論建筑深基坑土方施工技術

摘要：本文介紹了深基坑工程技術的發展現狀及其特點，同時也詳細而著重的介紹了基坑工程土方開挖施工技術應遵循的原則及施工階段存在的問題，并對如何減少問題提出了一些保護措施及方法。

關鍵詞：深基坑工程；圍護體系；土方開挖

基坑工程的服務工作面幾乎涉及所有土木工程領域，如建工、水利、港口、路橋、市政、地下工程以及近海工程等。進入二十一世紀后，大量高層、超高層、超大體量建筑以及地下工程不斷涌現，對基坑工程的要求越來越高，需要解決的問題也越來越多。

1深基坑工程技術發展現狀

隨著高層建筑的發展，基坑工程的規模也迅速發展。可以說，近20多年來我國深基坑工程數量之集中，監測資料之豐富，可謂世界領先。其主要標志是開挖深度越來越大，已發展至30m以上，高層建筑基坑如北京市經貿委大樓，地下4層，基礎埋置深度為地面以下30m；工業基坑如上海寶鋼熱軋廠鐵皮坑深達32m；市政設施如江陰長江大橋北錨錠基礎工程基坑沉井下沉深度達58m，這些國內外罕見的超深基坑工程的建成，標志著我國基坑工程技術達到了一個很高的水平。

我國基坑工程技術已有近30年的發展歷程，取得了許多重大進展。通過大量工程實踐和不斷的開發研究，已基本形成了適合我國國情，適用不同基坑深度、不同地質條件和環境條件的安全可靠、經濟合理的一個圍護結構體系。地下連續墻技術的優越性日益為工程界所公認。基坑工程施工監控技術，特別是對深層位移和結構內力的現場監測技術在近幾年也得到了較大的發展，對于保證施工安全和保護相鄰環境等方面發揮了重要作用。

2深基坑工程特點

深基坑工程是一項綜合性很強的系統工程。深基坑圍護工程一般包括以下內容：圍護體系、支撐體系、土方開挖（工程及設施）、降水工程、地基加固、監測和環境保護工程。

要創造基坑工程土方開挖的作業條件和地下室施工條件，要求基坑圍護體系起到擋土和降低基坑內水位的目的。基坑圍護體系必須達到以下三個要求：

（1）保證基坑圍護四周邊坡的穩定性，并滿足地下室施工有足夠空間的要求，也就是說基坑圍護體系要能起到擋土的作用，這是土方開挖和地下室施工的必要條件。

（2）保證基坑四周相鄰建筑物、構筑物和地下管線在基坑工程期間不受損害，保證其正常安全使用。這要求在圍護體系施工、降低地下水位、土方開挖及地下室施工過程中控制圍護體系和土體的變形，使基坑周圍地面沉降和水平位移控制在容許范圍以內。

（3）保證基坑工程施工作業面在地下水位以上。這要求圍護體系能通過截水、降低地下水位、排水等措施保證基坑工程施工作業面在地下水位0.5m～1.0m以上。

土方開挖的施工組織是否合理將對圍護體系是否成功產生重要影響。不合理的土方開挖方式、程序和速度可能導致主體結構樁基變位，圍護結構過大的變形，甚至引起圍護程序和速度可能導致主體結構樁基變位，圍護結構過大的變形，甚至引起圍護體系失穩導致破壞。基坑工程是系統工程，應加強施工組織設計，包括降低地下水位、土方開挖、監測以及應急措施等。在施工過程中應加強監測，實行信息化施工。

3土方開挖

目前，由于基坑開挖深度越來越深，確保基坑的安全穩定成為施工的關鍵問題。一旦基坑變位滑動，可能導致難以彌補的災難。如基坑底部施工人員傷亡，鄰近建筑物由于不均勻沉降開裂破壞等。

3.1土方開挖遵循的原則

在無內支撐的基坑中，土方開挖應遵循“土方分層開挖、墊層隨挖隨澆”的原則；在有支撐的基坑中，應遵循“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖”的原則，墊層也應隨挖隨澆。此外，土方開挖的順序、方法必須與設計工況相一致。基坑土方開挖時應對支護結構、周圍環境進行觀察和監測，如出現異常情況應及時處理，待恢復正常后方可繼續施工。

