探討深基坑工程施工技術與安全管理措施

【摘要】在建筑施工過程中基坑支護結構受地質條件、天氣狀況和周邊環境影響較大，具有較大的風險性，由此造成的安全事故時有發生，所以要保證基坑支護及土方施工安全，除采取必要的質量、安全技術措施和應急準備外，還需要合理安排施工順序，加強管理，使基坑支護及土方開挖能形成有效的流水施工，減少基坑暴露時間。文章根據工程實例針對深基坑工程施工技術要點進行分析， 并提出一些相應的施工安全與技術措施。

【關鍵詞】深基坑工程 ；施工技術；安全措施；安全管理制度

前言：

隨著經濟和城市建設的迅速發展，供建筑使用的土地資源和空間日益緊張，深基坑工程得以廣泛應用。為適應這種發展，我們必須不斷地總結各類案例，積累相關知識和經驗，以便在今后的工作中很好地加以運用。

一、某工程地質概況及水文條件

本次基坑支護相關的地層自上而下可劃分為：

1、人工填土層：褐黃色，主要由20%～30%的粘性土組成，稍濕，結構松散，為完成自重固結。部分地段底部為埋藏植物層，灰褐色、由粘性土混少量植物根莖組成。層厚1.30～4.60m。

2、淤泥層：灰黑色、含有機質，具腥臭味，搖震反應慢，光澤反應光滑，干強度及韌性高，呈飽和、流塑狀態。淤泥層厚約13.80～18.20m。

3、粘土層：褐紅、褐黃等色、質較純，具腥臭味，無搖震反應，光澤反應光滑，干強度高，韌性較高，呈飽和、可塑狀態。層厚約2.80～26.20m。

4、粗砂層：褐黃色、褐灰白色，主要成分為石英質，級配一般，顆粒呈菱角狀，含約10%～20%的粘性土，稍密狀，局部松散，厚1.9-2.4m。

5、礫砂層：灰白等色，主要成分為石英質，級配一般，顆粒呈菱角狀，含約10%的粘性土及少量的石英質卵石，呈飽和中密狀，層厚30.80～25.4m。

6、礫質粘性土：褐紅、褐黃色，由花崗巖原地風化而成，可辨原巖結構，搖震無反應，干強度高，韌性較低，呈濕、硬塑狀態，層厚2.30～5.10m

7、花崗巖層：褐黃、褐紅、青灰等色，主要組成礦物為石英、長石及黑云母，中粗粒結構，塊狀構造，厚度9.20～12.00m。

本場地地下水主要受大氣降水、地表水及海水補給，水位變化因氣候、潮汐、季節而異。勘察期間測得地下水的穩定水面埋藏深度介于0.00～0.65m，水位標高介于1.89～4.02m。

二、基坑設計概況

1、基坑總面積約為17000㎡，基坑周長約為600m，其中鉆孔樁支護延長為420m，放坡1：2部分延長為172m，施工前場地應先平整，平整后最大絕對標高不得大于7.81m，即相對標高-0.54m.基坑開挖深度約為9.8m。

2、基坑設計方案在實施時，如遇具體情況與預計明顯不同，需要修改和完善設計方案，由業主或監理組織設計單位根據具體情況進行動態跟蹤設計。

3、本工程采用Ф1000及Ф800鉆孔灌注樁作支護排樁，采用Ф1000單排攪拌樁作止水帷幕，其中南面放坡處平臺及坑底采用Ф500雙排攪拌樁。鉆孔樁的水下混凝土強度等級為C25。鋼筋籠：縱向鋼筋用HRB335級鋼，fy=300Mpa，縱向鋼筋接駁優先采用焊接，直徑大于20mm時不得采用綁扎接頭，接口位置必須按規范要求錯開。水平鋼筋用HPB235級鋼（fy=210MPa）及HRB335級鋼（fy=300MPa），縱橫鋼筋交接處均應焊牢。

4、Ф1000攪拌樁采用42.5R普通硅酸鹽水泥，水泥用量為250kg/m，采用“唯一可變量”工法施工。

5、Ф500攪拌樁采用42.5R普通硅酸鹽水泥，水泥摻入比15%，四攪四噴。冠梁腰梁混凝土強度等級C30，主鋼筋HRB335，fy=300N/mm。

6、基坑安全等級二級，使用年限為基坑施工完成后一年，基坑周邊頂面活荷載取20KPa。

三、施工技術與措施

1 、施工前的控制措施

（1） 分析地質勘察報告

施工前對工程的地質勘察報告認真分析研究， 根據挖土深度范圍內不同土質的物理性能和地下水位情況， 選擇相應的土方開挖、支護結構及降水方案。對基坑支護結構進行承載能力極限狀態的計算及對基坑周邊環境及支護結構變形進行驗算。

（2） 調查基坑周圍的建（ 構） 筑物

調查基坑周圍建（ 構） 筑物在基坑開挖前是否已經存在傾斜、裂縫、使用不正常等情況， 通過拍片、繪圖等手段收集有關資料， 必要時請有資質的單位事先進行分析鑒定。對于距坑邊較近的地下管線預先采取加固和保護措施。

（3）編制專項施工方案及評審

根據基坑的實際情況， 選擇確定安全、可靠的施工方案， 并組織專家組對方案進行論證評審。

（4）施工準備

待方案經審批通過后，成立專項施工小組，由項目經理牽頭組織人力、物力進場，做好各項施工準備工作。

2、嚴格按照經專家論證過的施工方案，組織施工

（1）深層攪拌樁采用“唯一可變量”工法及“四噴四攪噴漿法”進行施工。

（2）基坑支護樁采用鉆孔樁，土方主要采用機械挖運輸。離坑底及坑壁0.3米處土方必須由人工開挖。基坑支護樁全面施工前進行試樁，并監測周圍建筑、道路及地下管線，以確保安全，試樁后分兩批跳鉆施工，施工過程中視地下水情況跳挖。

