張曉明

（福建省九建建筑工程有限公司）

房建工程深基坑施工技術(shù)的研究

張曉明

（福建省九建建筑工程有限公司）

我國(guó)的建筑形式和城市發(fā)展在同步發(fā)展，地下建筑和高層建筑已成為了城市主要的建筑形式，這就對(duì)建筑基礎(chǔ)提出了更高的要求。所以深基坑施工技術(shù)已經(jīng)成為了建筑工程領(lǐng)域?qū)ｍ?xiàng)施工技術(shù)之一。近些年安全生產(chǎn)制度的施行使深基坑技術(shù)成為了重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象，所以深基坑的安全生產(chǎn)、施工管理、設(shè)計(jì)形式等問(wèn)題都需要進(jìn)一步的細(xì)化。

深基坑；降水；特點(diǎn)；支護(hù)形式

引言

城市在發(fā)展的同時(shí)對(duì)土地和空間的利用不斷加大，這使地下工程和高層建筑成為了解決人口居住和資源難題的主要形式。同時(shí)地下空間和高層建筑也成為了城市化的主要標(biāo)志。另外安全生產(chǎn)理念使建筑的基礎(chǔ)穩(wěn)定性不斷提高，基坑的施工難度逐漸提高。本文作者根據(jù)自身的施工工作經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合工程技術(shù)進(jìn)行分析，將完善支護(hù)體系和提高深基坑的安全系數(shù)作為主要研究方向。

1　房屋建筑工程中深基坑施工特點(diǎn)

我國(guó)建筑施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中將深度大于5m的基坑定義為深基坑。深基坑工程是保證建筑工程的基礎(chǔ)，同時(shí)對(duì)建筑的安全、質(zhì)量等方面有著十分深遠(yuǎn)的影響。

（1）安全方面，深基坑作業(yè)時(shí)間段和應(yīng)用周期較長(zhǎng)。在房建施工的過(guò)程中，深基坑會(huì)一直存在，同時(shí)基坑的開(kāi)挖對(duì)建筑周圍環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生較大的變化，所以深基坑施工中要保證降低對(duì)周邊既有基坑的影響，在開(kāi)挖前還要對(duì)周邊地下管線進(jìn)行排遷。在挖掘的過(guò)程中要根據(jù)不同地質(zhì)形式做好控制，深基坑施工是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的施工項(xiàng)目，并且涉及到多方面的專業(yè)技術(shù)，例如土層的結(jié)構(gòu)分析以及水侵害等問(wèn)題，同時(shí)這些問(wèn)題在解決方案的制定上必須得到詳細(xì)周密的論證。

（2）在施工中深基坑需要邊開(kāi)挖邊支護(hù)，開(kāi)挖階段和支護(hù)工序是同步完成的，尤其是發(fā)現(xiàn)相近管線時(shí)，既要保證管線的正常使用還要保證施工的順利進(jìn)行。最后是對(duì)于滲水問(wèn)題的控制，在基坑施工中地下水和雨水沖刷是必須解決的問(wèn)題，在水的作用下，土層的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生破壞，并且水對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的危害也很大。所以對(duì)于水危害通常使用阻斷的方式為基坑創(chuàng)造一個(gè)良好的干燥環(huán)境。

2　深基坑施工中存在的主要問(wèn)題

深基坑相對(duì)應(yīng)的是高層建筑和地下大空間結(jié)構(gòu)，基坑深度越深，地下結(jié)構(gòu)和建筑層數(shù)就越多。深基坑施工過(guò)程中要將保護(hù)建筑基礎(chǔ)和減少對(duì)周圍的環(huán)境影響放在首位，但是隨著工程項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行，深基坑的施工中還是會(huì)存在很多隱患：

