深基坑技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用

（河南潤(rùn)安建設(shè)集團(tuán)有限公司， 河南 安陽(yáng)455000 ）

深基坑技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用

紀(jì)冰冰 蔡虎瑞

（河南潤(rùn)安建設(shè)集團(tuán)有限公司， 河南 安陽(yáng)455000 ）

現(xiàn)代城市化進(jìn)程發(fā)展越來越快，建筑行業(yè)也隨著時(shí)代的進(jìn)步而進(jìn)一步發(fā)展。建筑物以“高大、雄偉、壯觀”為象征佇立在城市中心，展現(xiàn)在大眾面前。深基坑技術(shù)在建筑工程施工中被越來越廣泛地運(yùn)用，而且它在整個(gè)工程中有著不可小覷的作用，決定工程成敗。本文將從深基坑支護(hù)施工技術(shù)方面入手，談?wù)勊Y(jié)構(gòu)選型與支護(hù)施工技術(shù)特點(diǎn)，然后再據(jù)此討論深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。

深基坑；支護(hù)施工技術(shù)；監(jiān)測(cè)施工技術(shù)；發(fā)展與進(jìn)步

建筑行業(yè)雖然在近幾年得到了很大的進(jìn)步，深基坑技術(shù)的應(yīng)用也逐漸的成熟。但是，為了保障工程的順利完工，提高施工企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，就要加大對(duì)深基坑技術(shù)在建筑工程中應(yīng)用的研究力度。深基坑的面積由于受到環(huán)境因素的影響，施工的面積是一定的，不能肆意地?cái)U(kuò)大。這時(shí)如何提高建筑的安全性與穩(wěn)定性則成了一個(gè)關(guān)鍵性問題。所以，在面積一定的基礎(chǔ)上，要不斷地加強(qiáng)深基坑技術(shù)的提高。深基坑技術(shù)所包含的范圍比較廣，主要指它的支護(hù)施工技術(shù)以及對(duì)其的監(jiān)測(cè)施工技術(shù)等。這些技術(shù)的難度性大，施工企業(yè)要重視這一方面的學(xué)習(xí)與研究。

1 深基坑支護(hù)施工技術(shù)

1.1 深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)

如果在施工現(xiàn)場(chǎng)沒有具備深基坑工地的常規(guī)的放坡條件的話，施工企業(yè)往往會(huì)選用支護(hù)結(jié)構(gòu)來?yè)?dān)當(dāng)支撐角色，從而增加工程的穩(wěn)固性與安全性。常見的在工地現(xiàn)場(chǎng)選用的支護(hù)結(jié)構(gòu)有：噴錨支護(hù)、樁錨支護(hù)、自立式支護(hù)和組合型支護(hù)。

噴錨支護(hù)：噴錨支護(hù)的組合是錨桿、噴射混凝土、鋼絲網(wǎng)。它適用的土壤主要但是弱膠結(jié)砂土和粘性土。它對(duì)地下水位的要求比較高，它的地下水不能過多，淤泥量要求少，而且深基坑深度要求也比較嚴(yán)格，即要小于12m以下。這種支護(hù)結(jié)構(gòu)的靈活能力好，可進(jìn)行自行調(diào)節(jié)，使其處于最佳狀態(tài)，不容易受到超載壓力的影響。但它的缺陷是支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)施極有可能超過用地范圍，需占用別處的用地。因?yàn)樗菀资股罨又車谋谧冃味^大。

樁錨支護(hù)：它適用的工程現(xiàn)場(chǎng)是土質(zhì)層比較好的施工現(xiàn)場(chǎng)。如果深基坑深度較深，則在用樁錨支護(hù)時(shí)需要達(dá)到一些參數(shù)值，而且在進(jìn)行錨索時(shí)，需用預(yù)應(yīng)力來輔助鎖定。但要注意的是預(yù)應(yīng)力的大小與樁頂變位有關(guān)。所以，它的值不能過大或過小，預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)大概應(yīng)該在30%-70%范圍內(nèi)。若值越高，則越能使樁頂變位受到阻礙。

