建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)與管理分析

李仲明（中國(guó)建筑技術(shù)集團(tuán)有限公司，福建 福州 350000）

在房屋建筑工程建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)用深基坑支護(hù)施工技術(shù)能夠有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜且較高的建筑結(jié)構(gòu)施工要求，保證地基的安全性與穩(wěn)定性，提升建筑工程建設(shè)質(zhì)量，改善結(jié)構(gòu)的安全性。對(duì)于現(xiàn)代建筑而言，在基坑四周環(huán)境安全監(jiān)測(cè)和地下結(jié)構(gòu)作業(yè)時(shí)，需根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求實(shí)施操作，避免發(fā)生安全事故，并對(duì)深基坑支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，提升整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。在工程建設(shè)過(guò)程中，需根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求制定工程考察方案時(shí)，并經(jīng)過(guò)相關(guān)部門、單位審核后才可開展施工，與此同時(shí)，還需綜合考慮深坑深度、回填施工、地下水水位等內(nèi)容。在布置支護(hù)與開口深基坑時(shí)，需保證工程施工質(zhì)量與安全，如果發(fā)生安全事故，則會(huì)威脅到施工人員的生命與財(cái)產(chǎn)安全。因此，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員需提升自身專業(yè)水平和安全意識(shí)，保證后續(xù)工程建設(shè)能夠有序開展，保證整個(gè)工程施工質(zhì)量和安全[1]。

1 建筑工程深基坑支護(hù)特點(diǎn)

深基坑指的是支護(hù)結(jié)構(gòu)在5m 以上的基坑。在深基坑施工時(shí)，需對(duì)各種施工技術(shù)實(shí)施優(yōu)化整改，并做好完善與檢查工作，以保證深基坑作業(yè)能夠有序開展，在避免對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境造成破壞的前提下，提升地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。由此可見，深基坑支護(hù)施工的綜合性、復(fù)雜程度較高。施工時(shí)，主要包含以下特征：

（1）基坑深度持續(xù)增加。由于建筑規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，住房用地資源逐漸匱乏，為了能夠提升用地率，高層項(xiàng)目持續(xù)增多。而建筑物高度持續(xù)上升，這就對(duì)基礎(chǔ)承壓能力提出了更高的要求，對(duì)此，需不斷增加基坑深度，以保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全，從而符合工程建設(shè)相關(guān)規(guī)定要求。

（2）地區(qū)性較強(qiáng)。在對(duì)深基坑支護(hù)進(jìn)行作業(yè)時(shí)，場(chǎng)地周圍通常會(huì)出現(xiàn)各種水文地質(zhì)環(huán)境，使得深基坑項(xiàng)目施工存在較大差異性。在相同地區(qū)內(nèi)，土體性質(zhì)與巖石也會(huì)出現(xiàn)較大差異，在開挖深基坑過(guò)程中，需根據(jù)該區(qū)域具體狀況實(shí)施相關(guān)操作。

（3）會(huì)影響現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境。在高層或者超高層建筑工程施工時(shí)，由于場(chǎng)地周圍建筑物較多，人流量較大，并且交通便利，因此，應(yīng)用深基坑支護(hù)施工技術(shù)時(shí)會(huì)存在較多影響因素，不但需綜合考慮各種問(wèn)題對(duì)深基坑支護(hù)施工技術(shù)產(chǎn)生的影響，還要詳細(xì)研究深基坑支護(hù)施工技術(shù)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響。

（4）具有隨機(jī)性、風(fēng)險(xiǎn)性特征。在對(duì)深基坑支護(hù)進(jìn)行施工時(shí)，由于此環(huán)節(jié)屬于臨時(shí)項(xiàng)目，對(duì)此，通常會(huì)發(fā)生施工技術(shù)、資金投入較少等現(xiàn)象，使得基坑支護(hù)風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)措施達(dá)不到預(yù)期要求，從而提升了安全事故發(fā)生的概率。另外，項(xiàng)目施工工期不斷延長(zhǎng)，會(huì)容易引發(fā)各種風(fēng)險(xiǎn)事故，使得工程建設(shè)具有較高的隨機(jī)性[2]。

2 項(xiàng)目概況

某工程位于福州市鼓樓區(qū)五鳳街道軟件園C 區(qū)。其北側(cè)為未命名瀝青道路（寬約10m）,南側(cè)為現(xiàn)狀邊坡，其余側(cè)基本為1～7層框架結(jié)構(gòu)辦公樓。項(xiàng)目設(shè)一層地下室，單層地下室面積約4600m2，采用管樁基礎(chǔ)?；哟笾鲁什灰?guī)則矩形，周長(zhǎng)498m，面積5438m2，開挖深度5.4m～8.0m，土方量約3萬(wàn)m3。

