1、建筑深基坑支护施工控制【摘 要】在建筑工程中基坑工程是一个重要组成部分，尤其是深基坑工程施工的成败对工程的全局将产生至关重要的影响。高层建筑的发展，使得基坑深度和面积越来越大，施工也越来越复杂，支护难度越来越大，对深基坑支护的技术要求越来越高，因此在工程实践中必须不断总结，提高基坑支护技术水平，满足高层建筑的需求。 【关键词】高层建筑；深基坑；支护技术；施工控制 1、深基坑工程的特点及现状 1.1 基坑越挖越深 或为了使用方便，或因为地皮昂贵，或为了符合城管规定及人防需要，建筑投资者不得不向地下发展。过去建 12 层地下室，即使在大城市也不普遍，中等城市更为少见。而现在在一些大城市及沿海地区，
2、地下 34 层已很寻常，56 层也有。因此基坑深度多在 1016 m 之间，在 20 m 左右的也为数不少。 1.2 工程地质条件越来越差，基坑周围环境复杂 在某些沿海经济开发区，建筑工程所处的地质条件差的问题较为突出。城市中，高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方，并紧靠重要市政公路。而此处原有建筑结构陈旧，地上与地下管线密布。因此，基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定，也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。 1.3 基坑支护方法众多 基坑支护板结构形式有板柱式、柱列式、重力式挡墙、组合式以及土层锚杆、逆筑法等。施工方法诸如人工挖孔桩，预制桩，深层搅拌桩，钢板桩，地下连续墙，内支撑，各
3、种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护，此外还有锚钉墙等。 1.4 基坑工程的成功率较低 一旦基坑支护失效，常造成邻近房屋、地下管线及道路的开裂，引发工程纠纷，甚至出现严重的破坏，造成重大的经济损失及人员的伤亡。2、深基坑支护结构选型 2.1 深基坑支护结构的作用 基坑土方开挖的施工工艺一般有两种：放坡开挖（无支护开挖）和在支护体系保护下的开挖（有支护开挖） 。前者既简单又经济，但需具备放坡开挖的条件，即基坑不太深而且具备基坑平面之外有足够的空间供放坡之用。建筑密度很大的城市中心地带，往往不具备基坑放坡开挖的条件，所以只能采用支护结构保护下的垂直开挖或基本垂直开挖。 支护结构，通常作为临时性结构，
4、当基础施工完毕即失去作用。有些支护结构的材料可以回收利用，如钢板桩和一些临时性的工具式支撑。也有一些支护结构属于永久支护，即可以作为基础结构的组成部分，例如地下连续墙一般可以作为复合式地下室外墙。不管是哪一类支护结构，均具有挡土、挡水和保护环境的作用，保护基础工程在施工安全的前提下，尽力做到经济合理和便于施工。 2.2 深基坑支护选择 深基坑支护结构选择一般应先考虑本单位现有施工机构，优先考虑本工程基础桩相同类型桩作为基坑支护结构，如工程桩采用钢筋混凝土灌注桩，则基坑支扩结构应尽量选用这种桩型，其直径可相应选用较小直径，这样可减少进退场费用。当基坑较深围护桩布置允许时，应尽量选用两排支护桩，这
5、种布置方式力学性能较好，前后排桩与桩顶圈梁形成刚架结构，桩间土参与协同工作。改善围护桩的受力状况，达到减少桩的配筋量。当围护桩要求达到防渗要求，基坑深度小于 7 m，地表杂填土中砖瓦碎片含量较多时，不宜单独选用水泥搅拌桩，搅拌桩改为水泥注浆。北方粘土地区，基坑较深，可选用钢筋混凝土桩加锚杆支护形式，但南方一般不适用，可选用大直径钢筋混凝土灌注桩，桩顶加钢筋混凝土圈梁，转角处加斜支撑。凡是地基土为淤泥，且基坑又较深时，不宜选用钢板桩，选用钢筋混凝土地下连续墙。工程造价较高，可选用大直径两排钢筋混凝土灌桩，中间加水泥搅拌桩（互相重叠 150mm 以上，以便形成防渗幕墙，且参与灌注桩协同工作，具有良
6、好力学性能，当条件允许时，用井点降水作为辅助手段） 。围护桩的选用应经过多方案比较，根据实际情况，包括周围环境和地质条件，选用经济效益最佳的支护方式。 3、深基坑工程勘察 在建筑地基详细勘察阶段，对需要支护的工程进行勘察工作，勘察内容包括水文地质勘察、岩土勘察和基坑周边环境勘察，在取得勘察资料的基础上，针对基坑特点，应提出解决问题的建议：分析场地的地层结构和岩土的物理力学性质，地下水的控制方法及计算参数，施工中应进行的现场监测项目，基坑开挖过程中应注意的问题及其防治措施。 4、深基坑支护的设计 4.1 充分利用新技术、新理念，具体事物具体分析 在现今的深基坑支护结构的设计领域，还没有公认的、权
7、威的计算公式，基本上都是摸着石头过河。深基坑支护结构的设计要区别其他设计领域，要改变传统观念，利用施工监测反馈动态信息指引设计体系。 4.2 重视支护结构理论和材料的试验研究 正确的理论必须建立在大量试验研究的基础之上。在深基坑支护结构的实验方面，我国与发达国家有较大距离，还有大量的路要走。不过，我国由于经济的飞速发展，大量高层超高层建筑拔地而起，所以积累了大量的第一手施工数据，但缺少科学的测试数据，无法形成理论，我们以后一定要重视。 4.3 勇于创新、开拓思路，多进行新的尝试 在施工中深基坑支护结构各元素往往是相互结合的，这就要求我们从全局出发，寻求新的设计思路，探索更好的计算方法。基坑支护
