淺談建筑工程深基坑施工安全管理的措施

顧典勇

（貴州紅果經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局 貴州六盤(pán)水 553000）

1 引言

在建筑工程深基坑施工中，基坑開(kāi)挖、支護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及工程地質(zhì)、結(jié)構(gòu)、施工材料、技術(shù)、管理等多個(gè)因素，在施工過(guò)程中存在較多危險(xiǎn)因素。如果施工安全管理不當(dāng)，就會(huì)造成深基坑周邊土體發(fā)生不均勻沉降，影響周邊建筑工程、道路工程、管線(xiàn)工程安全，阻礙項(xiàng)目建設(shè)的順利進(jìn)行。因此，對(duì)建筑工程深基坑施工安全管理要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)探究迫在眉睫。

2 建筑深基坑工程施工安全問(wèn)題產(chǎn)生的原因

根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，造成建筑工程深基坑施工安全的因素有很多種，常見(jiàn)影響因素有以下幾種：①支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，在施工過(guò)程中存在缺陷，導(dǎo)致支護(hù)體系穩(wěn)定性降低，造成上述問(wèn)題的原因是設(shè)計(jì)方案不合理、施工技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)。②土體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)體系受到破壞，影響基坑穩(wěn)定性，造成上述問(wèn)題的原因是土坡開(kāi)挖較大，基坑外側(cè)超載等。③深基坑圍護(hù)體系滲水，在水的影響下，周邊結(jié)構(gòu)受到破壞，基坑穩(wěn)定性降低，造成上述問(wèn)題的原因是維護(hù)結(jié)構(gòu)體系施工不當(dāng)，導(dǎo)致漏水。④基坑隆起或者過(guò)大失穩(wěn)，產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因在于圍護(hù)墻深度比較小，承壓水降水無(wú)法達(dá)到施工要求。

3 工程概況

在貴州某工程地下室深基坑施工中，采用土—巖組合基坑邊坡施工方式。通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，深基坑側(cè)壁的上部為紅粘土，而下部則會(huì)石灰?guī)r，局部表層覆蓋填圖。其中，紅粘土主要為硬—軟塑狀，在深基坑的基巖面上，主要為流塑狀軟粘土。在本工程施工場(chǎng)地中，土層從上到下分別是雜填土、硬塑紅粘土、可塑紅粘土、軟塑紅粘土以及流塑狀褐色軟粘土。另外，場(chǎng)地下下伏基巖石灰?guī)r的埋藏深度在12.0～17.5m之間。施工場(chǎng)地地質(zhì)剖面如圖1所示。

4 淺談建筑工程深基坑施工安全方案

4.1 圍護(hù)工程

在建筑工程深基坑圍護(hù)施工中，施工內(nèi)容包括鉆孔灌注樁、混凝土連續(xù)墻、擋土墻、預(yù)制空心方樁等等，另外，還應(yīng)該做好對(duì)攆、壓力注漿角撐、斜撐與混凝土蓋梁結(jié)構(gòu)之間的施工配合。在具體的施工過(guò)程中，要求對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行地質(zhì)勘查，確定深基坑開(kāi)挖深度、施工安全影響因素、技術(shù)條件等等，制定科學(xué)合理的施工安全管理方案。

4.1.1 圍護(hù)設(shè)計(jì)思路

圖1 基坑西面邊坡工程地質(zhì)剖面

本工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)于抗變形能力的要求比較高，A區(qū)基坑深度為4.9m，B區(qū)基坑深度為7.3m，C區(qū)基坑深度為9.1m，由于不同施工區(qū)域的深基坑開(kāi)挖深度不同，因此，要求采用多種圍護(hù)結(jié)構(gòu)組合施工方案。在本工程施工中，綜合考慮地質(zhì)條件、造價(jià)、土體開(kāi)挖等內(nèi)容，在9.1m深基坑施工中，采用鉆孔灌注樁施工技術(shù)，加強(qiáng)支撐作用，同時(shí)，對(duì)于第二道支撐，采用預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)。該建筑工程深基坑南側(cè)有汽車(chē)斜坡道，可采用大面積水泥攪拌樁加固施工技術(shù)，另外，北側(cè)深基坑開(kāi)挖深度為4.9m，可采用懸臂樁加固施工方式，而對(duì)于7.3m深基坑，可采用對(duì)撐或者角撐方式，除此以外，在南北深淺交匯位置，可采用水泥攪拌樁支護(hù)施工技術(shù)。

