深基坑工程施工中存在的問題及技術處理措施

文/吳利榮 上海建浩工程顧問有限公司 上海 200030

為避免和減少因深基坑施工引起的安全事故，國家政府建設主管部門對深基坑施工制定了法律、法規(guī)及技術標準，以及適合地方的規(guī)定。大量的建筑工程施工為基坑設計與施工積累了豐富的經(jīng)驗，但深基坑工程由于影響因素和特點各不相同，理論研究與實踐的差距，深基坑工程仍然存在著一些問題。

1、建筑深基坑工程施工安全問題產(chǎn)生的原因

1.1 造成建筑工程深基坑施工安全的因素有很多方面，比如設計問題：①基坑的變形控制設計問題，基坑變形包括支護結構變形、坑底隆起和基坑周圍建筑物位移；②基坑工程結構設計、土壓力不正確計算問題；由于支撐結構設計不合理，在施工過程中存在缺陷，導致支撐體系穩(wěn)定性降低，給深基坑施工帶來安全隱患。

1.2 比如基坑施工安全問題的原因：①不合理深基坑施工方案問題，施工方案依據(jù)地勘與設計文件、地下水位情況、施工條件和施工方法、周圍環(huán)境、氣候、施工周期等都有關系；施工方案通過專家認證，要與實際工況相符合問題。②基坑開挖與支撐體系銜接問題，基坑工程主要集中在建筑物密集地區(qū)，一般采取支撐體系圍護開挖；基坑施工中可以通過原設計方案結合專家判斷的時空效應施工方案，使開挖與支撐體系的良好銜接既可以加快施工進度，又可以保證基坑的穩(wěn)定性；但實際我們時空效應是依靠大量的工程實踐經(jīng)驗總結，無法定量的表達不同施工參數(shù)對基坑變形的影響，大多數(shù)靠專家判斷，數(shù)據(jù)難以掌握，須加強基坑變形監(jiān)測控制。③地下水控制是基坑工程的一個難點，基坑開挖的施工方法與土質及地下水位等息息相關；沿海、沿江等高水位地區(qū)或表層滯水豐富的地區(qū)，深基坑工程主要解決基坑底及上部土層的滯水和降雨積水的疏排等，降低地下水可能引起地面沉降，將對周邊環(huán)境造成不良影響，尤其是深井降水；因此，科學有效的對深基坑進行地下水控制，對于基坑安全有著十分重要的意義。④缺乏信息化管理問題，以施工過程的信息為紐帶，通過信息監(jiān)測、收集，分析研究收集的信息，然后反饋于設計，將獲得實測參數(shù)與原設計參數(shù)比較，重新選擇施工參數(shù)，不斷優(yōu)化設計，以選擇合理的施工，使設計與施工環(huán)環(huán)相扣的一種信息化施工方法，以及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題，進而及時改進施工技術，以取得良好的工程效果和保持周邊環(huán)境安全的效果。

2、深基坑支護在建筑工程施工中存在的主要問題

2.1 缺乏整體性

不同的區(qū)域在地質方面也會存在著一定的差異性，而地質的變化，土層中的含水量與摩擦角等物理參數(shù)也會發(fā)生相應的變化，無形中增加了實際計算的壓力。設計的過程中，不能選用準確的參數(shù)，造成設計結果的錯誤，施工工藝與支護結構也會隨著物理的變化而產(chǎn)生相應的變化，需要工作人員通過實際的情況進行選擇。但是，部分技術人員的專業(yè)能力有限，無法做出有效的判斷，進而影響到施工進度。

2.2 地質勘察問題

做好勘察工作對基坑工程來說十分重要，是正確進行支護結構設計和合理組織施工的重要依據(jù)。勘察范圍一般至少擴大至開挖線以外相當于預計開挖深度的1倍至2倍左右的范圍，對于軟土地區(qū)應宜擴大。勘察深度應滿足基坑支護結構設計的要求，主要提供以下資料：工程地質和水文資料；場地周圍環(huán)境及地下管線狀況；地下結構設計資料等，尤其是流砂和水土流失問題，總之，勘察是正確設計、確定施工方案、合理開挖、合理支護結構與降水方案的前提與依據(jù)。

