探討建筑基坑支護工程施工安全技術實踐思考

文／龔自勇 湖南金輝建設集團有限公司 湖南長沙 410000

1、建筑基坑支護工程施工的特點

建筑基坑支護工程施工的特點，主要表現在以下2方面：

1.1 質量要求高

在進行基坑支護工程施工的時候，應根據實際情況選擇適宜的基坑支護方式，以提高建筑工程整體施工的安全性?；又ёo工程的質量和效果，直接影響之后不同工程的施工結果。基坑支護工程容易受天氣因素的影響，若是陰雨天氣進行施工，難以保證基坑的質量，會影響整體施工效果。而且實際施工過程中，也會受地質天氣的影響，若想要保證建筑工程的穩定性，就必須進一步提高建筑基坑支護工程施工水平。

1.2 地質條件復雜

建筑基坑支護施工中所需要面對的地質條件較為復雜，容易受到該因素的影響。在進行施工之前，應當先實施全面的實地勘察工作，以掌握施工現場的地質條件，然后根據實際勘察結果來選擇適宜的基坑支護施工方式，需要把控好地下水情況，結合土層結構特征來進行充分考慮。若在基坑支護工程施工中，碰到了過于復雜的地質，則會加大支護施工的難度。

2、建筑基坑支護設計原則和類型

2.1 建筑基坑支護安全設計原則

在進行建筑基坑支護安全設計的時候，為保障設計工作的順利開展，應選擇適宜的、具有較高資質的設計單位進行科學設計。應對設計單位進行全面考察，判斷其實際專業能力，確保其所制定的設計方案具有科學性、安全性?；又ёo結構設計，需要考慮多項因素和水文地質等自然因素有著密切關聯，因此在實際設計過程中必須遵循因地制宜原則，做到具體問題具體分析，不可脫離當地的實際情況。與此同時，還應結合過往經驗，基于施工條件、氣候因素對基坑支護結構設計進行優化，使其更加合理?；又ёo具有較強的實踐性，支護結構是一項臨時工程，因此要在保證基坑支護施工質量和安全的前提下，盡量減少施工成本。

2.2 建筑基坑支護設計類型

建筑基坑支護設計類型，主要有以下幾種：

（1）放坡開挖。若是施工現場具有較好的土質，而且地下水位較深，有著較為開闊的施工場地，則可使用放坡方式進行基坑支護施工，其不會影響周圍建筑物，也不會損傷地下管線；若是地下水位低于基坑底面，土質較為均勻，那么在進行基坑施工開挖的時候，一定要控制好垂直方向開挖的深度，黃土限值應為2.5m，堅硬黏土限值為2m，可隨性黏土、碎石類土質的限值為1.5m，需將可塑粉土、粉質黏土、碎石類土質控制為1.25m，軟土控制為0.75m。

在進行邊坡土質開挖的時候，不可超過邊坡坡度允許值，坡高的差異性會致使坡度允許值有所不同。比如說坡高不超過5m，其坡度允許值為1:0.5-1:0.75；坡高若在5m-10m范圍內，那么其坡度允許值為1:0.75-1:1.5。在實際施工過程中，如果遇到碎石土，那么在確定坡度的時候，還需要充分考慮密度因素。

（2）土釘支護類型。若是在進行基坑施工的時候，其四周均無法實施放坡施工，且地下水位相對來說偏低，可使用土釘支護類型?；蚧拥耐獠看嬖诮邓畻l件，周圍并沒有臨近的建筑物、地下管線，則也可以使用土釘支護方式來加固基坑土體。可利用相關數值來進行土釘墻水平位移的計算，并結合相關經驗確定最終的數值。在實際設計過程中，應采取有效措施來避免墻體發生變形，對其進行有效的把控：（1）要盡量減少分層作業，分段作業的深度、長度都要控制在一定范圍內，適當地拉開開挖施工、支護施工工序間的間隔；（2）要把控好土釘的長度、密度，降低土釘傾角。開挖施工之前，要沿著基坑邊緣設置豎向微型樁。

