探討建筑工程基坑支護中存在的問題及應對措施

胡洪德

肥西縣住房和城鄉建設局 安徽 肥西 231200

前言

隨著我國經濟社會的快速發展和城鎮化進程的不斷推進，大量農村人口向城市遷移,為了滿足人口日益增長的住房需求，一座座高樓大廈拔地而起；經常多年的快速發展，土地資源也日趨稀缺，為了節約用地，提升土地利用效率，人們開始將眼光轉向地下空間開發利用上。近年來，地下空間的建設規模越來越大，開挖深度也越來越深，遇到的情況越來越復雜，同時因基坑支護方案選擇不當而引起的工程事故也時有發生，給人民財產和生命安全造成巨大損失。

1 基坑工程中可能遇到的一些典型問題

（1）基坑側壁穩定性。在城市建成區域內進行深基坑作業，因建筑密度較大，周邊建筑物，構造物，地下管線，道路眾多，受外圍環境限制一般不采用放坡開挖的作業方式，通常采用有支護保護措施的垂直開挖或適當放坡與垂直開挖相結合的方式。因基坑比較深，深基坑側壁的主動土壓力也很大，當側壁的主動土壓力超過支護結構最大支撐能力時，容易引起基坑邊坡土體滑動，基坑外側地面下沉、造成周邊建筑物開裂、地下管線彎曲變形，造成嚴重的工程事故。

（2）坑底隆起。基坑開挖過程中隨著基坑內土體被挖出，破壞了原狀土原先穩定的應力平衡，土層變的松散，引起坑底土體向上回彈變形；加之基坑內外土體的高度差，造成了土體的壓力差，使得土體回彈變形加劇；如果在開挖過程中，降水作業處理不當，導致基坑底部土體遇水浸泡，土體吸水膨脹也會使回彈變形進一步加劇。開始基坑開挖較淺時，基底只產生輕微的彈性隆起，在這個過程中如果沒有采取有效的處理措施，隨著基坑開挖深度不斷增加，彈性隆起相應增大；當基坑開挖深度達到一定程度。

（3）地下水處理引起的施工問題。地下水可分為上層滯水、承壓水和潛水三大類。上層滯水是由于局部的隔水作用，使下滲的大氣降水停留在淺層的巖石裂縫或沉積層中所形成的蓄水體，分布范圍小。承壓水是埋藏較深的、位于兩個隔水層之間的地下水，具有一定的壓力。由于開挖基坑減小了承壓含水層上覆不透水層的厚度，當土層厚度減小到一定程度時，水頭壓力會沖毀基坑底板，形成基坑突涌現象，給施工造成很大危害[1]。

2 應對措施

（1）基坑支護方案。常用的支護形式有土釘墻、水泥土擋墻、排樁支護、地下連續墻等多種形式，基坑支護方案需根據基坑深度、基坑周邊環境、土的性質指標、力學參數、地下水情況、工程造價、施工場地條件及施工季節等多種因素，采用以上一種或多種支護形式組合。可以單獨采用懸臂式支擋結構，當懸臂式擋土結構無法保證結構安全使用時，也可以與支撐結構聯用，支撐結構根據支撐位置的不同，又可分為內支撐和外拉錨兩類。外拉錨通常以排樁+預應力錨桿組合形式出現，錨拉式結構一般需在排樁中部和頂部分別設置腰梁和冠梁。

（2）土方開挖。土方開挖應遵循“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖”的原則。在地下水位高的地區進行土方開挖作業前，需提前進行降水作業，使地下水位始終低于基坑底部至少50cm；土方開挖前應根據基坑的幾何尺寸合理確定開挖順序和分層開挖深度，開挖過程中應連續作業，盡量減少無支護暴露時間。開挖作業和支護作業應協調進行，每次開挖深度不得超過支撐位置以下，更不能一挖到底。采用機械開挖方式的基坑，應保留坑底部30cm左右厚度土體采用人工清除，嚴禁超挖。

（3）基坑水處理措施。對于地下水的處理，主要從排水、截水兩個方面來制定施工方案。排水通常是在基坑內、外設置排水溝，在基坑四周各設置若干集水井，基坑附近土層中滲出的孔隙水及雨水沿著排水溝流向集水井，再由水泵等抽水設備將集水井內的地下水抽出排放。明溝排水具有施工方便，設備簡單，降水費用低等優點，當基坑開挖不很深，基坑涌水量不大時，都可使用明溝排水的方法。在地下水豐富地方，若單獨采用明溝排水的方法，由于基坑邊坡滲水較多，往往難以達到滿意的降水效果，這時就需要根據地下水位高低、水量大小、土壤類別、土層滲透系數和降水深度、降水效果、經濟適用性等因素綜合考慮，選擇適當降水方案，常用的降水方法有：輕型井點降水、噴射井點、降水管井、井點降水、深井井點降水等方法。其中深井井點具有排水量大、降水深度大、降水范圍大等優點，對于基坑底部有承壓水，可能發生突涌、隆起的危險場合，可有效降低承壓水位，減小承壓水壓力、保證基坑的安全性；但大面積、大幅度降低地下水位，不可避免得會引起周邊建筑產生不均勻沉降。這時可在基坑與鄰近建筑物之間設置回灌井，在進行降水的同時，往回灌井中注水，使靠近基坑一側建筑物地下水位降幅變小，水位降低曲線變得的平緩，從而控制地面發生沉降，使鄰近建筑物等得以保護。

（4）變形監測。基坑變形監測是在基坑開挖過程中，用精密儀器、設備對支護結構、周邊的建筑物、道路、地下管線等的位移、傾斜、沉降、應力、開裂、基底隆起、土層孔隙水壓力等進行綜合監測。通過對采集到的監測數據進行分析，及時了解土方開挖過程中施工現場實際情況，并與支護設計方案進行比對，觀察兩者之間是否存在偏差，并分析偏差存在的原因，進而預測變形的變化趨勢。當出現異常情況且變形量或變形量變化速率等技術指標超限時，應及時報告相關參建單位，以便及時調整施工方案，采取相應的應急措施，防止事態進一步惡化。

3 結束語

作為建筑工程的重要基礎，基坑工程不僅是工程整體質量的重要保障，而且對工程造價和工期有著重大影響，同時基坑工程又是一項臨時工程，安全儲備相對較小，具有較大風險性，事故頻繁。為了確保工程的順利進行，我們需要從設計和施工兩方面著手，做到科學設計，精心施工，在施工過程中狠抓落實，加強安全管理，防患于未然，把風險降到最低程度,使工程取得更大的經濟效益和社會效益。