論證深基坑工程專項施工方案的探討

劉曉龍　程斌　時赫

摘要：深基坑工程專項方案論證是保證深基坑工程施工的重要步驟。了解基坑工程資料，勘察基坑周邊狀況，選擇正確的施工工藝及方法。掌握論證深基坑專項方案的具體要求，確保深基坑專項方案的實用性及可操作性，真正達到安全經(jīng)濟合理。

關(guān)鍵詞：論證；深基坑；專項施工方案；邊坡

我國隨著經(jīng)濟建設(shè)和城市建設(shè)的快速發(fā)展，地下工程越來越多。高層建筑的多層地下室、地鐵車站、地下倉庫、地下商場、地下車庫和地下人防工程等，施工時都需要開挖較深的基坑，給施工增加了難度。安全事故的發(fā)生在深基坑工程施工中屢見不鮮。為進一步規(guī)范和加強對危險性較大的深基坑工程的分項工程安全管理，建設(shè)部印發(fā)了《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》。明確規(guī)定了深基坑工程施工必須編制專項施工方案。規(guī)范了專家論證的程序，確保深基坑工程專項方案的實施。

1.深基坑工程專項方案論證的范圍及要求

1.1論證的范圍：根據(jù)《安全管理辦法》的說明，無論什么類型的工程深基坑深度超過5m（含5m）的基坑（槽）的土方開挖、支護、降水工程。

開挖深度雖未超過5m，但地質(zhì)條件、周圍環(huán)境和地下管線復(fù)雜或影響毗鄰建（構(gòu)）筑物安全的基坑（槽）的土方開挖、支護、降水工程。

1.2論證的基本要求：要求認真了解明確專家論證的深基坑專項方案的內(nèi)容；確定專項方案的內(nèi)容是否完整可行；專項方案的計算書和驗算依據(jù)是否符合有關(guān)標準規(guī)范安全施工的基本條件。實地勘察施工現(xiàn)場實際情況、施工現(xiàn)場環(huán)境與該工程項目的內(nèi)在聯(lián)系，專項方案及措施的選擇與該工程項目的符合性。專家針對專項方案詳細論證以求深基坑工程專項方案在施工中真正達到適宜有效的最終目的。

2.深基坑工程專項方案論證前的情況調(diào)查

2.1為了正確論證深基坑工程專項方案，首先察看工程勘察設(shè)計資料。從勘察資料中了解場地土層的成因類型、結(jié)構(gòu)特點、土層性質(zhì)及夾沙情況?；蛹熬S護墻邊界附近，場地填土，暗渠，古河道及地下障礙物等不良現(xiàn)象的分布范圍與深度，并明確對基坑的影響。場地淺層潛水和坑底深部承壓水的埋藏情況，土層的滲流特性及產(chǎn)生管涌、流砂的可能性。支護結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工所需的土、水參數(shù)。同時要了解和掌握地下管線等與基坑有關(guān)的狀況。

2.2深基坑開挖帶來的水平位移和地層沉降會影響周圍臨近建（構(gòu)）筑物，道路和地下管線。該影響如果超過一定范圍則會妨礙正常使用和帶來較嚴重的后果。所以在論證深基坑工程專項方案之前要對周圍環(huán)境進行調(diào)察。做到心中有數(shù)，以便正確論證深基坑工程專項方案。

①基坑周圍建（構(gòu)）筑物狀況調(diào)查。周圍建（構(gòu)）筑物的分布，及其與基坑邊線的距離，周圍建（構(gòu)）筑物上部的結(jié)構(gòu)形成，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及埋深，有無樁基和對沉降差異的敏感程度。周圍建筑物是否屬于歷史文物或優(yōu)秀建筑。必要時要收集和參閱有關(guān)設(shè)計圖紙。

②在大城市進行深基坑工程施工，基坑周圍的主要管線為煤氣、上水、下水和電纜等。應(yīng)調(diào)查掌握管線與基坑的相對位置、埋深、管徑、管內(nèi)的壓力、埋設(shè)年代。電纜有普通電纜與光纜之分，光纜的要求更高。要掌握與基坑的相對位置、埋深、規(guī)格型號、使用要求、保護裝置等。

③在城市繁華地區(qū)進行深基坑施工，臨近常有道路，這些道路的重要性并不同。所以在進行深基坑施工之前應(yīng)調(diào)查周圍道路的性質(zhì)、類型、與基坑的相對位置，交通狀況與安全程度，道路的路基與路面結(jié)構(gòu)。

2.3進行深基坑施工專項方案論證前，應(yīng)對地下結(jié)構(gòu)設(shè)計資料進行了解。主體工程地下室的平面布置和形狀，以及與建筑紅線的相對位置。這是選擇深基坑支護形式，進行支撐布置等必須參考的資料。如果平面尺寸大，形狀復(fù)雜，則在布置支撐時進行特殊處理。

了解主體結(jié)構(gòu)地下室的層數(shù)，各層樓板和底板的布置與標準，以及地面標高。根據(jù)自然地面標高和地下室底板底標高，便可確定基坑開挖深度。這是對選擇專項方案支護結(jié)構(gòu)形成，確定降水和挖土方案的重要依據(jù)。

