試論高層建筑深基坑施工技術(shù)和管理策略

文/謝冬云 江蘇煤炭地質(zhì)勘察一隊(duì) 江蘇鹽城 224000

引言

隨著當(dāng)前我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，人們對(duì)高層建筑的需求也越來(lái)越高，提升高層建筑深基坑施工技術(shù)，優(yōu)化施工管理工作，不僅有助于規(guī)避深基坑施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，也可針對(duì)性的中的那個(gè)施工策略，以提升整體高層建筑施工質(zhì)量，意義重大。以下本文將對(duì)此作具體闡述。

1、高層建筑深基坑施工技術(shù)

1.1 深基坑定義

深基坑，顧名思義，主要指開(kāi)挖深度的基坑、或是深度在地下室三層以上的基坑。在高層建筑中，深基坑施工技術(shù)，主要包括“深基坑開(kāi)挖施工、深基坑支護(hù)施工等”【1】。其中，在深基坑支護(hù)施工過(guò)程中，由于這種施工多為臨時(shí)機(jī)構(gòu)，若是深基坑支護(hù)施工質(zhì)量、安全性不高，將會(huì)加深施工過(guò)程中發(fā)生危險(xiǎn)事故的激勵(lì)。加強(qiáng)對(duì)高層建筑工程深基坑施工管理，有助于最大限度的降低高層建筑深基坑施工成本，減少深基坑施工對(duì)周邊環(huán)境的影響，會(huì)直接影響到高層建筑的安全性。

1.2 高層建筑應(yīng)用深基坑施工技術(shù)的意義

在高層建筑施工中，深基坑施工有助于節(jié)省建筑空間，擴(kuò)展建筑地下空間，這在寸土寸金的大城市，真可謂大有裨益【2】。同樣，高層建筑深基坑施工中，若是可以管理控制好施工過(guò)程，提升施工質(zhì)量，保證工程按進(jìn)度完工，也可節(jié)約建筑成本，提升高層建筑整體經(jīng)濟(jì)效益。在高層建筑中運(yùn)用深基坑施工技術(shù)，對(duì)地下進(jìn)行開(kāi)挖，盡量規(guī)避對(duì)地面施工的危害，有助于降低高層建筑對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響，發(fā)揮積極應(yīng)用意義。

2、高層建筑案例

2.1 高層建筑概況

在A地某高層建筑施工過(guò)程中，該建筑為綜合辦公高層樓房建筑，建筑層高24層，深基坑施工面積為22萬(wàn)平方米【3】。該高層建筑的深基坑施工中，基坑開(kāi)挖深度為6米，地下管線較為復(fù)雜。為保證高層建筑深基坑施工安全質(zhì)量，分析研究深基坑施工技術(shù)原則，并制定合理的管理策略，發(fā)揮重要作用。

2.2 高層建筑深基坑施工原則

在A地高層建筑工程施工中，運(yùn)用深基坑施工技術(shù)，一定要在施工過(guò)程中嚴(yán)格遵循經(jīng)濟(jì)合理、施工便利、安全可靠、工期內(nèi)完工的原則。確保深基坑施工中，深基坑支護(hù)安全，達(dá)到高層建筑的穩(wěn)定性、強(qiáng)度大、不易變形的要求，有助于提升施工安全性【4】。而在經(jīng)濟(jì)合理與安全可靠方法，則是指在高層建筑工程深基坑施工中，需要在深基坑施工安全前提下，從施工材料的選擇，人工成本的管控以及施工工期、設(shè)備、造價(jià)等多個(gè)流程內(nèi)，選擇經(jīng)濟(jì)合理的深基坑施工方案。

3、高層建筑深基坑施工技術(shù)中存在的問(wèn)題

3.1 深基坑邊坡坍塌問(wèn)題

針對(duì)A地高層建筑的深基坑施工項(xiàng)目，深基坑施工是一項(xiàng)極其復(fù)雜的工程，對(duì)施工技術(shù)要求高，施工的系統(tǒng)性極強(qiáng)。研究分析高層建筑工程中的深基坑施工過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題，從坍塌、水平位移以及周邊建筑變形、施工管理控制方面，深入分析研究高層建筑工程中的深基坑施工技術(shù)問(wèn)題【5】。在A地高層建筑工程深基坑施工過(guò)程中，深基坑的邊坡位置，極其容易出現(xiàn)坍塌事故，影響工程質(zhì)量，也增加高層建筑工程施工成本，產(chǎn)生不良影響?；拥倪吰挛恢?，容易出現(xiàn)坍塌事故。這是由于在高層建筑工程深基坑支護(hù)施工過(guò)程中，若是忽視施工的任何一個(gè)環(huán)節(jié)，或是施工細(xì)節(jié)沒(méi)有做到位，均會(huì)增加基坑邊坡坍塌的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。