2.3 基坑監(jiān)測預警問題

工程監(jiān)測是防止產(chǎn)生環(huán)境影響必不可少的環(huán)節(jié)和手段，同時還可以為動態(tài)設計與信息化施工提供必要的信心反饋和資料積累。基坑監(jiān)測不僅在施工期內(nèi)，在使用期限內(nèi)也要定期進行。監(jiān)測項目主要有：水平位移、豎向位移、傾斜、裂縫、支護結構內(nèi)力、土壓力、孔隙水壓力、坑底隆起、地下水位和錨桿拉力等。不僅要監(jiān)測基坑本身，還要監(jiān)測周圍土體、建筑物及地下管線、設施、道路等。

3、技術處理的要點

3.1 基坑降水

基坑降水措施是控制地下水的水位，而深基坑施工最為突顯的要素就在于地下水位控制。具體在布置深井時，依據(jù)基坑整體降水深度要求，如果基坑較淺采取輕型井點降水處理即可；妥善的深基坑降水措施減少了土體含水率，進而顯著優(yōu)化整個基坑表現(xiàn)出來的穩(wěn)定性與抗滑性特征。

3.2 止水帷幕

通過基坑護壁（墻）周邊的水泥土攪拌樁止水帷幕措施，避免地下水對基坑開挖帶來的不良影響；采用水泥土攪拌樁進行深基坑內(nèi)加固時，同樣起到止水和坑底加固作用；基坑止水帷幕措施，避免了地下水滲透基坑不利因素，確保了基坑的穩(wěn)定性。

4、施工前的控制措施

4.1 分析地質勘察報告

施工前應對工程的地質勘察報告認真分析研究， 根據(jù)挖土深度范圍內(nèi)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；基坑支護結構應進行承載能力極限狀態(tài)的計算及對基坑周邊環(huán)境及支護結構變形進行驗算；通過審核基坑施工專項方案，應對作業(yè)人員進行安全與技術交底。

4.2 對基坑周邊建(構)筑物的入戶調查

調查基坑周邊建(構) 筑物在基坑開挖前是否已經(jīng)存在傾斜、裂縫、使用不正常等情況，需通過拍片、繪圖等手段收集有關資料，必要時要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應預先采取加固和保護措施。

4.3 基坑方案的確定和論證

根據(jù)基坑設計方案與實際情況,，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；對于地質較差軟土地基或坑邊距周邊建(構)筑物較近時， 宜采取排樁或地下連續(xù)墻支護結構。

5、施工過程中的控制措施要求

5.1 測量定位與監(jiān)測控制

測量定位應確保工程的邊線、軸線、標高等準確，同時對周邊建筑物做好監(jiān)測記錄，特別是地下水位高、需采取降水方案的基坑施工，對基坑周邊進行沉降觀測，以防過量降水造成基坑周邊出現(xiàn)沉降開裂，還應對邊坡及支護結構進監(jiān)測。

5.2 現(xiàn)場施工工況符合基坑施工方案要求的控制

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， 應按審批后的方案進行施工。

6、基坑開挖基本條件要求

6.1 深基坑工程設計及施工方案已通過專家評審，評審意見回復已閉合；

6.2 主體施工及基坑加固、降水、土方開挖、支撐安裝施工方案和基坑監(jiān)測

方案及相應應急預案編制并報審；

6.3 地基加固已完成，圍護結構灌注樁、頂圈梁早期強度試塊報告，止水帷幕水泥土試塊報告、地基加固鉆芯取樣試塊報告，檢測結果均合格；

6.4 施工現(xiàn)場排水系統(tǒng)通暢設施齊全，排水溝及三級沉淀池具備；

6.5 基坑監(jiān)測正常按監(jiān)測方案實施；

6.6 降水措施已落實，地下水位符合開挖要求。

結語：

深基坑支護是建筑施工中非常重要的一項施工技術，也直接影響到建筑物的安全與穩(wěn)定。所以，相關人員要對它的使用技術進行深入的了解，掌握相應的施工技術，才能采取有效的措施，制定出符合自身的技術管理策略。為工程技術施工管理提供一個良好的環(huán)境，提升施工效率和質量。