調(diào)查和了解以上的各種資料及狀況，給深基坑工程專項方案的論證提供了可靠及準確的重要條件。

3.深基坑工程專項方案的論證

3.1深基坑工程專項方案的選擇

基坑開挖的施工工藝一般有兩種：放坡開挖（無支護開挖）和在支撐體系保護下開挖（有支護開挖）。放坡開挖是有條件的。在空曠地區(qū)或周圍環(huán)境允許時能保證邊坡穩(wěn)定的條件下采用。但在城市中心地帶，建筑物密集地區(qū)，往往不具備放坡開挖條件。因為放坡開挖需要基坑平面以外有足夠的空間供放坡之用，如在項目空間內(nèi)存在臨近建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)，地下連續(xù)墻、地下管線、運輸?shù)缆返?，都不允許放坡。該項的基坑就只能采用在支護結(jié)構(gòu)保護下進行垂直開挖的施工方法，所以在論證深基坑專項方案時，要經(jīng)過各方面的考察、了解。首先確定該項工程的深基坑專項方案所選擇的工藝方法要與實際相符。深基坑專項施工方案的選擇與工期、造價、支護結(jié)構(gòu)的安全、變形值、環(huán)境保護有著重要的關(guān)聯(lián)。所以深基坑專項方案的選擇是個非常重要的環(huán)節(jié)。

3.2深基坑工程專項方案的計算及驗算

在確定了該項深基坑專項方案基礎(chǔ)上，必須進行支護結(jié)構(gòu)的計算和驗算，確保專項方案的安全使用符合要求。論證基坑支護結(jié)構(gòu)計算和驗算時要明確計算和驗算的內(nèi)容、哪些滿足條件。對支護結(jié)構(gòu)進行計算和驗算強制性條文明確規(guī)定。支護結(jié)構(gòu)的強度計算、立桿、面板擋墻、及其基礎(chǔ)的抗壓、抗彎、抗剪及局部抗壓承載力以及錨桿桿體的抗拉承載力等均應(yīng)滿足相應(yīng)標準的要求。錨桿所錨固體的抗拔承載力、立柱與擋墻基礎(chǔ)的地基承載力、支護結(jié)構(gòu)整體或局部穩(wěn)定性的計算等也應(yīng)滿足要求。

對基坑支護結(jié)構(gòu)進行計算和驗算滿足的條件：一是滿足荷載計算要求，對支護結(jié)構(gòu)水平荷載標準值要求。對于碎石土及沙土：

支點結(jié)構(gòu)第j層支點力設(shè)計值T_di=1.25γ₀T_cj（M_cV_cT_cj按技術(shù)規(guī)程規(guī)定計算）

三是滿足截面承載力計算要求：

正截面受彎及斜截面受剪承載力計算以及縱向鋼筋，箍筋的構(gòu)造要求，必須符合規(guī)范GBJ10-89的規(guī)定。圓形截面正截面受彎承載力應(yīng)符合M=1.25γ₀M_c的要求。

四是滿足錯桿承載力計算要求：

五是滿足支撐體系計算要求：

支撐體系（含冠梁）與錨桿混合的支撐體系應(yīng)按支撐體系與排樁，地下連續(xù)墻的空間作用協(xié)同分析方法，計算支撐體系及排樁或地下連續(xù)墻的內(nèi)力與變形。支撐構(gòu)件的受壓計算程度按支撐相交的相鄰橫向水平支撐或聯(lián)系構(gòu)件中心距的1.5倍計算。

六是滿足立柱內(nèi)力計算要求

按軸心受壓構(gòu)件計算：

N_X——水平支撐及柱自重產(chǎn)生的軸x的設(shè)計值

3.3地下水控制

降低地下水位是保證深基坑支護結(jié)構(gòu)和土方開挖的重要條件。并且不因地下水位的變化，對深基坑周圍的環(huán)境和設(shè)施帶來危害。所以論證深基坑專項方案中的降低地下水位的措施及方法是十分必要的。

一是根據(jù)地勘及周圍環(huán)境的觀察狀況，所選擇的降水方法是否正確

二是根據(jù)涌水量的計算，所選擇降水設(shè)施能否滿足其降水的效果。

三是選擇的降水方法，能否滿足經(jīng)濟合理適用的原則。

一般在軟土地區(qū)深基坑挖深度超過5m，一般就要采用井點降水。為此井點的數(shù)量要經(jīng)過計算確定，降水深度要根據(jù)基坑的結(jié)構(gòu)深度及地質(zhì)資料來確定。當基坑底為涌水層且層底作用有承壓水時，注意要進行坑底突涌驗算，必要時可采取水平封底，涌滲或鉆孔減壓措施，保證坑底土層穩(wěn)定。否則一旦發(fā)生突涌，將給施工帶來極大的困難。

3.4深基坑專項施工方案應(yīng)具有可操作性

論證一項好的深基坑專項方案不僅是達到實用性，更重要的是操作者更能容易理解和掌握專項方案中的各種方法，所以專項方案也應(yīng)有以下的內(nèi)容：

一是在編制深基坑專項方案時要畫土方開挖平面、剖面圖，并注明（絕對標高）距離尺寸；地下降水平面控制圖，并注明井距及邊坡距井的距離尺寸；深基坑邊坡支護結(jié)構(gòu)的剖面圖，并注明標高及平面尺寸。

二是應(yīng)急預(yù)案的編制。主要的是在雨季施工時，由于雨水的作用，形成地表水，易滲入邊坡或流入基坑內(nèi)，給施工造成麻煩，容易給邊坡造成滑坡的危險。所以邊坡上距基坑邊一定距離設(shè)地面明排溝或截水溝，并畫圖表明排水的方向、坡度。使雨水及地表水得到有效的控制，使邊坡更加安全穩(wěn)定。

論證深基坑工程專項方案是專家的一項重要的工作，深基坑工程的安全穩(wěn)定是保證整個工程項目的基本條件。主體及地下工程能順利完成，深基坑工程施工安全是關(guān)鍵。所以在論證深基坑工程專項方案時要真正理解和掌握國家的規(guī)范、規(guī)程及強制性條文規(guī)定，使深基坑工程施工時，有章可循、有法可依。在深基坑施工這個環(huán)節(jié)上杜絕安全隱患的發(fā)生，為整個工程項目順利完成起到絕對性保障作用。