3 深基坑工程概況和特點(diǎn)

3.1 工程環(huán)境條件

基坑南側(cè)為已建2#研發(fā)樓緊鄰基坑，2#研發(fā)樓地上共5層無(wú)地下，建筑總高度17.35m，采用管樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深2.2m；基坑西側(cè)已建1#研發(fā)樓緊鄰基坑，1#研發(fā)樓地上共3 層無(wú)地下，建筑總高度13.8m，采用管樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深2.2m；基坑西南角現(xiàn)狀擋墻高約5m，距離基坑4m～6m；基坑?xùn)|南角現(xiàn)狀階梯擋墻，第一級(jí)擋墻高6.2m，距離基坑2.4m，第二級(jí)擋墻高9.7m，距離基坑5.9m?；颖眰?cè)為未命名瀝青道路，距離基坑約5m；基坑?xùn)|側(cè)已有建筑物距離基坑約10m。

3.2 地質(zhì)條件

場(chǎng)地內(nèi)巖土層可分為6個(gè)主層，主要由近代人工填土層（Q4ml），第四系坡積層（Q4dl）、與下伏基巖為白堊系花崗巖（K1M）組成。

擬建場(chǎng)地在鉆孔深度內(nèi)未揭露風(fēng)化殘留體（孤石），由于鉆孔間距較大，不排除其他地段存在孤石的可能性。擬建場(chǎng)地內(nèi)各巖土層厚度、層頂埋深及層頂標(biāo)高統(tǒng)計(jì)詳見下表，以上各巖土層未發(fā)現(xiàn)臨空面、洞穴、破碎巖體及軟弱夾層等。土體力學(xué)參數(shù)見表1。

表1 土體力學(xué)參數(shù)表

3.3 水文條件

擬建場(chǎng)地位于福州市鼓樓區(qū)軟件園C 區(qū)，場(chǎng)地主要屬剝蝕殘山地貌單元，地形起伏不大，根據(jù)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高，還需進(jìn)一步回填。根據(jù)地下水埋藏條件，場(chǎng)地地下水類型為上層滯水及孔隙-裂隙潛水，上層滯水主要賦存在雜填土中；孔隙-裂隙潛水主要賦存全風(fēng)化花崗巖、砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖以及中風(fēng)化花崗巖層中。

擬建場(chǎng)地含水層埋藏深淺不一，地下水形成條件復(fù)雜，補(bǔ)給和邊界條件不易查清，水質(zhì)類型較復(fù)雜，場(chǎng)地水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度為中等復(fù)雜。

4 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

支護(hù)結(jié)構(gòu)平面布置形式如圖1 所示。采用預(yù)應(yīng)力懸臂樁支護(hù)體系，部分剖面采用放坡、土釘墻支護(hù)、放坡+懸臂樁支護(hù)體系；地下水控制采用坑內(nèi)集水明排的方式。

圖1 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)布置方案

（1）1-1 剖面～2-2 剖面采用預(yù)應(yīng)力懸臂樁支護(hù)體系：圍護(hù)樁采用旋挖鉆孔灌注樁，樁型為Φ1000mm@1800mm，樁長(zhǎng)12m。樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，樁底沉渣≤100mm。

（2）3-3 剖面～4-4 剖面采用預(yù)應(yīng)力懸臂樁支護(hù)體系：圍護(hù)樁采用旋挖鉆孔灌注樁，樁型為Φ1000mm@1600mm，樁長(zhǎng)15.75m。樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，樁底沉渣≤100mm。

（3）5-5剖面采用預(yù)應(yīng)力懸臂樁支護(hù)體系：圍護(hù)樁采用旋挖鉆孔灌注樁，樁型為Φ1000mm@1800mm，樁長(zhǎng)15m。樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，樁底沉渣≤100mm。

（4）6-6剖面～采用預(yù)應(yīng)力懸臂樁支護(hù)體系：圍護(hù)樁采用旋挖鉆孔灌注樁，樁型為Φ1000mm@1800mm，樁長(zhǎng)13m。樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，樁底沉渣≤100mm。

