城市狹窄空間敏感環(huán)境下深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用與研究

張志勇

城市人口的快速增長(zhǎng)加劇了城市建筑土地資源的稀缺程度。這種現(xiàn)象在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市更加嚴(yán)重。為了滿足人們?cè)诰幼　⒒顒?dòng)等方面的需求，城市中的高層建筑、超高層建筑數(shù)量變得越來(lái)越多。建筑高度及施工環(huán)境的特殊性對(duì)建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性提出了較高的要求。對(duì)此，可將深基坑支護(hù)技術(shù)用于高層建筑及超高層建筑的實(shí)際施工中。

一、城市狹窄空間敏感環(huán)境深基坑施工的難度

城市狹窄空間敏感環(huán)境深基坑支護(hù)施工的難度主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1.施工場(chǎng)地尺寸制約方面

城市狹窄空間敏感環(huán)境是指，工程項(xiàng)目所處區(qū)域周邊配套設(shè)施較為成熟，既有建筑物、道路密集，項(xiàng)目周圍的預(yù)留空間較為狹窄，且地質(zhì)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜。在深基坑支護(hù)施工過(guò)程中，場(chǎng)地的狹窄尺寸及特殊地質(zhì)條件不利于施工的順利展開(kāi)，且難以保障施工安全。

2.破壞既有建筑物風(fēng)險(xiǎn)方面

與其他工程項(xiàng)目相比，深基坑支護(hù)施工中的基坑開(kāi)挖環(huán)節(jié)更容易威脅周圍建筑物基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，其導(dǎo)致周圍建筑物損壞的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高。而對(duì)于施工單位而言，周圍建筑物一旦遭到破壞，可能引發(fā)極大的經(jīng)濟(jì)損失。

二、城市狹窄空間敏感環(huán)境下深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用流程

這里主要從以下幾方面入手，對(duì)城市狹窄空間敏感環(huán)境下深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用流程進(jìn)行分析：

1.前期測(cè)量方面

基于城市狹窄空間敏感環(huán)境下的深基坑支護(hù)施工的前期測(cè)量主要包含布設(shè)平面控制網(wǎng)及高程測(cè)量2項(xiàng)工程。其中，平面控制網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)遵循高精度控制低精度原則，先從整體角度做好基本工作，然后逐一對(duì)平面控制網(wǎng)內(nèi)部的各個(gè)要點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)。

例如，某基于城市狹窄空間敏感環(huán)境的深基坑支護(hù)工程采用如下方法開(kāi)展平面控制網(wǎng)的布設(shè)工作：第一，初級(jí)控制法。于建設(shè)中路、平安街之間的施工現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域共設(shè)定20個(gè)控制點(diǎn)，作為整個(gè)工程項(xiàng)目觀測(cè)深基坑變形、沉降的依據(jù)。第二，二級(jí)控制法。在初級(jí)控制網(wǎng)等的基礎(chǔ)上，以穩(wěn)定性為敏感環(huán)境施工現(xiàn)場(chǎng)的控制點(diǎn)選擇標(biāo)準(zhǔn)，并判斷所選控制點(diǎn)的精度是否符合平面控制網(wǎng)的布設(shè)要求。最終選出63個(gè)二級(jí)平面控制點(diǎn)，建立深基坑支護(hù)的二級(jí)平面控制網(wǎng)。

