深基坑支護的結構類型與施工管理

1 概述

隨著經濟的高速發展，一幢幢高樓拔地而起，地上可利用的空間越來越少，而對地下空間的充分利用更是當今工程建設中的一大需要，然而，由于基坑坍塌引起的安全事故所造成的損失卻是難以估量的。深基坑支護不僅要確保邊坡的穩定，而且要滿足變形控制的要求，保證基坑內正常作業安全，防止基坑及坑外土體移動，保證基坑附近建筑物、道路、管線地正常運行，尤其是在鬧市區，場地十分狹窄，無法放坡的情況下，深基坑支護的技術要求更高。為了確保基坑的安全，國家職能部門也相應出臺了一些規定，對于深基坑的支護要求專項設計、專項施工、第三方監測，本文章從過程管理的角度提出一些質量保證措施以供參考。

2 深基坑支護的主要結構形式及適用條件

深基坑支護的主要形式有：（一）排樁或地下連續墻，通常由圍護墻、支撐（或土層錨桿）及防滲帷幕等組成。排樁有鋼管樁、預制混凝土樁、鉆也灌注樁、挖孔樁、加筋水泥土樁（SMW工法）等多種類型。適用條件：適于基坑側壁安全等級一、二級；懸臂式結構在軟土場地中不宜大于5m；當地下水位高于基坑底面時，宜采用降水、排樁截幕或地下連續墻。（二）水泥墻，水泥墻依靠其本身自重和剛度保護坑壁，一般不設支撐，特殊情況下經采取措施后亦可局部加設支撐。水泥土墻有深層攪拌水泥土樁墻、高壓旋噴樁墻等類型，通常呈結構式布置。適用條件：基坑側臂安全等級宜為二、三級；水泥土樁施工范圍內地基土承載力不宜大于150kPa；基坑深度不宜大于6m。（三）土釘墻，土釘墻由密集的土釘群、被加固的原位土體、噴射的混凝土面層等組成。土釘墻是一種邊坡穩定式的支護，其作用與被動起擋土作用的圍護墻不同，它是起主動嵌固作用，增加邊坡的穩定性，使基坑開挖后坡面保持穩定。適用條件：用于基坑側壁安全等級宜為二、三級的非軟土場地；基坑深底不宜大于12m，當地下水位高于基坑底面時，應采取降水或截水措施；（四）逆作拱墻，當基坑平面形狀適合時，可采用拱墻作為圍護墻，拱墻有圓形閉合拱墻、橢圓形閉合拱墻和組合拱墻。對于組合拱墻，可將局部拱墻視為兩鉸拱。適用條件：基坑側壁安全等級宜為三級，淤泥和淤泥質土場地不宜采用；拱墻軸線的矢跨比不宜小于1/8；基坑深度不宜大于12m；地下水位高于基坑底面時，應采用降水或截水措施。

當然，深基坑的支護方式必須根據擬建工程特點、地質情況，以及周邊環境選擇與之相適應的支護結構，有可能是單一的，也有可能是由多種支護結構組成的綜合性較強的支護結構。廣東省人大常委會辦公樓東附樓基坑支護就是一個綜合性比較強的例子，該工程南面臨中山一路，基坑邊距馬路僅有6米左右，且中山一路地下有地鐵通過，東面為民居，民居距基坑邊僅有1.5米，且該民居房齡較長，基礎比較復雜，西面為省人大辦公樓基，基坑距辦公樓有10米左右，北面較為籃球場，較為寬闊。新建辦公樓南部為一層地下室，基坑深度為5.2米，北部為兩層地下室，基坑底的深度達11.2米，基坑支護方案采用設計招標的形式，該工程的支護方案最終采用廣東省建工集團設計的基坑支護方案，南半部份一層地下室三面采用人工挖樁作為支護樁，人工挖孔樁外側在支護樁交接位置采用高壓旋噴樁作為止水樁，人工挖孔樁上面作鋼筋混背凝土冠梁，冠梁之間設斜支撐。基坑北部兩層地下室部份采用雙排深層攪拌樁，前排攪拌樁中間設壓力灌漿微型樁，基坑的立面采用噴錨支護結構，設四排預應力錨索、五排錨桿，錨索與錨桿交錯布置，每排錨桿、錨索施工完畢后鋪設鋼筋網，噴射C20砼，按設計要求每層噴錨支護結構的養護應大于4天后方可開挖下一級土方，預應力錨索施工的注漿體及腰梁齡期達到15天后方可進行錨索張拉鎖定，基坑支護施工完成后，在使用過程中經第三方監測，其變形值均在設計允許范圍以內。