（5）7-7剖面采用放坡+懸臂樁支護(hù)體系：上部放坡高度為0.7～2.5m，圍護(hù)樁采用旋挖鉆孔灌注樁，樁型為Φ800mm@1600mm，樁長(zhǎng)10m。樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，樁底沉渣≤100mm。

（6）8-8 剖面采用土釘墻支護(hù)：放坡高度為2.8～4m，土釘豎向間距1.5m，水平間距1.2m，自上至下土釘長(zhǎng)度為2.8m、3.8m、4.8m，面層混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20。

（7）1-1剖面～6-6剖面冠梁：截面尺寸為1100mm×800mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40。

（8）7-7 剖面冠梁：截面尺寸為900mm×600mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40[3]。

5 支護(hù)結(jié)構(gòu)施工方案

5.1 施工平面布置

本工程施工現(xiàn)場(chǎng)的平面布置考慮了各種環(huán)境因素和施工需要，現(xiàn)場(chǎng)按如下方法布置：

（1）現(xiàn)場(chǎng)平面隨著工程施工進(jìn)度進(jìn)行布置和安排，階段平面布置要與該時(shí)期的施工重點(diǎn)相適應(yīng)。

（2）在平面布置中充分考慮施工機(jī)械設(shè)備、辦公、道路、現(xiàn)場(chǎng)出入口、臨時(shí)堆放場(chǎng)地等的優(yōu)化合理布置。

（3）施工材料堆放設(shè)在方便垂直運(yùn)輸機(jī)械操作范圍內(nèi)。

（4）中小型機(jī)械的布置要處于安全環(huán)境中，避開高空物體打擊的范圍。

（5）臨電電源、電線敷設(shè)要避開人員流量大的樓梯及安全出口，以及容易被墜落物體打擊的范圍，電線盡量采用暗敷方式。

（6）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全管理力度，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行管理。

（7）加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和文明施工管理的力度，使工程現(xiàn)場(chǎng)永遠(yuǎn)處于整潔、衛(wèi)生、有序合理的狀態(tài)，使該工程在環(huán)保、節(jié)能等方面成為名副其實(shí)的綠色建筑。

（8）控制粉塵設(shè)施排污、廢棄物處理及噪聲設(shè)施的布置[4]。

（9）設(shè)置便于大型運(yùn)輸車輛通行的現(xiàn)場(chǎng)道路并保證其可靠性。

5.2 施工要求

（1）嚴(yán)格貫徹基坑支護(hù)“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息施工”的原則，基坑施工中與施工后均應(yīng)對(duì)基坑變形進(jìn)行觀測(cè)，施工中若發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施。

（2）在支護(hù)結(jié)構(gòu)施工及土方開挖前，應(yīng)查明地下管線及相鄰建筑物基礎(chǔ)埋設(shè)位置及深度并進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，以確保管網(wǎng)及相鄰建筑物基礎(chǔ)安全；在土方開挖前應(yīng)做出詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)，施工全過(guò)程應(yīng)加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理，以確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全。

（3）土方開挖應(yīng)與支護(hù)結(jié)構(gòu)施工相互配合，應(yīng)分層分段開挖土方并及時(shí)施工支護(hù)結(jié)構(gòu)，上層支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后，方可開挖下層土方。

（4）施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求做好場(chǎng)地平整工作。對(duì)不利于施工機(jī)械運(yùn)行的松散軟土應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)處理。若為雨季，須采取有效排水措施。

（5）施工前應(yīng)復(fù)核測(cè)量基線、水準(zhǔn)點(diǎn)及樁位，放樣基點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在不受施工影響處。施工前應(yīng)選定機(jī)械設(shè)備，明確施工工藝及技術(shù)要求。

（6）在建筑物舊址或雜填土地區(qū)施工時(shí)，應(yīng)先探明在樁位處的舊基礎(chǔ)、石塊等障礙物，采取必要措施挖除。若周邊存在管線時(shí)，應(yīng)先探明其確切位置，采取必要措施移除或避開。

（7）鄰近基坑邊緣的承臺(tái)土方開挖時(shí)，須嚴(yán)格按跳一挖一的原則實(shí)施。

（8）本方案應(yīng)包含基坑土方工程專項(xiàng)施工安全方案及應(yīng)急預(yù)案，且須通過(guò)專項(xiàng)方案專家論證，并嚴(yán)格按照方案實(shí)施。