自立式支護(hù)：自立式支護(hù)有兩種形式：水泥攪拌樁擋墻支護(hù)與懸臂式排樁支護(hù)。水泥攪拌樁擋墻支護(hù)是一種無支撐結(jié)構(gòu)，由于其在坑內(nèi)也可運(yùn)用，所以對(duì)機(jī)械挖土和地下工程施工起到一定的作用和便利。但由于這種技術(shù)仍不夠嚴(yán)謹(jǐn)完善，所以支護(hù)的強(qiáng)度在一定的程度上受到了施工土層含水量和有機(jī)質(zhì)含量的影響。懸臂式排樁支護(hù)也是一種坑內(nèi)無支撐自立式支護(hù)，有利于機(jī)械挖土和地下工程施工，但由于技術(shù)的限制，這種技術(shù)并不適用于坑深大于6米且地質(zhì)較差的施工地，否則會(huì)易造成承擔(dān)價(jià)格過高。但其穩(wěn)定性高具有較強(qiáng)整體性，施工效率高隔水效果顯著。

組合型支護(hù)：在進(jìn)行支護(hù)的選購(gòu)時(shí)要充分考慮環(huán)境因素。若果發(fā)現(xiàn)深基坑坑內(nèi)環(huán)境不一與懸殊時(shí)，不能盲目地選擇支護(hù)方式，應(yīng)因地制宜，選擇適宜的支護(hù)方式，充分發(fā)揮它的優(yōu)點(diǎn)。這主要指：以水泥土和土釘墻為形式的組合方案；以預(yù)應(yīng)力樁錨和土釘墻為形式的組合方案；以注水泥漿的樁柱和土釘墻為形式的組合方案；以鋼筋材料的混凝土樁和拱形的水泥土墻為形式的組合方案等。這幾年來，用的比較普遍的支護(hù)方案是土釘墻或排樁的支護(hù)。

1.2 深基坑支護(hù)施工技術(shù)的展開

在正式施工前，施工企業(yè)不能直接在現(xiàn)場(chǎng)施工，而應(yīng)該偵測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，充分考慮環(huán)境因素，分析工地現(xiàn)狀，根據(jù)環(huán)境進(jìn)行施工。這時(shí)候的準(zhǔn)備工作內(nèi)容繁多，程序復(fù)雜，施工人員不能大意，因?yàn)檫@影響著后面的施工進(jìn)度。施工人員在這一階段要勘察地面下的管道網(wǎng)，避免進(jìn)行深基坑支護(hù)技術(shù)時(shí)破壞地下管道網(wǎng)系統(tǒng)，影響人們的正常生活；要勘測(cè)周圍建筑物埋在土下的深度，方便施工時(shí)支護(hù)工作的開展等。除此之外，施工人員要分析作業(yè)區(qū)的土壤情況，掌握土層的厚度，種類等土壤性質(zhì)，以確定選用何種支護(hù)結(jié)構(gòu)來實(shí)施深基坑支護(hù)技術(shù)。

在施工時(shí)，對(duì)選擇了的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行土壤開挖。開挖過程不能盲目操作，應(yīng)該科學(xué)合理地根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工。并且，在開挖過程中需要注意的是要保護(hù)周邊的環(huán)境，采取有效的防護(hù)措施，盡可能減小對(duì)周邊環(huán)境的影響。當(dāng)選用深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境發(fā)生偏差時(shí)，應(yīng)及時(shí)向有關(guān)的技術(shù)人員溝通，調(diào)整深基坑的支護(hù)方案。因?yàn)榈孛嫦麓嬖诖罅康牡叵滤@些地下水會(huì)給支護(hù)技術(shù)的實(shí)施帶來安全隱患。只有與實(shí)地匹配的深基坑支護(hù)構(gòu)架才能減小這樣的安全隱患。在整個(gè)的施工中，要定期和不定期檢測(cè)地下水位的深度。如果深基坑發(fā)生裂縫情況，地表水就很可能造成支護(hù)的移動(dòng)。這時(shí)需要對(duì)裂縫采取堵塞與疏導(dǎo)措施。堵塞水是為避免地面上的水滲透到支護(hù)構(gòu)架中去，而疏導(dǎo)水則是引導(dǎo)水的流向，減少支護(hù)構(gòu)架周圍的積水。假如深基坑施工環(huán)境過于干燥時(shí)，則要考慮設(shè)立水帷幕來減壓。這種措施的實(shí)施有便于更好地規(guī)劃支護(hù)施工工程。在基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的考慮上，要設(shè)立多個(gè)支點(diǎn)。因?yàn)樯罨拥慕?duì)土體結(jié)構(gòu)的破壞非常大，往往會(huì)引起支護(hù)構(gòu)造的不穩(wěn)定。多個(gè)支點(diǎn)的設(shè)立可以鞏固基坑構(gòu)造。