4.1.2 圍護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算

在圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)于圍護(hù)壓力，可依據(jù)朗肯土壓力理論進(jìn)行計(jì)算，地面超載取20kN/m2，采用半無(wú)限分布方式，在深基坑南側(cè)以及東側(cè)的深基坑施工中，采用長(zhǎng)度為18.5m，尺寸為φ800@950的鉆孔灌注樁，樁配筋為l2φ25。另外，在北側(cè)懸臂施工中，采用長(zhǎng)度16.5m，尺寸φ800@900的鉆孔灌注樁，在于地面距離7.0m的位置，設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿，錨桿之間的間距為950mm，并根據(jù)25、30傾角交錯(cuò)排布。對(duì)于西北側(cè)角攆，采用尺寸為φ800@1000的鉆孔灌注樁施工，樁體長(zhǎng)度為13.0m，樁身配筋尺寸為12φ22。在支攆結(jié)點(diǎn)位置的支攆柱是由鋼結(jié)構(gòu)、鉆孔灌注樁所組成的，在基礎(chǔ)施工中，應(yīng)用素混凝土包裹鋼構(gòu)件，在底板施工中，為了保證底板鋼筋能夠順利通過(guò)，應(yīng)敲掉外包混凝土結(jié)構(gòu)。南側(cè)坡道水泥攪拌樁長(zhǎng)度為10.8m，寬度為5.7m，樁體頂部與地面之間的距離為3.7m，水泥攪拌樁插入基坑底部6.25m，與鉆孔灌注樁形成整體結(jié)構(gòu)。除西北側(cè)角撐的淺基坑和南側(cè)基坑以外，基坑其他坑底與坑壁之間的距離為3.0m，并在深度為5.0m的范圍內(nèi)進(jìn)行壓力注漿施工，對(duì)被動(dòng)土起到加固作用。

4.1.3 施工安全管理要點(diǎn)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察，該建筑深基坑地質(zhì)條件為淤泥質(zhì)軟土，基坑開(kāi)挖以及支護(hù)施工難度比較大，如果支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低，就會(huì)影響深基坑施工質(zhì)量，甚至對(duì)整個(gè)建筑工程造成不良影響，對(duì)此，必須加強(qiáng)深基坑施工安全管理，保證項(xiàng)目建設(shè)的順利進(jìn)行，具體應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：

（1）在施工前，對(duì)錨桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載力試驗(yàn)、壓力注漿加固效果試驗(yàn)，然后根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，確定錨桿施工長(zhǎng)度以及注漿壓力配比。

（2）加強(qiáng)深基坑圍護(hù)施工監(jiān)測(cè)，判斷深基坑施工對(duì)于周邊建筑工程的影響以及支護(hù)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)，具體而言，在深基坑開(kāi)挖施工中，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：①對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)管網(wǎng)工程、建筑工程的沉降量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，綜合考慮該建筑工程實(shí)際情況，設(shè)置12個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)。②對(duì)建筑工程圈梁以及位移量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)深基坑開(kāi)挖施工中的圈梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)定分析，如果有需要，還應(yīng)該對(duì)深基坑周邊地下水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，判斷周邊建筑工程沉降，同時(shí)對(duì)水泥攪拌樁施工效果進(jìn)行檢測(cè)分析。③對(duì)深基坑深層土體位移量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保埋設(shè)深度與圍護(hù)樁的深度保持一致。④加強(qiáng)深基坑支撐軸力監(jiān)測(cè)，在該建筑工程深基坑施工中，在錨桿結(jié)構(gòu)上設(shè)置10個(gè)測(cè)力點(diǎn)，對(duì)錨桿受力情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并做好完善的監(jiān)測(cè)記錄。