①對(duì)深基坑的認(rèn)識(shí)不徹底，深基坑只是防護(hù)工程，屬于臨時(shí)設(shè)施，很多施工單位在施工過(guò)程中不愿意投入過(guò)多時(shí)間和精力，本著能省就省的僥幸心理進(jìn)行施工。當(dāng)一套完整的深基坑防護(hù)設(shè)計(jì)完成后通常會(huì)被縮減開(kāi)支，造成防護(hù)措施成本的降低。②缺少對(duì)周圍地質(zhì)環(huán)境的勘探，深基坑施工中只針對(duì)作業(yè)區(qū)域進(jìn)行勘探和設(shè)計(jì)，對(duì)基坑周邊環(huán)境的了解不深透，往往根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，使工程的風(fēng)險(xiǎn)性不斷加大。另外對(duì)深基坑施工方案的編制上缺少合理性。對(duì)基坑中所涉及到的防護(hù)內(nèi)容缺乏指導(dǎo)性。在實(shí)施的過(guò)程中對(duì)施工方案不能完全貫徹，尤其是在基坑的后期監(jiān)測(cè)上對(duì)異常問(wèn)題不能及時(shí)處理。這些都是深基坑施工中的常見(jiàn)問(wèn)題，也是我們?nèi)蘸蠊ぷ鞯闹攸c(diǎn)改進(jìn)方向。

3　房屋建筑工程深基坑施工技術(shù)

3.1深基坑支護(hù)工程的種類

支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型有排樁、地下連續(xù)墻、水泥土墻、逆作拱墻或采用上述形式的組合等。

（1）排樁支護(hù)

通常由支護(hù)樁、支撐（或土層錨桿）及防滲帷幕等組成。排樁可根據(jù)工程情況為懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)、拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)和錨桿式支護(hù)結(jié)構(gòu)。適用于可采取降水或止水帷幕的基坑。

（2）地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻可與內(nèi)支撐、逆作法、半逆作法結(jié)合使用，施工振動(dòng)小、噪聲低，墻體剛度大，防滲性能好，對(duì)周圍地基擾動(dòng)小，可以組成具有很大承載力的連續(xù)墻。適用于周邊環(huán)境條件復(fù)雜的深基坑。

（3）水泥土樁墻

依靠其本身自重和剛度保護(hù)坑壁，一般不設(shè)支撐，特殊情況下經(jīng)采取措施后亦可局部加設(shè)支撐。水泥土墻有深層攪拌水泥土樁墻、高壓旋噴樁墻等類型，通常呈格構(gòu)式布置。

（4）逆作拱墻

當(dāng)基坑平面形狀適合時(shí)，可采用拱墻作為圍護(hù)墻。淤泥和淤泥質(zhì)土場(chǎng)地不宜采用。

3.2深基坑施工的技術(shù)控制

房建工程深基坑施工技術(shù)的流程為：施工準(zhǔn)備→支護(hù)樁施工→錨桿施工→土方開(kāi)挖。下面筆者對(duì)支護(hù)工程的施工過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)分析：

（1）施工前的準(zhǔn)備工作。

在施工前編制深基坑專項(xiàng)施工方案，由施工單位組織召開(kāi)專家論證會(huì)，根據(jù)圖紙和地質(zhì)勘探報(bào)告進(jìn)行方案論證，論證內(nèi)容應(yīng)完整、可行，專項(xiàng)方案計(jì)算書(shū)和驗(yàn)算依據(jù)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，安全施工的基本條件滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。深基坑專項(xiàng)方案經(jīng)論證后，專家組提交論證報(bào)告，對(duì)論證的內(nèi)容提出明確的意見(jiàn)，該報(bào)告作為專項(xiàng)方案修改完善的指導(dǎo)意見(jiàn)。施工單位根據(jù)論證報(bào)告指導(dǎo)意見(jiàn)修改完善專項(xiàng)方案，并經(jīng)施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目總監(jiān)理工程師、建設(shè)單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人簽字后，組織實(shí)施。