在深基坑支護(hù)工程中，高程點(diǎn)多由業(yè)主提供。但高程點(diǎn)復(fù)核工作無(wú)法滿足深基坑支護(hù)施工的便捷性要求，因此在實(shí)際施工過(guò)程中，施工單位通常需要對(duì)高程點(diǎn)進(jìn)行引測(cè)。例如，某超高層深基坑支護(hù)工程按照如下流程開(kāi)展高程引測(cè)：首先，對(duì)所有高程點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，確認(rèn)施工現(xiàn)場(chǎng)的水準(zhǔn)點(diǎn)是否出現(xiàn)變化。其次，運(yùn)用DSZ2型號(hào)水準(zhǔn)儀向深基坑內(nèi)傳遞，按照3～5個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)/開(kāi)挖層的方式逐步完成水準(zhǔn)點(diǎn)的傳遞工作。傳遞完成后，利用專業(yè)校驗(yàn)工具進(jìn)行校核，確保工程三點(diǎn)較差＜3mm。標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)取平均值。最后，保持鋼尺零端處于下方，將其懸掛于施工現(xiàn)場(chǎng)，以測(cè)量標(biāo)高參數(shù)。本工程基坑開(kāi)挖大面開(kāi)挖深度為15.2m，按照65m/個(gè)的頻率于現(xiàn)場(chǎng)護(hù)坡上設(shè)置高程點(diǎn)，并以寬150mm、高300mm的豎直混凝土平面標(biāo)記各處標(biāo)高點(diǎn)。

2.土方開(kāi)挖方面

土方開(kāi)挖是深基坑支護(hù)施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是城市狹窄空間敏感環(huán)境下施工的主要難點(diǎn)部分。

土方開(kāi)挖施工主要包含以下幾個(gè)部分：

第一，坡道開(kāi)挖施工。坡道是確保深基坑支護(hù)施工順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)當(dāng)前建筑工程施工的分析可知，坡道開(kāi)挖施工多采用多坡道聯(lián)合模式。以某超高層建筑工程為例，其采用主坡道+護(hù)坡模式，主坡道有效程度7.2m，其兩邊護(hù)坡放坡比例為1∶1.25。坡體表面選用C30鋼筋混凝土及1200mm厚度的磚渣為鋪設(shè)材料。護(hù)坡采用C20混凝土及鋼筋作為坡面的保護(hù)材料。

第二，邊坡支護(hù)施工。目前深基坑支護(hù)施工中常用的邊坡支護(hù)形式以錨插鋼筋形式、坡道側(cè)坡形式為主。其中，錨插鋼筋法的施工流程為：事先于邊坡表面做出一定數(shù)量的孔洞，于成孔后將適宜尺寸的錨插筋錨入坡面土體中，并于橫向方向布設(shè)一定數(shù)量的錨插筋及圓鋼（壓筋）以提高邊坡的穩(wěn)定性。而坡道側(cè)坡法的施工流程則為：根據(jù)既定要求休整邊坡，錨插鋼筋后，妥善鋪設(shè)一定數(shù)量的鋼筋網(wǎng)片，進(jìn)行隱檢，與坡面噴混凝土，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的養(yǎng)護(hù)后方可驗(yàn)收。

為了保障深基坑支護(hù)施工安全，基于城市敏感環(huán)境狹窄空間的土方開(kāi)挖施工應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：第一，秉承先撐后挖原則進(jìn)行施工，以防出現(xiàn)土方坍塌，威脅周圍建筑物基礎(chǔ)的穩(wěn)定。第二，以盆式開(kāi)挖法開(kāi)展深基坑第一道支撐下的土方部分，確保深基坑周圍邊坡留土＞10m。

3.降排水施工方面

敏感環(huán)境增加了深基坑支護(hù)降排水施工的難度。深基坑支護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)的降排水工作多借助降水井、疏干井、降水井、深水泵完成。

降水井作為其中的主要部分，其施工要點(diǎn)主要包含成井施工、降水井保護(hù)施工、維持施工以及封井施工。在成井施工中，施工單位需要根據(jù)既定的疏干降水深度目標(biāo)（最大深度）制定施工流程，采用適宜的方法保障深基坑支護(hù)施工質(zhì)量。例如，某施工單位將降水井成井施工流程設(shè)計(jì)為：第一，由鉆機(jī)于施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定位，初步布設(shè)現(xiàn)場(chǎng)降排水網(wǎng)絡(luò)。第二，沖擊成孔，并對(duì)濾水管進(jìn)行包扎。第三，將井管布設(shè)于現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)位置中，并向內(nèi)填入粘土球及砂礫等物質(zhì)，以確保降水井的穩(wěn)定。