3.2基坑開挖施工階段存在的問題

（1）深基坑技術還有待盡快發展提高，以適應當前工程的需要。當前深基坑開挖支護工程己發展到以深、大、復雜為特點的新時期，特別是沿海地區，地下水位較高，深基坑工程施工工藝的改進等問題，均有待于進一步的研究和盡快發展。

（2）一些基坑工程設計質量較低，是發生事故的主要原因。一些部門誤認為深基坑開挖支護工程是施工部門的事，無需設計資質，設計院及巖土工程部門介入較少，設計很多是由施工單位自己完成，由于設計人員的技術水平參差不齊，參數取值、計算方法無章可循，使一些工程設計缺陷較多、隱患較大，盲目挖潛，以致造成安全儲備過低，發生嚴重工程事故，或盲目增加安全系數造成嚴重浪費。

（3施工混亂，管理不力。對屬于巖土工程的地下施工項目，資質限制不嚴格，基坑支護工程轉手承包較為普遍，少數施工單位不具備技術條件，人力、物力等基本素質較差，為了追求利潤或為遷就業主，隨意修改工程設計，降低安全度。現場管理混亂，以致出現險情時驚慌失措。

（4）質量檢驗方面也有不少問題。基坑支護結構的質量檢測、驗收方法也章法不一，給基坑支護結構的質量監督和質量評價帶來困難，沒有針對基坑支護工程特點建立竣工驗收的質量管理體系，檢測部門資質混亂。

（5）深基坑工程對工程勘察有特殊要求。基坑工程勘察工作十分重要，但許多勘察單位常常忽略對基坑環境地質的勘察，專門針對基坑的工程地質及水文地質的勘察重視不夠，對各種計算參數的試驗方法及取值也缺乏科學性或不符合現場實際情況，對于費時費力的現場試驗及原位測試工作較少進行，有些勘察深度和勘察點的布置不符合基坑工程要求，以致給設計、施工帶來困難和隱患。

（6）監理工作的問題。目前有些地區的監理工作在人力、技術等方面還很不適應深基坑工程的特殊要求，要把對基坑工程的監理作為整個建筑工程監理的一個重點。

（7）在具體的土方開挖過程中，要注意以下幾個常見問題：1）深基坑開挖時支撐斷裂或板樁變形過大，使土體滑動，路面開裂，危及周圍道路、水管、電纜、電訊設施、煤氣管線的安全；2）基坑降水使一定深度內的地下水位降低，土體固結，地面沉降，導致鄰近建筑物產生不均勻沉降，山墻破裂，地坪開裂或門窗開啟、關閉困難等；3）用于擋土、止水的圍護樁體局部滲水或基底出現流砂、管涌等現象；4）圍護樁體入土深度不夠，引起坑底隆起、變形過大等。

3.3減少問題發生的若干保護措施及方法

（1）在基坑圍護設計中必須考慮一定的安全系數，可適當增加圍護樁體的入土深度，除了考慮邊坡土質不均勻，施工擾動、坡上堆放建筑材料等不利因素外，還要考慮不可預見的偶然因素。

（2）盡量縮短基坑開挖后的暴露時間。

（3）滿足對稱開挖，均衡開挖的原則，使基坑受力均衡。

（4）可靠而且合理的利用土體自身在開挖過程中控制位移的潛力。

（5）基坑在開挖的時候做到先撐后挖，嚴禁超挖。對基坑周圍的建筑物及地下管線設施進行有效的安全保護。

（6）努力做到信息化施工，施工過程中時刻監測圍護結構和土體的水乎、垂直位移，隨時預報，盡量杜絕可能產生的不良后果。

4 結語

深基坑工程是一個很有發展潛力的工程，不斷增加的工程數量，復雜多變的工程環境為深基坑理論發展與實踐提供了一個廣闊的舞臺。為了滿足社會主義現代化建設的需要，相信在以后的基坑工程實踐中，隨著支護理論的不斷發展和土方開挖技術的不斷進步，新技術的不斷推廣，建筑深基坑土方施工技術水平將會不斷提高和發展，深基坑工程必將日益完善。

參考文獻

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