（2）深基坑支護(hù)工程施工重在過(guò)程控制，一旦施工過(guò)程控制環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，事后糾正和補(bǔ)救都會(huì)比較困難。因此必須進(jìn)行嚴(yán)格的施工過(guò)程控制管理，確保施工質(zhì)量。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案組織施工。工程施工前，有關(guān)人員需要熟悉當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料、本次施工設(shè)計(jì)圖紙及施工現(xiàn)場(chǎng)周圍的環(huán)境，另外，降水系統(tǒng)確保正常工作。

深基坑中所使用的支護(hù)樁在挖孔及成孔過(guò)程中，泥漿的選用、鉆孔施工、清孔、鋼筋籠制作安裝、安放導(dǎo)管、混凝土配制及澆筑、成孔及冠梁的施工等操作環(huán)節(jié)的質(zhì)量一定要嚴(yán)格控制，達(dá)到施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，以便于保證支護(hù)工程的質(zhì)量。

（3）錨桿施工

錨桿施工是近些年常見(jiàn)的施工技術(shù)，在開(kāi)挖的深基坑墻面或者尚未開(kāi)挖的基坑立壁土層鉆孔，在達(dá)到要求的深度后再次擴(kuò)大孔的端部，一般形成柱狀。主要是將鋼筋、鋼索或者其它類型的抗拉材料作為連接件放入孔內(nèi)，然后灌注漿液材料，利用傾斜力原理形成拉桿件，令其和土層結(jié)合成為抗拉力強(qiáng)的錨桿。這種形式十分適用于巖土層復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，有利于保護(hù)其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，防止出現(xiàn)變形，同時(shí)還具有節(jié)省材料、人力，加快施工進(jìn)度。在基坑開(kāi)挖的過(guò)程中，針對(duì)設(shè)計(jì)深度就可以開(kāi)始錨桿施工。錨桿在完成制作錨頭、穿錨索、鉆孔、水泥漿或者水泥沙漿注漿后還要加裝外置錨具鋼墊板、鋼臺(tái)座、鋼腰板，最后在通過(guò)張拉的形式固定。在錨桿施工完成后，為了確保良好的支護(hù)效果，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)。檢查支護(hù)坡頂或坡面是否發(fā)生水平位移，支護(hù)結(jié)構(gòu)是否產(chǎn)生沉降和裂縫，對(duì)于臨近的建筑物、道路的沉降、傾斜和裂縫是否產(chǎn)生了影響，如有異常情況應(yīng)采取措施，恢復(fù)正常后方可繼續(xù)施工，以保證其符合施工標(biāo)準(zhǔn)。

（4）土方開(kāi)挖。

一般情況下，遵循“開(kāi)槽支撐，先撐后挖，分層開(kāi)挖，嚴(yán)禁超挖”的原則。減少開(kāi)挖過(guò)程中土體的擾動(dòng)范圍，縮短基坑開(kāi)挖卸荷后無(wú)支撐的暴露時(shí)間，對(duì)稱開(kāi)挖，均衡開(kāi)挖，合理利用土體自身在開(kāi)挖過(guò)程中控制位移的能力。在土方開(kāi)挖前要對(duì)開(kāi)挖區(qū)域進(jìn)行測(cè)算，計(jì)算出實(shí)際土方量，并且根據(jù)土方量將開(kāi)挖區(qū)域進(jìn)行劃分，將土方開(kāi)挖量進(jìn)行合理安排，保證開(kāi)挖量能夠符合支護(hù)工序的作業(yè)面，同時(shí)降低一次性大方量開(kāi)挖，減少揚(yáng)塵的產(chǎn)生。要做到邊挖邊運(yùn)，避免施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)堆土現(xiàn)象，在開(kāi)挖過(guò)程中要合理分層并做到一邊清運(yùn)，一邊開(kāi)挖，采取有效措施以防止碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu)或擾動(dòng)基底原狀土，同時(shí)做好人工清槽工作。

（5）深基坑支護(hù)工程的監(jiān)測(cè)