目前深基坑支護(hù)施工多采用搭設(shè)燈籠架的方式，固定并保護(hù)降水井，以防深基坑支護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)水量過(guò)高影響施工。而降水井的維持工作則需安排專人負(fù)責(zé)。例如，某施工單位專門(mén)為降水井維持工作配置3名施工人員實(shí)施倒班管理，并按照每日3次的頻率，定期檢查現(xiàn)場(chǎng)各降水井的開(kāi)啟狀況，以確保降水效果符合深基坑支護(hù)施工要求。

降水井封井施工的目的為：避免承壓水通過(guò)井壁涌出，阻礙深基坑支護(hù)施工的順利進(jìn)行。常用的封井方法為混凝土聯(lián)合鋼管法，同時(shí)，為避免底板滲水，施工單位還應(yīng)于二者之間設(shè)置止水帶，最后以鋼板封住管口。

三、城市狹窄空間敏感環(huán)境下深基坑支護(hù)施工的監(jiān)測(cè)

為了保障深基坑支護(hù)施工的安全，城市狹窄空間敏感環(huán)境下的施工應(yīng)注重監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用：

1.監(jiān)測(cè)方法

監(jiān)測(cè)方法是指，利用施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)先布置好的各控制點(diǎn)及監(jiān)測(cè)設(shè)備，動(dòng)態(tài)評(píng)估深基坑支護(hù)施工過(guò)程中各區(qū)域的沉降狀況及變形狀況，以保障施工安全。第二，現(xiàn)場(chǎng)巡視監(jiān)測(cè)。這種監(jiān)測(cè)方法屬于傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法，其監(jiān)測(cè)區(qū)域以深基坑支護(hù)施工現(xiàn)狀、支護(hù)結(jié)構(gòu)（評(píng)估是否存在管涌、邊坡滑移、止水帷幕滲水等）及現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境3種。第三，土體深層位移監(jiān)測(cè)。該方法監(jiān)測(cè)目的的實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)測(cè)斜儀來(lái)完成，即按比例將現(xiàn)場(chǎng)土體不同深度（于水平方向）的位移轉(zhuǎn)化成變化曲線。第四，水平位移監(jiān)測(cè)。該監(jiān)測(cè)法多通過(guò)前方交會(huì)法完成。

2.監(jiān)測(cè)要點(diǎn)

城市狹窄空間敏感環(huán)境下的深基坑支護(hù)施工監(jiān)測(cè)要點(diǎn)主要包含以下幾種：

第一，深基坑周圍載荷監(jiān)測(cè)。如深基坑周圍載荷超限，將直接影響深基坑穩(wěn)定性。監(jiān)測(cè)內(nèi)容包含：評(píng)估深基坑3m半徑范圍內(nèi)是否存在重型車輛；基坑1m內(nèi)是否停放車輛及相關(guān)物品；分別于雨天前后評(píng)估深基坑周邊土體狀況，嚴(yán)防坍塌。第二，深基坑周圍防護(hù)。為確保深基坑支護(hù)作用的正常發(fā)揮，可于深基坑周邊500m區(qū)域設(shè)置防護(hù)，并以適宜數(shù)量的橫桿、立桿進(jìn)行防護(hù)。第三，深基坑支護(hù)現(xiàn)場(chǎng)防火。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工程木料堆場(chǎng)的環(huán)境狀況，嚴(yán)禁堆場(chǎng)使用明火或施工人員吸煙等。此外，為了預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生，相關(guān)部門(mén)還應(yīng)該做好各類消防設(shè)施的采購(gòu)及檢查工作，嚴(yán)格執(zhí)行施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)安全管理?xiàng)l例，全面杜絕火災(zāi)的發(fā)生。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，深基坑支護(hù)技術(shù)是保障城市狹窄空間敏感環(huán)境下高層施工安全進(jìn)行的關(guān)鍵。為了保障建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定，施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范的施工流程，將深基坑支護(hù)技術(shù)用于實(shí)踐施工中，降低施工安全事故的發(fā)生率，并盡量縮減工程施工對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境的影響。