3 基坑支護的施工質量管理

基坑支護方案最終能否真正起到安全保障作用，關鍵在于施工過程的質量管理。引起基坑支護質量安全事故的原因很多，既有技術上的因素，有很多是屬于管理上的紕漏，為確保工程質量，避免安全事故的發生，必須從根源上杜絕可能發生的隱患，樹立全員、全過程、全方位的管理方針，從思想上、技術上、管理上給予高度重視，其中應注意控制好以下環節：

第一、建立健全質量責任制度以及各級技術責任制，正確劃分各級技術管理的工作的權限，使每位工程技術人員各有專職、各司其事，有職、有權、有責，使職、權、責得以有機的統一，以充分發揮每位工程技術人員的工作積極性和創造性，發揮骨干作用。

第二、充分了解基坑周邊建筑物的情況及地下管線的布置。在施工前必須充分了解基坑周邊建筑物結構的類型、基礎類型、安全狀況、與基坑邊的距離，是否有電信、電力電纜、給排水管道，以免由于盲目施工給生活生產造成干擾，帶來經濟損失，以及發生安全事故。

第三：認真學習施工圖紙，充分掌握施工圖紙的技術要領，會同設計院、建設單位、監理單位進行圖紙會審，做好圖紙會審記錄。依據設計施工圖紙、會審記錄，剖析本工程的重點、難點，編制切實可行的施工方案，包括工程概況、管理架構、資源供應、施工設備配置、施工進度、施工工藝及各施工工序之間的搭接、技術控制措施、應急預案等內容。

第四：嚴格按照施工方案及施工技術規范精心施工。認真進行工程測量及有關技術交底、審核、確認；培訓施工人員掌握新技術、新工藝，重要工種和特殊工種經培訓，合格后方可上崗；布置施工機械，做好各種施工機械的維護保養工作；對全體施工人員進行質量安全教育；做好原材料檢驗，及時提供原材料檢驗報告和砼配合比；嚴格按照設計圖紙及有關技術規范進行施工，嚴格控制好各施工工序之間的搭接、養護時間，尤其是噴錨支護結構，上層噴錨結構養護時間沒有達到設計要求之前嚴禁開挖下一級土方。

各工班設質檢員，具體負責本工班承擔項目的結構尺寸控制，以及施工過程質量和工藝標準的執行，對施工組的質檢設備、操作方法、自檢結果、檢驗資料進行查正檢驗，并對分項工程施工質量進行抽檢，切實做到分工負責，層層把關，確保各工序質量處于受控狀態。按技術要求逐項檢查填寫原始記錄和質量檢查記錄，并收集整理完整的隱蔽工程檢查記錄。

第五、做好基坑的排水設施，嚴防基坑外的水倒排進入基坑內，

在基坑坡頂、坑底布置400*400排水明溝、集水井，形成排水系統，并匯集到三級沉砂池，經沉淀后排入市政管線。

第六、做好基坑工程的觀測，基坑工程的監測包括支護結構的監測和周圍環境的監測。

為確保施工期間基坑和周圍建筑物的安全，必須對基坑支護進行變形觀測，根據定期地進行基坑支護的監測，能動態地反映基坑周邊的沉降量，當變形量超過有關標準或監測結果變形達到報警時，能夠及時地進行加固處理措施，防止出現事故。

第七、做好基坑臨邊的圍護措施。

基坑周邊必須設置防護欄桿、擋腳板并封掛立網進行封閉。（1）防護欄桿應由上下兩道橫桿及欄桿組成，上桿離地面高度為1.0～1.2m，下桿離地面高度為0.5～0.6m。除經設計計算外，橫桿長度大于2m時，必須加設欄桿柱。（2）當欄桿在基坑四周固定時，可采用鋼管打入地面50～70cm深，鋼管離基坑邊口的距離不應小于50cm。當基坑周邊采用鋼板樁時，鋼管可打在板樁外側。（3）防護欄桿必須自上而下用安全網封閉，或在欄桿下邊設置高度不低于18cm的擋腳板或40cm的擋腳笆，板與笆下邊距離底面的空隙不應大于10mm。

第八、應急措施。根據工程的特點，充分考慮可能出現的風險，做好就急措施。

4 結論

基坑支護的結構類型有很多，技術要求也很高，施工工藝也比較復雜，在施工過程中任何環節的疏忽都可能會留下安全隱患，嚴格管理、確保基坑安全，應樹立全員、全方位、全過程的管理方針，從思想上、技術上、管理上給予高度重視，層層落實，層層把關，嚴格管理，從根源的杜絕安全隱患。