3.2 深基坑邊坡水平位移過(guò)大問(wèn)題

在A高層建筑工程中，運(yùn)用深基坑支護(hù)施工技術(shù)，在施工的過(guò)程中，容易出現(xiàn)水平位移過(guò)大的問(wèn)題，降低施工質(zhì)量。高層建筑工程中，運(yùn)用深基坑施工技術(shù)，基于其支護(hù)施工過(guò)程中，容易出現(xiàn)水平位移過(guò)大的問(wèn)題【6】。同樣，在高層建筑工程深基坑施工中，若是基坑邊坡水平位移超過(guò) 4cm，并且隨著施工時(shí)間的不斷推移，這個(gè)邊坡的位移量還在不斷的加大，將會(huì)增加施工安全風(fēng)險(xiǎn)，過(guò)則造成施工事故，產(chǎn)生極不利的后果。這種深基坑施工問(wèn)題的發(fā)生，多與深基坑設(shè)計(jì)方案、施工過(guò)程管理等方面有關(guān)，增加施工風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 深基坑施工影響周邊建筑變形問(wèn)題

基于A地高層建筑工程中，運(yùn)用深基坑施工技術(shù)，影響影響周邊環(huán)境，導(dǎo)致周邊建筑變形，產(chǎn)生不利危害。高層建筑工程深基坑施工過(guò)程中，由地基沉降原因，極易引起周?chē)ㄖ冃巍?】。在高層建筑工程深基坑施工中，若施工過(guò)程中，產(chǎn)生地基沉降或周?chē)ㄖ冃?，施工人員沒(méi)有立即停止施工，不僅會(huì)危害周?chē)ㄖ镔|(zhì)量安全，造成周?chē)ㄖ冃?，也?huì)給施工人員以及周邊居民人身安全帶來(lái)危害，亟待制定合理的管理決策，規(guī)范深基坑施工流程，杜絕周邊建筑變形問(wèn)題的發(fā)生。

3.4 深基坑施工管理弊端

在A地高層建筑施工中，若是在深基坑施工過(guò)程中，不重視深基坑施工管理工作，將會(huì)增加施工風(fēng)險(xiǎn)因素，導(dǎo)致高層建筑施工質(zhì)量下降,進(jìn)而威脅整體工程施工的安全。同樣，管理人員觀念傳統(tǒng)，忽視對(duì)深基坑施工的管理控制，也將會(huì)降低建筑施工安全，產(chǎn)生不良影響。

4、優(yōu)化制定高層建筑深基坑施工管理策略

4.1 優(yōu)化管理深基坑邊坡坍塌的策略

針對(duì)A地高層建筑深基坑施工技術(shù)問(wèn)題，為有效規(guī)避邊坡坍塌問(wèn)題，可以從以下幾個(gè)方面優(yōu)化施工管理策略，提升施工安全性，避免發(fā)生深基坑邊坡坍塌問(wèn)題。

（1）首先，在深基坑施工過(guò)程中，如土體松軟，可以結(jié)合施工管理人員，協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)工作人員，重新調(diào)整設(shè)計(jì)方案，降低開(kāi)挖深度，可規(guī)避因基坑上部土體會(huì)重力作用發(fā)生的坍塌風(fēng)險(xiǎn)。

（2）其次，針對(duì)深基坑施工開(kāi)挖產(chǎn)生的積水引起的邊坡坍塌問(wèn)題，施工中可運(yùn)用高壓噴射注漿法或漿噴深層攪拌法，修建止水帷幕，避免因地下水流失，造成地基周?chē)闹锌?、塌陷的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）再次，在深基坑開(kāi)挖的過(guò)程中,可運(yùn)用分層、分段開(kāi)挖，分層、分段支護(hù)的方式,減少深基坑施工對(duì)土體的影響，避免導(dǎo)致邊坡坍塌，提升高層建筑施工質(zhì)量。

（4）最后，在高層建筑工程的深基坑施工過(guò)程中，保護(hù)好深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)，結(jié)合實(shí)際情況，從放坡挖土、中心島式挖土、盆式挖土、逆作式挖土方式中【8】，選擇適合A地高層建筑深基坑土方開(kāi)挖方案，避免基坑邊坡坍塌，提升施工管理質(zhì)量，保證高層建筑深基坑施工質(zhì)量，加強(qiáng)施工管理工作，對(duì)提升施工質(zhì)量，效果顯著。

