關(guān)于提升高層建筑深基坑支護工程安全性能有效措施的研究

宋建華

（紹興市新建金屬裝璜有限公司，浙江 上虞 312300）

關(guān)于提升高層建筑深基坑支護工程安全性能有效措施的研究

宋建華

（紹興市新建金屬裝璜有限公司，浙江 上虞 312300）

提高建筑基坑施工安全技術(shù)，不僅關(guān)系到工程的效益，還關(guān)系到施工人員生命安全，故確保支護工程質(zhì)量至關(guān)重要。本文針對當(dāng)前高層建筑深基坑支護中的施工安全問題，提出了有效的解決措施，以期為相關(guān)實踐提供理論參考。

建筑基坑 支護工程 施工安全 有效措施

“安全第一”是各行各業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要前提，更是建筑行業(yè)健康發(fā)展的靈魂。隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，高層建筑鱗次櫛比，一方面促進了深基坑支護技術(shù)的發(fā)展，另一方面也加大了基礎(chǔ)支護施工的難度。為了確保施工的質(zhì)量，必須將因時制宜和因地制宜結(jié)合起來，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)支護結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，采用新型施工工藝，不僅要解決原有支護工程中存在的問題，還需進一步提高建筑基坑支護工程的安全系數(shù)。

一、建筑基坑支護工程施工安全的重要性

城市用地面積日益緊張，導(dǎo)致很多建筑之間的距離越來越小，一些擬建高層建筑的基坑邊緣，和已建工程之間只有十幾米，甚至只有幾米，使得基坑施工的難度比較大，結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工工藝掌握不當(dāng)，將會給工程埋下諸多安全隱患，因此提高支護工程的施工安全技術(shù)尤為重要。當(dāng)前，建筑基坑支護工程施工中存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾方面：

一是建筑基坑支護工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，主要表現(xiàn)在土體物理學(xué)參數(shù)選擇不夠精確，欠缺科學(xué)性。通常情況下，基坑支護工程的安全度取決于支護結(jié)構(gòu)所能承受的土壓力值。建筑工程施工環(huán)境較為復(fù)雜，地質(zhì)狀況也復(fù)雜多變，這也影響了土壓力值獲得的精確性，況且土體物理參數(shù)的選擇過程本身就非常復(fù)雜，建筑基坑深度開挖越大，土體含水率、內(nèi)摩擦角以及粘聚力的變化就越明顯，參數(shù)值的可變性增大，這時無法對基坑支護工程實際受力情況進行精確地計算。計算不準(zhǔn)確直接影響到結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性與安全性，相關(guān)的試驗研究證明，如果內(nèi)摩擦角設(shè)計取值和實際相差5°，對主動土壓力影響顯著，也將直接導(dǎo)致原土體內(nèi)凝聚力和開挖后土體內(nèi)凝聚力的顯著差別。

二是對建筑基坑土體的取樣不能夠有效反映施工地質(zhì)狀況?；咏Y(jié)構(gòu)在設(shè)計之前必須對土體進行取樣，以便獲得相關(guān)的物理學(xué)指標(biāo)，采取科學(xué)的支護施工方式。然而為控制勘探工程的造價，縮短工程時間，相應(yīng)地就會減少鉆孔的數(shù)量，導(dǎo)致取樣不夠全面，又由于建筑工程地質(zhì)條件的復(fù)雜多變性，也使土樣并不能精確體現(xiàn)土層的實際構(gòu)造，所以根據(jù)土樣設(shè)計的支護結(jié)構(gòu)必定存在與實際情況不符之處。

三是建筑基坑開挖空間布置不合理。建筑基坑開挖后，基坑四周會向基坑內(nèi)部發(fā)生水平位移，通常中間的位移要大于周邊的位移，深基坑邊坡穩(wěn)定性差的問題經(jīng)常發(fā)生在長邊位置，這與基坑開挖的空間特征有關(guān)。傳統(tǒng)的計算方式比較適用于細(xì)長條的基坑，不適用于長方形和正方形的深基坑設(shè)計中，因此若尚未處理好基坑的空間問題，就要在施工時合理調(diào)整支護工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)，最大限度滿足施工的需求。