在深基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用后，要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)進(jìn)行處理。清理開挖后的泥土，將它們搬運(yùn)到別處。當(dāng)遇到特別天氣時(shí)（臺(tái)風(fēng)暴雨），及時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)，一定時(shí)候要停工直至在遇適宜天氣時(shí)復(fù)工。完工后，要認(rèn)真檢查深基坑的整個(gè)總體情況，把握它的動(dòng)態(tài)。

1.3 深基坑技術(shù)在建筑施工中的注意問題

1.3.1 是在正式施工前，要仔細(xì)認(rèn)真地制定開挖方案，明確采用何種的開挖技術(shù)。注意不能超挖，要合理開挖，并對(duì)開挖過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。若發(fā)生問題時(shí)，向技術(shù)人員報(bào)告，逐日記錄，便于日后的尋查。

賈榮林[27]等對(duì)比分析了空氣源熱泵熱水器中R417A和R22的性能。結(jié)果表明，分別以R22和R417A為制冷工質(zhì)的空氣源熱泵熱水器的COP接近，但后者的排氣溫度和冷凝壓力均低于前者，說明R417A比R22更適合作為空氣源熱泵熱水器的制冷工質(zhì)。

1.3.2 是科學(xué)合理地進(jìn)行開挖，注重開挖細(xì)節(jié)以及周圍環(huán)境發(fā)生的相應(yīng)變化。對(duì)于底板混凝土所采取的施工原則是一邊進(jìn)行開挖，一邊灌注。這個(gè)過程不能一氣呵成，要分段、分層進(jìn)行，保障品質(zhì)的提高。這種方法可以避免大塊的混凝土造成的澆注困難，鞏固深基坑。

1.3.3 是在深基坑的開挖過程中，不能拖拖拉拉，導(dǎo)致開挖時(shí)間過長(zhǎng)。并且要注意深基坑周圍水的疏導(dǎo)。若開挖時(shí)間長(zhǎng)，周邊積水多，容易使深基坑的邊壁不穩(wěn)而造成移動(dòng)現(xiàn)象。

1.3.4 是深基坑支護(hù)技術(shù)開展過程中對(duì)于地下水的處理是一個(gè)大問題。特別是在沿海地區(qū)，建筑物下面的地下水比較充足，而且水位比較高。因此，要注重它地下水處理方法：疏導(dǎo)水和止水。對(duì)于這兩種形式而已，需因地制宜。沿海地區(qū)采取的措施是用咬合搭接的方式來排樁，相互咬合的是鋼筋材料的混凝土樁和素混凝土樁，并以噴錨、鎖口梁來進(jìn)行輔助作用，從而避免水對(duì)深基坑的破壞。

1.3.5 是要時(shí)刻關(guān)注深基坑支護(hù)技術(shù)實(shí)施對(duì)環(huán)境的影響，觀測(cè)土地的情況，注意它的不良反應(yīng)。在必要的情況下，必須終止開挖，例如發(fā)現(xiàn)土地突起、地面開裂和地下水位過高等狀況。施工小組要在技術(shù)開展前，設(shè)立緊急措施小組和制定可能會(huì)遇到問題的補(bǔ)救措施。當(dāng)補(bǔ)救措施都無力回天的時(shí)候，施工單位要果斷地停工，并不斷地土壤回填，做回填反壓處理。

2 深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)

2.1 深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)的走向

深基坑在支護(hù)施工技術(shù)時(shí)，還有一門重要的技術(shù)，需要與它相互輔佐。這門承擔(dān)著重任的深基坑技術(shù)就是深基坑施工監(jiān)測(cè)技術(shù)。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，技術(shù)都在向智能化和自動(dòng)化道路轉(zhuǎn)型。深基坑施工監(jiān)測(cè)技術(shù)亦是如此。深基坑施工監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是：智能化、自動(dòng)化帶來的高精度。