8、是一种特殊的结构方式，具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件，因此，要根据具体问题具体分析，从而选择经济适用的支护结构。 5、基坑支护的施工流程 深基坑支护的施工流程一般包括： 施工前准备、支护桩的施工、联系梁等的施工、锚杆的施工、土方开挖。支护桩一般采用人工挖孔桩，然后用钢筋混凝土做护壁。联系梁施工时，先开挖基槽，经验收合格后，进行抗渗墙混凝土的浇筑，最后再对联系梁施工。基坑挖至锚杆标准高度后，开始进行钻孔、制作锚头、穿锚索、注浆，安装联系梁，穿外锚具，然后锚固，最后进行锚杆试验。土方开挖要采用分层开挖，对挖出的土方要随时挖出随时运走，把土清理干净。在施工整个流程中，需要对工
9、程进行实时监测，随时掌握工程情况，确保安全并对后来工作提供决策指导。 6、施工阶段的控制要点 6.1 深基坑工程的施工 深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节，是一项复杂的系统工程，任何一个环节的失误都有可能导致施工失败，甚至造成事故。施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工，对各施工要点要制定具体措施，并加强过程控制。例如，确定土方开挖方案时，应对周围建筑物、构筑物进行拍照和录像，对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析，对特殊土质需精心组织施工，膨胀土地区不宜在雨季开挖，软土地区分层开挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土进度过快，极易改变
10、土体原来的平衡状态，降低土体的抗剪强度，可导致土体快速滑移，这样不利工程监控，易造成坍塌事故。 6.2 深基坑周围土体止水效果的控制 在地下水位较高的地区，地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的。地下水的来源一般为上层滞水、潜水、承压水、雨水及基坑周围的渗漏管道水，由于水的来源复杂，枯水期和丰水期水位变化的影响，在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水三个方面考虑，根据地质勘察部门提供的地质资料，深入分析地下水的成因，了解深基坑周围环境，对周边有建筑的基坑，宜采用以堵为主，抽水为辅，否则会导致基坑周围土体与水体的流失，使建筑物不均匀沉陷，甚至发生坑底流沙、管涌等现象，增大了处理
11、难度，拖延了工期，反之，以降水为主。 6.3 深基坑围护结构安全系数 深基坑围护安全系数的确定由设计者自定，笔者认为安全系数的确定应与现场具体情况而定，当基坑附近有建筑物或煤气等市政管网。工程地质报告中提供土质参数较差时，应选用较大的安全系数。笔者认为不能盲目套用工程地质报告有关参数，应对现场土质情况进行全面了解和分析，合理地选用各种土质参数，特别是土的内聚力 c 值，应根据实际情况进行折减，以提高计算结果可靠性，提高支护结构安全系数。 6.4 深基坑支护的信息化管理 安排专员监测基坑施工现场以及周围环境，是基坑支护结构信息化管理的手段之一。深基坑的结构变形与否，沉降与变形移位与否，以及结构的
12、刚性，以及坑底的稳定性等等都会造成基坑支护结构的失败。为了确保施工安全，专业施工检测人员要根据所检测到的各种情况，分析计算，总结各方动态实时资料数据，用以了解施工情况，及时的调整下一步的工作，对于危险问题采取合理的应对方案，及时对可能出现的问题报警。 深基坑支护结构工程监测的主要内容有： 支护结构顶部水平位移，支护结构沉降和裂缝， 临近建筑物、道路的沉降、倾斜和裂缝， 基坑底隆起的观测等。以上监测除每天进行目测之外，一般每 810m 设一个监测点，关键部位适当加密，开挖后每天监测 3 次，位移大时应适当加密支护结构、周围环境、地质构造、地下管线设施等等，都是要监测的数据，对于此类可以预示险情前
13、兆的信息要客观真实的绘出其动态发展的曲线图，结合各类条件的变化等，找出险情，预防其发生。这就要求专业人员基于基坑支护结构的稳定性科学的计算。对于深基坑还应在其支撑的应力值达到设计值的 90%（ 或支撑变形达 10 mm） 时采取防范措施。此外对于监测点的保护也是必要不可缺少的。施工的地点人员众多，环境复杂，监测点的仪器与设备极易受到不可预知的损坏，这就要求监测人员应当对监测点的保护进行必要的规划。这样才能保证深基坑支护信息化管理的有效有序的进行。 6.5 突发事件的处理 突发事件的出现，以及出现后的处理，是作为一个长期巨大投资工程中必须准备的环节。突发事件是不可预知的，其中不仅仅包涵了原本施工
14、场地的客观因素，诸如天气、地质等，还包括了人为以及操作过程中不可避免或者不明原因的因素，诸如基坑支护局部不明原因的裂缝、局部渗水、基坑内流沙； 除此之外还有天气的异常，比如连日降雨、沙尘暴风等； 还有周围环境的突然变化； 以及其他妨碍基坑支护施工的原因等等。这些不可预见的事件出现后，怎样解决至关重要。因此这就要求在施工前施工方需要制定好应急预案，在突发事件出现后及时启动紧急预案，并与相关方及时商讨出可行的解决方案。 参考文献： 1闫安定.关于对高层建筑深基坑支护施工技术的思考J.山西建筑，2012，38（25） 2杨春栋.高层建筑深基坑工程中施工技术及控制措施的探讨J.中国住宅设施，2010， （ 2） 3徐俊民.高层建筑深基坑支护措施J.中国建设信息，2012， （13） .