在深基坑內(nèi)進(jìn)行開(kāi)挖、支護(hù)結(jié)構(gòu)施工等各個(gè)階段時(shí)，都要對(duì)坑內(nèi)的支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移；支護(hù)結(jié)構(gòu)沉降和裂縫；臨近建筑物、道路的沉降、傾斜和裂縫；基坑底隆起、施工周邊的道路和建筑的水平位移和沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以確保深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)和施工周邊的環(huán)境與建筑物的安全。在施工之前，監(jiān)測(cè)頻率控制在每天一次；在施工后期，監(jiān)測(cè)頻率控制在2d一次，施工單位要根據(jù)每天的監(jiān)測(cè)結(jié)果，合理有效地對(duì)深基坑的開(kāi)挖速度，以及降水量等進(jìn)行調(diào)整，確保工程的順利進(jìn)行

4　深基坑施工要點(diǎn)

在深基坑施工中要根據(jù)地質(zhì)環(huán)境和水文特點(diǎn)進(jìn)行施工，對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行了解，這樣就能夠避免施工過(guò)程中容易出現(xiàn)的安全問(wèn)題。例如當(dāng)施工位置附近有臨近建筑時(shí)要對(duì)建筑的建設(shè)時(shí)間和基礎(chǔ)形式以及上部構(gòu)造進(jìn)行了解。對(duì)建筑相關(guān)的外網(wǎng)線路進(jìn)行掌握，做好標(biāo)記。避免施工過(guò)程中造成破壞。其次是對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件進(jìn)行掌握，要了解施工區(qū)域周邊水源的情況。必須及時(shí)修建擋水溝，要及時(shí)清除場(chǎng)內(nèi)地表水，并且防止其它滲水情況帶來(lái)的影響

4.1降排水方法

深基坑施工通常會(huì)在枯水季節(jié)和水量較小的地界進(jìn)行，水量對(duì)工程施工的影響及危害可以說(shuō)是相當(dāng)大，所以尤其是在地下水位較高的地區(qū)，要切實(shí)做好防水施工處理，這樣就能避免很多地下水源。常見(jiàn)的地下水源分為上層滯水、承壓水以及雨水、滲漏的管道內(nèi)水等，水源的來(lái)源相對(duì)來(lái)說(shuō)十分復(fù)雜，所以在工程開(kāi)始之前要做好對(duì)水源所屬情況的調(diào)查，要根據(jù)基坑施工過(guò)程制定防排水措施。使地下水處理的方案能夠真實(shí)可行。

（1）小水量滲水處理

降排水工作是深基坑施工中必須重視的環(huán)節(jié)，要根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告進(jìn)行先期的實(shí)地考察，保證深基坑在開(kāi)挖前就確定好排水方式。通常以明排水形式進(jìn)行集中排放。當(dāng)基坑開(kāi)挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)要及時(shí)在坑底設(shè)計(jì)降水點(diǎn)，要保證基坑能夠處于一個(gè)無(wú)水的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)。其次深基坑土方施工中，要針對(duì)開(kāi)挖土層的滲水問(wèn)題進(jìn)行控制，新開(kāi)挖的土層難免會(huì)出現(xiàn)坑壁滲水的現(xiàn)象，我們必須在基坑中將這些水清除，當(dāng)深基坑坑壁的滲水較小時(shí)，可以用干海綿、導(dǎo)流管將滲水排入排水坑。當(dāng)深基坑坑壁的滲水較大時(shí)，應(yīng)將該處的土體進(jìn)行暫時(shí)保留，再進(jìn)行壓實(shí)，然后使用注漿的辦法將滲漏部位封住。