2.2 深基坑施工監(jiān)測(cè)技術(shù)的開展

根據(jù)施工區(qū)域，不同的施工現(xiàn)場(chǎng)所要求的監(jiān)測(cè)技術(shù)是有差異的。當(dāng)施工領(lǐng)域比較大而且密度的緊密性比較低，有關(guān)mm級(jí)單位的要求用GPS就可以滿足。由于為了增加深基坑的穩(wěn)固性，它的支撐點(diǎn)比較多，所以靠GPS這種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則顯得不現(xiàn)實(shí)。這時(shí)需要更高科技的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——TCA2003。這是一種智能化的高端科技產(chǎn)品，通過安裝專用棱鏡能夠?qū)Χ鄠€(gè)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。它可以進(jìn)入深基坑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，空間要求比較低。同時(shí)，它能夠更為具體地對(duì)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行三維性分析，得到相對(duì)比較具體的數(shù)據(jù)，利于整個(gè)監(jiān)測(cè)的分析，幫助更好地解決監(jiān)測(cè)出現(xiàn)的問題。

在監(jiān)測(cè)過程中，施工企業(yè)現(xiàn)在使用的傳感器更為先進(jìn)，它們的特點(diǎn)是高質(zhì)量、高精度和穩(wěn)定性好等。對(duì)于監(jiān)測(cè)深基坑的圍護(hù)強(qiáng)是否發(fā)生移動(dòng)，施工企業(yè)可以使用安裝在傾斜管內(nèi)的固定的傾斜傳感器進(jìn)行自動(dòng)智能化檢測(cè)。對(duì)于孔隙水壓力的檢測(cè)、支撐軸力檢測(cè)等，施工單位一般使用振弦式測(cè)力傳感器。這種傳感器的特點(diǎn)是傳感器技術(shù)相對(duì)成熟化，它需要借助電纜線的作用將傳感器安裝在監(jiān)測(cè)點(diǎn)。這里特別需要強(qiáng)調(diào)的是，目前國(guó)外對(duì)于支撐軸力的監(jiān)測(cè)是將加力設(shè)備和測(cè)力傳感器組合使用，這樣一來可以直接在主控機(jī)查看支撐點(diǎn)的受力情況。若支撐點(diǎn)受力情況發(fā)生改變時(shí)，可以直接對(duì)其進(jìn)行調(diào)整性的操作。對(duì)于水位的監(jiān)測(cè)，施工企業(yè)通常使用帶有探頭式的傳感器，自動(dòng)探測(cè)深基坑周邊水位的高低。當(dāng)水位過高時(shí)，它可以發(fā)出警報(bào)燈來告訴技術(shù)人員相關(guān)問題。

2.3 影響深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)的因素

一是成本價(jià)格太高：深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)受成本因素的影響很大。因?yàn)檫@種技術(shù)很大一方面受科技的影響，需要科技成本。而科技主要是腦力勞動(dòng)，成本很高。何況它還未加入其他的成本價(jià)，例如安裝成本、運(yùn)轉(zhuǎn)成本、維護(hù)成本等。如果一項(xiàng)深基坑工程的周期比較短且簡(jiǎn)單，高成本的監(jiān)測(cè)技術(shù)會(huì)占整個(gè)資金的很高比例，這樣是不劃算、不現(xiàn)實(shí)的。如果工程是個(gè)大型項(xiàng)目或?qū)λ木_要求高，則高科技的深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)的使用是不可避免的。

二是工程現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地條件混雜：在施工中，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境總是比較混雜，很難實(shí)現(xiàn)施工人員、機(jī)械設(shè)備、材料等的綜合管理。人與物總是在不斷移動(dòng)的，互相穿插。施工現(xiàn)場(chǎng)是很難實(shí)現(xiàn)有規(guī)律性、井井有條的場(chǎng)面。而在監(jiān)測(cè)這一環(huán)節(jié)，為安裝傳感器、電纜工作的開展等需要大面積的場(chǎng)地需求。而且對(duì)于高科技的TCA2003而言，它需要現(xiàn)場(chǎng)條件的通視比較好，便于監(jiān)測(cè)。這些要求對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的提供是有困難的，阻礙深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展。目前基本能夠?qū)崿F(xiàn)小范圍的監(jiān)測(cè)，但大范圍、高精度的監(jiān)測(cè)還有困難的。