（9）施工過(guò)程中應(yīng)始終保持各區(qū)至少兩臺(tái)挖土機(jī)在場(chǎng)。

（10）基坑開挖過(guò)程中，若出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)回填。

（11）當(dāng)出現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形過(guò)大等破壞征兆時(shí)，應(yīng)及時(shí)在基坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)進(jìn)行堆土反壓，坡頂卸土減壓，砂石袋壓坡等措施。施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)備有一定數(shù)量的砂袋。若發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象或位移達(dá)到預(yù)警值時(shí)，立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案并及時(shí)查明原因。

（12）基坑邊坡坡頂做施工欄桿，欄桿上掛安全網(wǎng)，夜間要設(shè)警戒標(biāo)志。

（13）基坑土方開挖應(yīng)遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”的原則施工，放坡坡率必須滿足設(shè)計(jì)要求。

（14）土方開挖前須通知監(jiān)測(cè)單位做好監(jiān)測(cè)點(diǎn)，方可施工。

（15）支護(hù)結(jié)構(gòu)若超出用地紅線，施工前建設(shè)單位須征得相關(guān)業(yè)主同意。

6 建筑深基坑支護(hù)施工管理策略

6.1 合理檢測(cè)

在工程建設(shè)過(guò)程中，需根據(jù)規(guī)定要求開展各項(xiàng)施工，并加大檢查工作力度，依據(jù)檢測(cè)信息明確具體施工狀況，如果存在問(wèn)題和不足，需及時(shí)采取處理措施。由于基坑施工條件較為復(fù)雜，在各種因素影響下，有可能會(huì)發(fā)生設(shè)計(jì)尺寸與實(shí)際尺寸出現(xiàn)誤差，因此，需與設(shè)計(jì)人員建立有效的溝通渠道，并制定合理的解決措施，快速處理這些問(wèn)題。在檢測(cè)過(guò)程中，需重點(diǎn)檢查地下水情況，并根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)具體情況，編制科學(xué)合理的周期性檢查方案，依據(jù)檢查需求，配置專業(yè)人員與精密設(shè)備，結(jié)合方案將檢測(cè)作業(yè)落到實(shí)處，獲取有效的檢測(cè)信息，為工程施工提供可靠依據(jù)。如果信息出現(xiàn)異常，則需立即停止施工，找出相關(guān)原因，并采取針對(duì)性處理措施[5]。

6.2 地下水控制

在深基坑作業(yè)時(shí)，在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中，可能會(huì)對(duì)土體造成擾動(dòng)，有可能會(huì)使得地下水發(fā)生涌出，因此，需實(shí)施有效的降水方式，保證工程施工的安全性。首先，應(yīng)用人工降水的方式，盡量避免地下水影響深基坑支護(hù)體系，確保深基坑的安全與穩(wěn)定；其次，布置止水帷幕，應(yīng)用此類型設(shè)備阻隔地下水，減少對(duì)深基坑作業(yè)產(chǎn)生的影響。

6.3 加強(qiáng)周邊保護(hù)

在開挖深基坑時(shí)，需對(duì)周圍地質(zhì)環(huán)境加以保護(hù)，如果發(fā)生地下水滲透的現(xiàn)象，可能會(huì)導(dǎo)致基坑發(fā)生裂縫的情況，使得支架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞情況。為防止發(fā)生問(wèn)題，需根據(jù)具體狀況，對(duì)地下水采取封堵處理。另外，需對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行全面觀察，實(shí)時(shí)優(yōu)化整改深基坑四周防護(hù)措施，提升防護(hù)水平。

6.4 施工方法的合理應(yīng)用

如果基坑規(guī)模較大，可能會(huì)發(fā)生表面長(zhǎng)時(shí)間裸露的現(xiàn)象，當(dāng)受到自然降水、地下水滲透等環(huán)境因素影響后，土體會(huì)出現(xiàn)變質(zhì)的情況，進(jìn)而引發(fā)各種質(zhì)量和風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。因此，需合理使用施工方法，對(duì)基坑暴露在外界的時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建筑工程項(xiàng)目不斷增多，對(duì)地基施工質(zhì)量和安全提出了更高要求，只有改善深基坑支護(hù)技術(shù)使用效果，才能夠提升房屋建筑工程建設(shè)質(zhì)量。在實(shí)際施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)綜合考慮施工技術(shù)條件以及施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，選用適宜的深基坑支護(hù)施工技術(shù)措施，提升支護(hù)技術(shù)使用效果，增加工程項(xiàng)目收益，保證整個(gè)工程施工質(zhì)量和安全。