4.2 管理控制深基坑邊坡位移的策略

針對(duì)A地高層建筑深基坑施工邊坡位移問(wèn)題，以從以下幾個(gè)方面優(yōu)化施工管理策略，避免發(fā)生邊坡位移問(wèn)題。

（1）首先，在管理深基坑施工位移問(wèn)題的過(guò)程中，可以在基坑施工中的關(guān)鍵位置，每隔8～10m 設(shè)置信息化監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每天可定期監(jiān)測(cè)1～3 次，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，來(lái)分析基坑位移現(xiàn)象。若是出現(xiàn)超過(guò)規(guī)范允許位移，需及時(shí)停止施工，并調(diào)整施工方案，對(duì)施工主體進(jìn)行加固，保護(hù)高層建筑深基坑的施工安全。

（2）其次，在深基坑施工過(guò)程中,不得隨意改動(dòng)施工圖紙,須根據(jù)實(shí)際情況，由監(jiān)理人員、設(shè)計(jì)人員、相關(guān)專家“三方”會(huì)審后才能改動(dòng)。須結(jié)合專家、施工單位的意見(jiàn)，分析基坑支護(hù)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性，改進(jìn)深基坑支護(hù)施工設(shè)計(jì)方案，及時(shí)處理基坑邊坡水平位移問(wèn)題。

（3）再次，在深基坑施工過(guò)程中，結(jié)合高層建筑特征，密切監(jiān)測(cè)位移發(fā)生情況。提升施工人員質(zhì)量，規(guī)范基坑施工操作流程，人人都能遵守施工質(zhì)量要求，避免位移發(fā)生。

（4）最后，在高層建筑工程深基坑施工中，還可建立完善的高層建筑深基坑施工動(dòng)態(tài)信息反饋機(jī)制，設(shè)置好相應(yīng)的監(jiān)測(cè)地點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)高層建筑深基坑施工進(jìn)度間隔時(shí)間,當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)位移變化時(shí),須增加監(jiān)測(cè)數(shù)量，動(dòng)態(tài)管控高層建筑深基坑位移風(fēng)險(xiǎn)。

4.3 管控深基坑施工影響周邊建筑變形問(wèn)題

針對(duì)A地高層建筑深基坑施工過(guò)程中，為避免施工影響周邊建筑變形，需從設(shè)計(jì)、施工監(jiān)控以及施工技術(shù)調(diào)整等方面，管理深基坑施工過(guò)程，規(guī)避周邊建筑物沉降變形問(wèn)題，可以從以下幾個(gè)方面優(yōu)化施工管理策略：

（1）首先，在深基坑施工工程中，集合土力學(xué)、地基與基礎(chǔ)以及邊坡支護(hù)等技術(shù)，是一直綜合性較強(qiáng)的施工技術(shù)。設(shè)計(jì)工程師、監(jiān)理工程師要對(duì)施工方案本身進(jìn)行審查，也要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，工程的設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)施工方案進(jìn)行考察，將深基坑施工對(duì)周?chē)斐傻挠绊懡档阶畹汀?/p>

（2）其次，嚴(yán)密監(jiān)測(cè)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形以及對(duì)周邊環(huán)境造成的影響。在深基坑土方開(kāi)挖前，應(yīng)該對(duì)高層建筑深基坑施工位置的地質(zhì)信息、周?chē)慕ㄖ?、管線信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)于特殊土體，必須改進(jìn)施工方法，排除周?chē)ㄖ锏叵陆Y(jié)構(gòu)對(duì)深基坑支護(hù)施工項(xiàng)目的影響。

（3）再次，在高層建筑工程深基坑施工中，做好施工支護(hù)工作，加強(qiáng)深基坑周?chē)捕?，做好施工圍擋，處理好施工開(kāi)挖土石與周?chē)h(huán)境的關(guān)系，避免造成不良影響。

（4）最后，在深基坑施工過(guò)程中，深基坑位置為膨脹土，由于膨脹土遇水會(huì)膨脹，導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)變松，若是盲目開(kāi)挖會(huì)導(dǎo)致土體滑移，會(huì)影響周?chē)Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，則可避開(kāi)雨季施工，降低建筑變形風(fēng)險(xiǎn)。

