建筑深基坑支護的質量控制探究

余銘亮

（浙江暨陽建設集團有限公司，浙江 諸暨 311800）

前言

近幾年來，高層建筑的迅速興起，促進了深基坑支護技術的發展。各地在深基坑開挖和支護技術方面積累了豐富的設計和施工經驗，新技術、新結構、新工藝不斷涌現。但是，現在的城市建筑間距很小，有的基坑邊緣距已有建筑僅十幾米、甚至幾米，給基礎工程施工帶來很大的難度，給周圍環境帶來極大威脅，也相應地增加了施工工期和施工費用。另外，原來的深基坑支護結構的設計理論、設計原則、運算公式、施工工藝等，已不符合深基坑開挖與支護結構的實際情況，導致一些基坑工程出現事故，造成巨大的損失。因此，深基坑支護的安全問題工程技術人員應予以高度重視。

1 深基坑支護設計和施工現狀

目前的建筑施工,其中的深基坑支護因其專業性較強,一般都分包給了巖土專業施工公司,比較大的公司一般是當地的勘察設計施工單位,另外還有一些規模和實力較強的專業公司,當前市場上,個人巖土公司也有一些。

從設計和施工資質上看:比較大的巖土專業施工公司既有施工資質又有設計資質;而一些小的巖土專業施工公司只有施工資質,而沒有設計資質,這種情況在當前的巖土工程施工中為數較多。最近兩年,一些業主為了提前開工等多種因素,在招標時改變常規,對地下巖土工程部分在結構主體招標前先進行招標,隨之而來出現了一些新現象:許多大的建筑總承包單位為了搶占市場,紛紛參與了投標,一些大的建筑總承包單位進入了巖土工程施工。然而,不論是業主還是監理單位,他們都忽視了建筑總承包單位一般都沒有巖土工程設計資質的問題,這給將來的施工造成了很多隱患。

從承包模式看:基坑支護施工一般都實行分包,有些是業主直接將基坑工程分包給了專業公司,然后納入總承包單位管理;而另一種模式是業主將基坑任務交給了總承包單位,而由總承包單位進行分包。前一種模式因業主將任務直接分包,故在總包單位管理時易出現管理難的問題,而后一種模式容易出現工程質量問題。

從深基坑工程特點看:深基坑開挖深度大,很多深基坑緊鄰其它建筑物(或構筑物),施工難度較大,除了合理設計外,必須加強施工管理,確保嚴格按設計和相關規范施工,必須對基坑邊坡和周圍建筑物(或構筑物)加強監測,實現信息化施工。

2 深基坑支護方案設計及施工中的注意事項

2.1 加強設計管理

設計方案的合理性是直接影響深基坑支護工程成敗的關鍵因素，一個成功的深基坑支護設計方案應當經濟合理、安全可靠、施工技術可行。在我國，深基坑的出現較晚，深基坑支護設計日趨成熟，但設計參數眾多，地質不明因素的影響，使設計工作的難度加大。據2000年的資料統計，在基坑工程施工質量事故中，由于設計原因造成的事故占總數的43%。設計原因主要表現在：無證掛單設計、盲目設計、參數取值錯誤、地下水處理方法失誤、支護方案選擇不當等。要改變這種狀況，首先，設計人員應具有較強力學知識（理論、材料、結構、流體、土力學）和地基與基礎等多學科的知識，又要有豐富邊坡支護設計經驗，熟悉當地的水文地質狀況和特點，在結合建筑及周圍環境特點的基礎上，設計出經濟合理的深基坑支護方案。其次，工程人員在施工前應對方案進行認真審核，理解設計意圖，及時與設計人員溝通以掌握方案，在施工組織時，使各個組成部分、各道工序協調有序。再次，業主方應了解深基坑支護的重要性，選擇有經驗的設計單位設計支護方案。

2.2 建立變形控制的新的工程設計方法

目前，設計人員用的極限平衡原理是一種簡便實用的常用設計方法，其計算結果具重要的參考價值。但是，將這種設計方法用于深基坑支護結構，只能單純滿足支護結構的強度要求，而不能保證支護結構的剛度。眾多工程事故就是因為支護結構產生過大的變形而造成的，由此可見，評價一個支護結構的設計方案優劣，不僅要看其是否滿足強度的要求，而且還要看其是否產生環境問題，關鍵在于其變形大小。鑒于上述實際，在建立新的變形控制設計法時，應著重研究支護結構變形控制的標準、空間效應轉化為平面應變和地面超載的確定及其對支護結構的影響等問題。

2.3 大力開展支護結構的試驗研究

正確的理論必須建立在大量試驗研究的基礎上。但是，在深基坑支護結構方面，我國至今尚未進行科學系統的試驗研究。一些支護結構工程成功了，也講不出具體功之處；一些支護結構工程失敗了，也說不清失敗的真實原因。在支護工程施工的過程中積累的技術資料很豐富，但缺少科學的測試數據，無法進行科學分析，不能上升到理論的高度，這是一個很大的缺陷。

開展支護結構的試驗研究（包括實驗室模擬試驗和工程現場試驗），雖然要耗費部分資金，但由于深基坑支護工程投資巨大，如經過科學試驗再進行設計時，肯定會節省可觀的經費。因此，工程現場試驗是非常必要的。通過工程實踐積累大量的測試數據，可對同類工程的成功打好基礎，為理論研究和建立新的計算方法提供可靠的第一手資料。

2.4 加強深基坑支護的信息化管理

深基坑施工的質量問題實質上是基坑的整體剛度和穩定性，即基坑支護結構是否會發生變形、是否會產生沉降及水平方向的位移或傾斜、支護結構是否有裂縫以及基坑底是否產生隆起和變形，若發生這些問題將導致基坑支護結構的失敗。

基坑支護結構信息化管理的主要手段，是安排專業施工監測人員對基坑現場及周圍建筑物進行監測，根據基坑開挖期間監測到的基坑支護結構或巖土變位等情況，比照勘察、設計的預期性狀，動態分析監測資料，全面掌握位移變化的大小、方向、變化頻率，對照報警標準，預測下一階段工作的動態，及時對施工中可能出現的險情進行預報，超過位移設定的預警值時，應及時采取有效的應對措施，確保工程安全。

結束語

建筑基坑的開挖與支護結構是一個系統工程，涉及工程地質、水文地質、工程結構、建筑材料、施工工藝和施工管理等多方面。它是集土力學、水力學、材料才學和結構力學等于一體的綜合性學科。支護結構又是由若干具有獨立功能的體系組成的整體。正因如此，無論是結構設計還是施工組織都應當從整體功能出發，將各組成部分協調好，才能確保它的安全可靠、經濟合理。

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