筑，施工單位與業(yè)主時常僅重視基坑支護施工的臨時性而將其復雜性、重要性、風險性忽視掉，以加快施工進程、減少施工成本。這不僅會使工期延長，還會造成巨大的經(jīng)濟損失，更有甚者引發(fā)許多質(zhì)量事故發(fā)生。

參考文獻：

[1]唐廣奇，陳文姬. 高層建筑深基坑支護控制要點淺析[J]. 科技信息，2010，（11）

[2]徐東梅，楊玉鑫. 高層建筑深基坑支護施工技術探討[J]. 黑龍江科技信息，2010，（20）

[3]王承武. 高層建筑施工中的深基坑問題及對策[J]. 中國城市經(jīng)濟，2011，（11）.