4.4 做好深基坑施工全過(guò)程管控工作

在高層建筑工程深基坑施工中，優(yōu)化管理策略，可以施工前期需要控制的問(wèn)題以及施工過(guò)程中需要控制管理的問(wèn)題方面進(jìn)行分析，并優(yōu)化制定綜合管理方案，保證高層建筑深基坑施工安全。

（1）首先，在A地高層建筑施工前期，一定要有一套安全經(jīng)濟(jì)、成熟可靠的深基坑施工設(shè)計(jì)方案。在高層建筑深基坑施工前期準(zhǔn)備階段，避免因設(shè)計(jì)不合理造成影響工程的質(zhì)量和施工效率，規(guī)避設(shè)計(jì)階段因參數(shù)取值錯(cuò)誤、地下水處理不當(dāng)、支護(hù)方案選擇不當(dāng)?shù)?造成的深基坑支護(hù)事故。要求深基坑設(shè)計(jì)工作人員，可基于A地高層建筑設(shè)計(jì)需求，并結(jié)合工程力學(xué)與地基學(xué)等建筑設(shè)計(jì)角度，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)、水文條件以及施工周?chē)刭|(zhì)條件進(jìn)行分析，合理運(yùn)用專業(yè)學(xué)識(shí)，設(shè)計(jì)處可靠的設(shè)計(jì)方案，規(guī)避施工過(guò)程中出現(xiàn)坍塌、水平移位、建筑變形的弊端。

（2）其次，基坑垮塌大部分原因是工程施工造成的，在工程施工過(guò)程中，管控好施工周期，將一部分施工工程分包出去，同期施工，提升施工進(jìn)度，確保高層建筑基坑施工項(xiàng)目可以按期完工。具體執(zhí)行時(shí)，一定要認(rèn)真選擇工程分包建設(shè)單位，做好施工前期的專項(xiàng)管理工作。認(rèn)真選擇工程的分包建設(shè)單位，選擇有資質(zhì)分包建設(shè)單位進(jìn)行施工，有非常好的社會(huì)信譽(yù)，具備非常強(qiáng)大的技術(shù)支持，保障施工過(guò)程的有序展開(kāi)。同樣，在此過(guò)程中，也要嚴(yán)防分包建筑單位將高層建筑深基坑施工項(xiàng)目轉(zhuǎn)包的現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)立即解除分包單位的建筑合同，選擇具備資質(zhì)的單位開(kāi)展后續(xù)施工工作。

（3）再次，在A地高層建筑深基坑工程施工過(guò)程中，需要有效控制深基坑的施工環(huán)節(jié)，項(xiàng)目管理工作人員，應(yīng)該針對(duì)施工規(guī)范，針對(duì)不同的施工環(huán)節(jié)，進(jìn)行不同的施工控制管理，控制深基坑施工各個(gè)環(huán)節(jié)的安全。在高層建筑深基坑工程施工過(guò)程中，充分考量深基坑施工中面臨的雨天降水、防水、排水因素，做好止水工作，有效控制施工點(diǎn)附近土體止水效果。在施工過(guò)程中，運(yùn)用信息化手段，監(jiān)測(cè)管理高層建筑深基坑工程，開(kāi)展信息化工程管理工作；監(jiān)測(cè)高層建筑后邊鄰近建筑物、支護(hù)結(jié)構(gòu)沉降以及裂縫、支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移等問(wèn)題，并及時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整深基坑施工方案，杜絕危險(xiǎn)問(wèn)題的發(fā)展，提升高層建筑深基坑施工安全質(zhì)量。

（4）最后，還要加強(qiáng)培養(yǎng)深基坑施工管理人才，提升管理工作人員的技術(shù)水平與工作經(jīng)驗(yàn)，能夠正面應(yīng)對(duì)高層建筑深基坑施工過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題，快速分析問(wèn)題找出問(wèn)題癥結(jié)，動(dòng)態(tài)調(diào)整深基坑施工方案，提升施工質(zhì)量，保證施工能夠再工期內(nèi)完成，提升高層建筑深基坑施工質(zhì)量。

結(jié)論：

綜上所述，在高層建筑深基坑施工中，隨著高層建筑層數(shù)、規(guī)模的不斷變化，深基坑施工難度也在不斷增加。針對(duì)施工中存在的問(wèn)題弊端，堅(jiān)決杜絕施工中偷工減料，制定合理的深基坑施工管理策略，不僅有助于規(guī)避這些問(wèn)題弊端，也有助于提升高層建筑深基坑施工質(zhì)量，發(fā)揮積極影響。