2.4 深基坑施工監(jiān)測(cè)技術(shù)在建筑施工中的注意問題

近年來，深基坑施工監(jiān)測(cè)技術(shù)越來越受重視，它在深基坑施工中被廣泛需要?？墒?，在使用它的同時(shí)施工企業(yè)不難發(fā)現(xiàn)它還存在著一些問題，值得引起注意。

2.4.1 施工企業(yè)對(duì)深基坑的監(jiān)測(cè)技術(shù)認(rèn)識(shí)不夠準(zhǔn)確，這導(dǎo)致了監(jiān)測(cè)的精確度低、穩(wěn)定性差等不良效果。因?yàn)閲?guó)內(nèi)、國(guó)外的深基坑監(jiān)測(cè)儀器是大不相同的。國(guó)內(nèi)的儀器普遍價(jià)格較低，相對(duì)應(yīng)的是它的儀器設(shè)備的精確度也比較低、耐用性差和穩(wěn)定性弱。而國(guó)外的監(jiān)測(cè)儀器則精確度高、監(jiān)測(cè)效果好，可它的缺點(diǎn)則是價(jià)格過高。價(jià)格上的差異會(huì)給施工企業(yè)在選擇上造成錯(cuò)誤性認(rèn)識(shí)。為了獲取施工的最大利益，施工企業(yè)選擇綜合方面差的監(jiān)測(cè)儀器。其實(shí)，這是不對(duì)的，儀器的選擇要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)條件和深基坑工程要求而決定，不能隨意購(gòu)買深基坑機(jī)械設(shè)備。

2.4.2 深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)的有關(guān)具體性內(nèi)容尚未達(dá)到統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前，雖然深基坑的檢測(cè)技術(shù)有被使用，可它的可實(shí)行的技術(shù)要求內(nèi)容還未被統(tǒng)一正式地確定，相關(guān)的監(jiān)測(cè)方案、監(jiān)測(cè)設(shè)備、監(jiān)測(cè)內(nèi)容等都尚未統(tǒng)一。這樣的隨意性使得整個(gè)監(jiān)測(cè)技術(shù)的不科學(xué)及不合理。

2.4.3 監(jiān)測(cè)的警戒線未確定。在監(jiān)測(cè)過程中，監(jiān)測(cè)不能盲目地被執(zhí)行。事實(shí)上，它也有一個(gè)警戒線的存在?？墒?，在當(dāng)前，由于警戒線的缺乏則不易對(duì)深基坑的險(xiǎn)情發(fā)出警示性提示，深基坑的安全性受到威脅與挑戰(zhàn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

城市化進(jìn)程的加快，高樓的不斷建造施工。施工企業(yè)為了保障施工工程的安全性、提高施工質(zhì)量、加快進(jìn)度、完善效率，必須促使施工人員不斷加強(qiáng)深基坑支護(hù)技術(shù)和深基坑施工監(jiān)測(cè)技術(shù)的使用。兩者在工程中協(xié)調(diào)使用，共同發(fā)揮舉足輕重的作用。深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)是保障支護(hù)技術(shù)順利開展的，它們?yōu)槲覈?guó)現(xiàn)代化建筑工程奉獻(xiàn)了自己獨(dú)特的魅力，是建筑工程的重要組成部分。

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Application of deep foundation pit technology in Construction Engineering

Ji Bingbing Cai Hurui
(Henan rewin Construction Group Co. Ltd., Henan Anyang 455000)

the development of the modern urbanization process is more and more quickly, and the construction industry is further developed along with the progress of the times. The building stands at the center of the city as a symbol of "tall,majestic and magnificent", which is displayed in front of the public. Deep foundation pit technology in construction is more and more widely used, and it in the whole project has a role should not be overlooked, decided the success or failure of the project. This paper will start with the deep foundation pit supporting construction technology, to talk about the structure selection and support construction technology characteristics, and then discuss the development and application of deep foundation pit monitoring technology.

deep foundation pit; supporting construction technology; monitoring and construction technology;development and progress

TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

紀(jì)冰冰（1982-），男，本科，助理工程師，研究方向：建筑工程施工。