淺談高層建筑深基坑支護施工過程的控制要點

蓋萬全

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建筑基坑開挖和支護結構是一項系統工程，涉及工程地質、水文地質、廠程結構、建筑材料、施工工藝與管理等多方面。它是一門集力學、水力學、材料才學、結構力學等于一體的綜合性學科。因此，無論是結構設計還是施工組織，都應從整體功能出發，協調好各組成部分，以保證其安全可靠和經濟合理。

1 深基坑工程特點

挖掘深度≥5m，或低于5m但地質條件、地下管線布設錯綜復雜的工程，均可定義為深基坑。其特點包括：①建筑趨向高層化，基坑向大深度方向發展；②基坑開挖面積大，長度與寬度有的達數百米，給支撐系統帶來較大的難度；③在軟弱土層中，基坑開挖會產生較大的位移和沉降，對周圍建筑物、市政設施和地下管線產生嚴重威脅；④深基坑施工工期長、場地狹窄，降雨、重物堆放等對基坑穩定性不利；⑤在相鄰場地的施工中，打樁、降水、挖土及基礎澆注混凝土等工序相互制約影響，增加了協調工作的難度；⑥支護型式的多樣性。迄今為止，支護型式已發展到數十種。

2 深基坑支護技術要求

深基坑支護的技術要求為：①確保先進科學的施工技術，使基坑受力可靠，充分體現支護的保護作用；②由于城市大型高層建筑位于城市中心，周邊建筑復雜，市政管線眾多，因此，有必要避免施工過程中對周圍建筑物的不利影響和地下管線的破壞；③地下水應通過明排和截水等方式合理控制，以此保證基礎施工的安全。

3 施工準備階段的控制要點

（1）設計管理。深基坑支護設計方案的合理性和科學性等均是深基坑支護施工的關鍵因素。因此，一個好的設計施工方案應始終遵循經濟、合理、安全的原則。在深基坑設計過程中，支護結構的確定受設計參數、地質條件等因素的影響，所以實際施工難度大。結合相關部門的數據統計，約43%的深基坑施工引起的施工質量事故是由施工設計因素引起的。設計中存在的主要問題有：盲目設計、參數確定錯誤、地下水處理方法不合理、支護設計方案選用不科學。因此，必須做到以下幾點：①支護設計人員應熟練掌握力學、地基等方面的知識，有豐富的支護設計經驗，全面了解該地區的地質水文特征，并結合周圍環境的特點，從而設計出更科學合理的深基坑支護設計方案。②施工前，有關技術人員必須認真審核施工設計方案，真正了解設計人的意圖，并與設計人員進行溝通與交流，確保施工中各施工工序的有序進行。

（2）專項施工方案審定。專項施工方案是指導施工的重要文件。但目前一些施工單位往往照搬他人的方案；有的雖根據具體項目的實際情況編制，但控制點不具體，措施針對性不強，基本無指導意義。因此，監理工程師應認真審核施工單位提交的專項方案，對不符合施工要求的，要求其修改完善后按程序申報，特別復雜的方案可由專家匯審，經總監審批后方可實施。

4 施工階段的控制要點

施工階段是項目實施的關鍵階段，監理工程師應根據地質勘探資料及當地水文氣候條件，結合當地深基坑工程施工經驗及條件，確定工程的重點項目，要求施工單位制定專項施工方案并報監理機構審核，并強調要制定突發事件應急預案。

（1）深基坑工程施工。深基坑工程是一項復雜的系統工程，包括挖土、擋土、圍護、防水等環節，任何一個環節的失誤都可能導致施工失敗甚至引發事故。施工單位應嚴格按施工規程、批準的施工組織設計和有關技術規范組織施工，對每個施工要點制定具體措施，并加強過程控制。例如，在確定土方開挖方案時，應對周圍建筑物、構筑物進行拍照、錄像，分析地質勘測報告、周圍建筑物和地下設施等信息，精心組織特殊土質的施工，雨季不得開挖膨脹土，軟土地區分層開挖深度不宜過大。若挖土高差過大或挖土進度過快，容易改變土體原有的平衡狀態，降低土體抗剪強度，致使土體快速滑移，不利于工程監控，極易造成坍塌事故。

（2）深基坑周圍土體止水效果的控制。在地下水位高的地區，地下水對深基坑施工帶來的危險度較高。地下水的來源一般為上層滯水、潛水、承壓水、雨水和基坑周圍的滲漏管道水，由于水來源復雜，枯水期及豐水期水位變化的影響，在制定止水方案時，應考慮深基坑工程的防水、降水及排水，根據地質勘察部門提供的地質資料，深入分析地下水成因，了解深基坑周圍環境，對周圍的建筑基坑，宜采用以堵為主，抽水為輔，否則會造成基坑周圍水土流失，致使建筑物不均勻沉降，甚至發生坑底流沙和管涌等現象，加大了處理難度，延誤了工期，反之，則以降水為主。

止水帷幕是高水位地區深基坑支護工程中常用的止水措施，其施工方法主要有高壓噴射注漿法、漿噴深層攪拌法、粉噴深層攪拌法、壓力注漿法等。在采用漿噴深層攪拌法進行止水帷幕施工時，若止水帷幕攪拌樁成樁質量不好，深基坑開挖后會出現較大的滲水現象。此時若采用灌漿法處理，則會延誤工期及增加造價。因此，在這種止水帷幕的施工中應注意以下幾點：①保證樁體質量。確定合理的水泥漿摻量，保證體攪拌均勻，樁長達到設計深度。避免樁頭無漿攪拌，特別是在土層變化較大的地區，由于攪拌樁樁徑不易控制，易導致止水失效；②保證樁的搭接長度及密實度，杜絕空洞、蜂窩和樁頭開叉現象；③不得隨意在基坑支護結構上開口，否則會影響支護結構的安全，也會破壞止水帷幕。導致地下水滲入。

綜上所述，隨著城市現代化的快速發展，建設用地日趨緊張，現代建筑開始縱向發展，地上、地下樓層不斷增加。因此，深基坑支護在高層建筑基坑支護施工中得到了廣泛的應用。