對(duì)于上述施工監(jiān)測(cè)內(nèi)容，要求在土方開(kāi)挖施工中，每日監(jiān)測(cè)1次，當(dāng)?shù)叵率业装迨┕ね瓿珊螅?天監(jiān)測(cè)1次。對(duì)于所有的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)該及時(shí)做好匯總，如果出現(xiàn)監(jiān)測(cè)報(bào)警的情況，則應(yīng)該立即向有關(guān)部門(mén)通報(bào)，建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位等加強(qiáng)溝通交流，對(duì)施工方案進(jìn)行調(diào)整，具體的調(diào)整內(nèi)容包括基坑周邊卸荷、應(yīng)急支撐等內(nèi)容。

（3）在建筑工程深基坑施工容易受到環(huán)境氣候因素的影響，尤其是雨季，應(yīng)該注意盡量避免地表水沖洗對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、地下水位造成不良影響。在深基坑開(kāi)挖施工中，在深基坑外側(cè)，可以設(shè)置8個(gè)集水井，集水井深度為3m，直徑為800mm，內(nèi)套直徑600mm用8φ16縱向盤(pán)，φ10@100螺旋箍做成鋼筋籠。在集水井井壁與鋼筋籠之間，還應(yīng)該設(shè)置濾水層，在鋼筋籠外表，采用篩網(wǎng)包裹住，對(duì)于各個(gè)集水井之間，采用深度為300m，寬度為500mm的盲溝進(jìn)行連接，另外，在深基坑底部的四周以及中間位置，還應(yīng)該設(shè)置坑內(nèi)集水坑，并做400×400排盲溝，及時(shí)排除積水。

（4）在深基坑土方開(kāi)挖施工中，當(dāng)開(kāi)挖到一定的深度，并且基坑面積達(dá)到一定值，則應(yīng)該做好樁頭處理，加快墊層施工，提升圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免深基坑底部受到雨水破壞，影響深基坑施工的順利進(jìn)行。

4.2 挖土工程

4.2.1 基坑開(kāi)挖施工

深基坑開(kāi)挖深度較大，在開(kāi)挖施工過(guò)程中，應(yīng)該及時(shí)采用推土機(jī)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行整平處理，在本工程施工中，選用反鏟挖土以及拉鏟挖土機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖施工，并采用多層開(kāi)挖方式，對(duì)于開(kāi)挖出的土方，隨挖隨運(yùn)。另外，在深基坑開(kāi)挖施工現(xiàn)場(chǎng)，還應(yīng)該預(yù)留坡道以及汽車(chē)出入口，便于施工機(jī)械設(shè)備、土方運(yùn)輸。

4.2.2 施工安全管理要點(diǎn)

在深基坑開(kāi)挖施工安全管理方面，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：①當(dāng)支護(hù)體系達(dá)到一定的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，才能夠進(jìn)行分層開(kāi)挖施工，禁止一次開(kāi)挖到底。②注意避免機(jī)械設(shè)備碰撞，對(duì)于機(jī)械開(kāi)挖不到的部位，采用人工開(kāi)挖方式，及時(shí)運(yùn)走開(kāi)挖出的土方，對(duì)于開(kāi)挖出的土方，禁止隨意堆積在基坑壁外側(cè)。③在開(kāi)挖施工過(guò)程中，避免深基坑底隆起或者坑底管涌失穩(wěn)定，為了避免深基坑底隆起，可以采用階梯式挖土方案，或者在基坑壁的四周位置預(yù)留部分反壓土，為了避免坑底管涌失穩(wěn)，可以采用相應(yīng)的排水施工技術(shù)，降低地下水位。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)建筑工程深基坑施工安全管理要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)探究。深基坑施工內(nèi)容復(fù)雜，綜合性較強(qiáng)，在施工過(guò)程中容易受到施工技術(shù)、環(huán)境氣候等因素的影響，對(duì)此，必須優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)和安全管理，保證項(xiàng)目建設(shè)的順利進(jìn)行。