（2）大水量止水處理

對(duì)于巖土滲透率強(qiáng)的區(qū)域通常使用止水帷幕作為主要的施工方法。止水帷幕能夠使用高壓噴射注漿法、粉噴深層攪拌法、漿噴深層攪拌法以及壓力注漿法等制作而成。尤其對(duì)滲透范圍廣，滲透量大的區(qū)域十分適合。通常情況下，在采用漿噴深層攪拌法對(duì)止水帷幕進(jìn)行止水施工時(shí)，且止水帷幕的攪拌樁成樁效果和質(zhì)量不是太好，則深基坑在開(kāi)挖施工后會(huì)出現(xiàn)大量的滲水現(xiàn)象，給工程的進(jìn)度帶來(lái)很大的阻礙，嚴(yán)重拖延了施工工期，變相增加工程建設(shè)的費(fèi)用與造價(jià)。止水帷幕的施工重點(diǎn)在于對(duì)水泥量的控制，止水帷幕所用的水泥量不僅要保證攪拌均勻，而且流動(dòng)性好。

防護(hù)樁是止水帷幕施工重要組成部分（見(jiàn)圖1），所形成的防護(hù)樁體必須達(dá)到設(shè)計(jì)深度。要嚴(yán)格避免樁頭出現(xiàn)無(wú)漿現(xiàn)象，尤其在土層變化較大的地區(qū)，很容易因攪拌樁的樁徑未能得到較好的控制，從而導(dǎo)致止水的失效，使樁體的質(zhì)量難以得到保證。

圖1　止水幕防護(hù)樁施工流程圖

4.2深基坑施工中的安全防護(hù)措施及注意事項(xiàng)

（1）在深基坑施工過(guò)程中，進(jìn)行安全防范措施必不可少，每個(gè)進(jìn)場(chǎng)參加工程建設(shè)的人員都必須有安全防護(hù)措施，現(xiàn)場(chǎng)的施工作業(yè)人員必須做到佩戴安全帽和持證上崗，禁止酒后上崗。所有參與土方開(kāi)挖的機(jī)械設(shè)備都要統(tǒng)一調(diào)度，并且由專門的機(jī)械技術(shù)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修和保養(yǎng)，保證其正常施工。

（2）施工降水不宜過(guò)快，降水過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)周邊建筑物、管線和地表沉降監(jiān)測(cè)。土方開(kāi)挖必須在水位監(jiān)測(cè)指導(dǎo)下進(jìn)行。

（3）施工過(guò)程中注意基坑周邊用水管理，加強(qiáng)管線滲漏情況觀測(cè)，切斷基坑周邊水源補(bǔ)給途徑。若發(fā)現(xiàn)坑壁有滲漏情況，應(yīng)查清原因，切忌盲目注漿堵漏。

（4）在施工中嚴(yán)格控制基坑周邊堆載，基坑周邊2m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆載，基坑周邊1.4倍坑深范圍應(yīng)控制堆載。

（5）土方開(kāi)挖必須與支撐架設(shè)同步施工，按設(shè)計(jì)要求分層開(kāi)挖，嚴(yán)禁超挖和掏底開(kāi)挖。開(kāi)挖段的長(zhǎng)度根據(jù)基坑深度和坡度合理確定，不宜過(guò)長(zhǎng)。當(dāng)基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，馬上澆筑墊層混凝土，進(jìn)一步減少基坑變形值。

（6）加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)，掌握邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)、安全程度和支護(hù)效果，以便隨時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)及基坑施工方案，確?；影踩煽俊?/p>

5　結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的城市化進(jìn)程不斷提高，城市的建筑密集程度也在加大，隨著經(jīng)濟(jì)與城市建設(shè)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)近年來(lái)取得了較為可觀的成就，人們對(duì)建筑的欣賞能力也有巨大變化。高層建筑的出現(xiàn)，不僅可以減少建筑用地面積，還能節(jié)省建設(shè)投資，帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但是高層建筑的高度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工程序繁雜和施工技術(shù)要求高等特點(diǎn)，所以對(duì)深基坑的施工技術(shù)要求越來(lái)越高，建筑工程的基礎(chǔ)形式發(fā)生了較大的改變，雖然在不同施工環(huán)境和地質(zhì)條件下我們面臨著較多難題，但是未來(lái)的工作中我們會(huì)加大深基坑工程的施工技術(shù)控制，使深基坑工程的安全性不斷提高，最大程度滿足建筑工程的需要。

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2014-12-26