二、提高建筑基坑支護工程施工安全有效措施

針對建筑基坑支護工程施工中存在的問題，可以從以下幾方面來解決：

首先，在設(shè)計階段，要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計理念，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)荷載力的計算方式已經(jīng)不能滿足高層建筑深基坑支護工程的設(shè)計需求，因此要根據(jù)建筑工程地質(zhì)條件和環(huán)境狀況，采用以施工安全監(jiān)測為核心的設(shè)計信息反饋動態(tài)設(shè)計系統(tǒng)，在設(shè)計步驟中就充分關(guān)注技術(shù)應(yīng)用的安全性，這就將理論設(shè)計與工程實踐有機結(jié)合起來，大大提高了基坑工程施工的安全系數(shù)。針對基坑開挖后控制變形的特點，采用極限平衡理論僅僅能夠滿足基坑支護結(jié)構(gòu)強度的需求，在剛度方面的性能稍差，為了提高結(jié)構(gòu)的剛度，就要提高對基坑支護結(jié)構(gòu)變形標(biāo)準(zhǔn)控制的研究，并將基坑的空間效應(yīng)合理轉(zhuǎn)化為平面應(yīng)變研究，加強對基坑支護超載力和壓力的準(zhǔn)確值設(shè)定。

其次，要切實提高施工過程中技術(shù)水平，最大限度降低質(zhì)量風(fēng)險。建筑基坑土方開挖之前，要檢查降水和排水工程是否達到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，驗收合格后再開挖基坑。開挖時要做好基坑周邊地面的防水和排水工作，在基坑內(nèi)部應(yīng)預(yù)先設(shè)置排水溝和集水井，便于將基坑內(nèi)的積水全部抽除，同時也要防止地表水流進基坑，確?；油诰虻捻樌M行。采用錨桿做支護結(jié)構(gòu)的過程中，要確保錨桿張拉符合標(biāo)準(zhǔn)后再進行開挖。在基坑的四周，不要堆放無用的建筑材料，土體的堆砌高度不能高于1.5米，同時要確保在科學(xué)的荷載值范圍內(nèi)。土質(zhì)較軟的建筑施工過程中，基坑周圍最好不要堆放開挖土。施工的過程中，要合理安排施工現(xiàn)場車輛的進出，在車輛機械上下坡的位置處，要加強坡道的支護，提高施工的效率。在使用機械對基坑開挖過程中，為了使基坑保留原先的土體結(jié)構(gòu)，可以在開挖前留出150～300毫米的原土結(jié)構(gòu)層，為保證施工質(zhì)量，應(yīng)采用人工方式進行修整，待建筑基坑全部挖掘完畢后，要將基坑底部清理干凈，同時要及時設(shè)置墊層，避免雨水的侵蝕和陽光暴曬?；椎拈_挖不能超過預(yù)計的標(biāo)準(zhǔn)，一旦超出則采用混凝土進行回填，并確保夯實的力度，使得基坑底部的承載力能夠達到建筑設(shè)計的需求。在基坑施工的過程中，注意設(shè)置施工的護欄和安全標(biāo)志，在基坑中也要設(shè)置安全通道，為施工人員在緊急情況時迅速撤離現(xiàn)場提供便利條件。施工的機械在作業(yè)結(jié)束后要停放穩(wěn)妥，對行駛的坡道要適時檢修與加固。土方機械不能在距離電纜1米內(nèi)作業(yè)，挖掘機反鏟作業(yè)時，履帶和工作面的距離大于1.5米為宜，當(dāng)正鏟作業(yè)時，開挖的高度與深度也不能超過機械本身的限度。

最后，要不斷提高施工企業(yè)全員的安全意識。領(lǐng)導(dǎo)階層要率先起到模范帶頭作用，建立健全相關(guān)的安全管理制度，落實責(zé)任監(jiān)督管理體系和獎懲措施，激發(fā)施工人員安全施工的主動性。定期組織施工安全知識的學(xué)習(xí)和宣傳，對建筑企業(yè)全員的施工安全認(rèn)知程度和技能水平給予不定期測評，不斷提高施工企業(yè)技術(shù)人員的專業(yè)素養(yǎng)。承擔(dān)建筑工程建設(shè)的企業(yè)和技術(shù)人員必須持證上崗，在進入施工現(xiàn)場之前必須使其充分了解工程建設(shè)的具體情況，同時做好安全施工知識的培訓(xùn)，為建筑基坑支護工程的安全性奠定堅實的基礎(chǔ)。

三、結(jié)語

綜上所述，建筑基坑支護工程涉及的學(xué)科范圍比較廣，在施工設(shè)計方面要綜合運用土力學(xué)、水力學(xué)以及材料力學(xué)等方面的知識，在施工組織過程中協(xié)調(diào)好材料應(yīng)用、工藝選擇、施工管理等，從宏觀效益考慮，細(xì)化施工細(xì)節(jié)，優(yōu)化資源配置，這樣才能有效解決基坑支護工程中存在的問題，切實提高建筑基坑支護工程的經(jīng)濟效益和社會效益，同時也為施工人員提供安全的作業(yè)環(huán)境，推動建筑行業(yè)快速穩(wěn)步發(fā)展。

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1007-6344（2015）05-0313-01