（3）基坑土方在支護樁及樁頂冠梁完成后進行開挖，分東、西兩區進行。施工時密切配合好錨索、腰梁的施工，自上而下分層開挖，分為沿支護樁周邊5米范圍-1.7m深、全基坑范圍-5.7m及-9.65m深開挖，開挖后及時完成錨索后方可開挖下層土方。基坑東、西區土方開挖控制保持均衡，東、西兩區土方高差可采用放坡處理，必要時用沙包或水泥砂漿護面，嚴禁超挖或大鍋底式開挖。

（4）基坑土方配置6臺挖土機進行機械開挖，人工修邊。基坑土方開挖時須密切配合好支護結構施工，利用時空效應原理，采用分層分區的方法開挖，挖土順序嚴格按照設計要求的施工順序進行。為加快施工進度，按設計圖設置汽車運土坡道，用于汽車可直接進入基坑運土。

（5）基坑土方開挖前設置降水井，將場地地下水位降低至坑底以下500mm處。降水可對地下水位以上和以下的土進一步固結，截住基坑坡面和基底的滲水，增加邊坡的穩定，防止基坑從邊坡或基底的土粒流失，改善基坑的砂土特性，防止基底的隆起與破壞加快土方開挖進度。基坑土方開挖時，做好基坑內外排水：沿基坑頂四周外側20cm左右，設置排水溝，排水溝底寬0.3m，溝深0.3m，溝的三側采用砌磚和水泥砂漿抹面，頂面設0.1m厚的人行鋼筋混凝土蓋板，排水溝內的水經過沉淀池后接入市政排水管中排出；基坑開挖過程中，沿兩側開挖臨時排水溝，每隔30～40m挖出一個臨時集水坑，使基坑積水通過排水溝流入集水坑內，再用污水泵抽出坑外，排入基坑外排水溝。基坑內每層土方開挖的土層面，挖成3～5%的坡面，形成自然泄水坡以防基坑積水。

（6）坑底保留300mm厚土方作保護層，待底板墊層施工時再人工清底修邊至基坑底，隨挖隨檢測驗收隨搗混凝土墊層封底。

（7）基坑土方開挖期間對土體側向位移、基坑項面沉降量和水平位移、鄰近建筑沉降和傾斜、地面沉降和地下管線沉降和位移、地下水位等項目除了業主委托第三方進行監測外，施工項目部也要派出專人監測，同時與現場觀察相結合，隨時曾加檢測頻率，利于指導調整基坑施工方案或設計方案，確保基坑工程安全施工。

（8）全部采用商品混凝土。

（9）砂、石、水泥、砌塊及其它構件在場內適量堆放，主要采取邊施工邊運輸的方式。根據工程進度計劃，提早組織材料訂購、質量檢測、配方測試，確保材料按施工進度的使用量分批進場。必須嚴格按照批準的施工方案進行組織施工， 不得隨意變更。需修改變更方案時，按審批后的方案進行施工。

（10）基坑坑頂邊緣不得任意堆放土方、材料及設備， 特別是有振動作用的設備， 避免增加坑頂邊緣荷載作用。加大邊坡及支護結構的承載壓力， 同時在坑頂設擋水設施， 防止雨水流入基坑沖刷坡面。

3、建立健全安全施工管理制度和措施

（1）嚴格執行安全風險分析與評估制度

對危險點（源）進行辨識和評級，本工程存在的安全隱患主要有土方坍塌、觸電、高空墜落、機械傷害、跌落、物體打擊等，制定相應的預防措施，對風險等級高的施工部位和工序派專職安全員跟蹤控制。

（2）安全技術交底制度

嚴格執行三級安全技術交底程序，特別重視班組交底，每天將工作內容、相應的安全隱患及應對措施逐一交底，并簽字確認，保證安全措施落實每一位作業人員。

（3）人員持證上崗制度

配備精良的施工隊伍，專職管理人員及特種作業人員均經過培訓，考試合格，具備相應的專業技術管理能力和操作能力。做到持證上崗。

（4）應急救援預案與演練制度

深基坑工程施工因受內部水文地質和外部周圍環境及氣候的影響較大， 具有較大的危險性和不可預見性，對工程的危險源進行分析、評估后，還制定相應的應急救援預案并進行演練。一旦發生或可能發生的危及周圍建筑的安全、周邊沉降開裂、基坑支護結構的穩定、坍塌以及雨季影響等危險情況， 能快速及時啟動緊急應急準備方案實施搶險救援， 防止事故進一步擴大，使事態得到有效控制。

（5）安全巡視檢查及安全生產例會制度

對施工過程中進行巡視和專項檢查，做到有違章現象和安全隱患及時糾正與消除，每周對安全作業情況進行總結和改進。

（6）信息化管理制度

工程信息對整改工程建設順利進行起到至關重要的作用，所以要強化工程信息化管理，使施工信息真實、有效并迅速地傳遞。

四、 結束語

城市建筑業深基坑工程規模不斷加大，特別是在城市中心地區。所以深基坑工程施工因受各種因素影響較大， 較容易出現安全事故隱患， 嚴重的還會影響到工程質量。因此， 深基坑工程施工要根據其特點， 了解和掌握一切不利因素， 重視容易發生安全事故的管涌、坍塌、開裂沉降、滑移、大暴雨等因素， 采取相應的預防措施， 制定切實可行、安全、合理施工方案和方法， 嚴格按照規范要求施工。

參考文獻：

國振喜 韓兆平主編的《簡明建筑工程施工手冊》