圖1 土釘支護類型

（3）排樁支護類型。指的是采取人工挖空灌注樁、沉管灌注樁、沖孔灌注樁的方式來實施支護作業，可根據實際情況來進行支護類型的選擇。常見的有懸臂式支護、錨拉式支護。

圖2 雙排灌注樁

3、現階段建筑基坑支護工程施工中存在的問題

3.1 物理力學參數選擇問題

在建筑基坑支護施工過程中，承擔土壓力的大小，將直接影響著深基坑支護工程的安全。建筑基坑支護工程本身就具有一定的復雜性，要確保其計量數量的準確性，應重視土體物理參數的選擇。這并不是一項簡單的工作，具有一定的復雜性。在實施基坑支護開挖施工后，需要關注3方面數字的可變值：（1）內摩擦角參數，（2）含水率參數，（3）粘聚力參數。這3個參數具有可變性，可以此來計算基坑支護結構的實際受力。實際施工過程中，若是未實施有效的土體物理學參數值取值工作，則會影響最終的設計結果。相關實驗數據表明若是內摩擦角的相差度達到一定值以上，土壓力會隨之而變化，若物理力學參數未進行科學的選擇，則會影響基坑支護工程質量。

3.2 基坑取樣不完全

在進行深基坑支護結構設計之前，應對地基土層進行取樣分析，以全面了解其物理力學指標，據此來科學設計支護結構，使之更加合理。在進行深基坑開挖的時候，要按照我國相關標準來實施取樣工作。在實際施工過程中，需要有效把控鉆孔工序，旨在不影響施工質量的前提下，降低施工工作量，減少施工成本?；诖?，所采取的基坑土樣具有一定的不完全性。面對多變而復雜的地質構造，在獲取土樣之后，并不能真實反映出目標土層的實際情況，與實際設計存在一定的偏差。

3.3 空間效應考慮不充分

根據大量的數據資料，可發現基坑周邊向基坑內位移，會呈現出中間大、兩邊曉得特征。針對邊坡失穩的狀況來看，一般情況下都出現于長邊的中間位置，則說明基坑開挖作業有著鮮明的空間特征。傳統的基坑支護設計，采用平面應變方式，當基坑屬于細長類型的時候，平面應變假設與實際相符合；但若采取的是長方形基坑，則存在較大差異?；诖?，若未能有效處理空間問題，基于假設條件進行基坑支護結構設計，則需要進行有效調整，需滿足空間開挖效應。

3.4 受力計算差異

在進行建筑基坑支護工程設計的時候，主要以極限平衡理論為主。其并不是單純受力，具有一定的復雜性。從極限平衡理論方面來說，支護結構采用的是靜態設計方式，但由于開挖土體后，土體呈現出動態平衡狀態。隨著時間的發展，土地強度可能發生變化，也可能產生變形狀況，若未充分考慮這一點，那么在進行受力計算的時候會出現偏差。

4、建筑基坑支護工程施工安全技術的有效應用

4.1 加強機械安全管理，重視圍護設置

在進行建筑基坑支護工程施工的時候，需要在實施開挖作業后，于邊坡周圍設置圍護，圍護設施的立桿高度為1.5m，圍護和圍護之間要保持一定的間隔距離，一般在2m左右。上、下都要設置護手，可用色標來進行警示，還應設置登高護梯，為開挖施工提供重要的安全保障。應進行日常監督和管理工作，需要嚴格檢查支撐是否穩定，尤其在雨天，必須檢查每一個細節。確定安全之后繼續進行施工。挖出的土、或是其他砌件不可堆在支撐上，施工人員也不可在支撐下方通行，以免出現坍塌，導致人員受傷。與此同時，在啟動機械設備來進行挖土，要做好設備檢查工作，確定離合器無障礙，進行空車試運轉并且正常之后，才能進行施工作業。操作機械設備的時候，挖掘的深度不可過深，在提升的時候要控制好速度，不可太猛。機械停車后，需停放至地基上，若地基基礎較為薄弱，那么可以利用走道板來加固地基，使之更加穩定。在使用運土車輛的時候，不可使之靠近基坑周邊，以免出現坍方，導致運土車輛翻車。

4.2 建立健全的安全監測體系

為保障建筑基坑支護工程施工質量，應建立健全的安全監測體系，可從以下幾個方面著手：

（1）觀測深層土體位移狀況。一般是利用深埋管來監測深層土體位移，測量每一個深度位置的傾斜角度，然后輸出相應的電壓信號，通過分析電壓信號，來獲取傾斜角度函數。可利用適宜型號的位移計儀器設備，在測斜管中伸入側頭，將其緩慢下放至孔底的位置，可以先測量出可能存在的最大位移方向。再由孔底開始進行測量，自下而上再次測讀，若存在問題，則要加以補充和改進。

（2）要監測水位。在實施基坑支護工程施工的時候，要做好地下水位監測工作，其作用在于掌握基坑周圍地下水的實際情況，以免基坑降水，致使四周地下水位下降幅度增大。可充分發揮水計的作用，實施有效的監測。利用鉆孔使水計深入到地下，將水阻接觸點安裝在探頭內部。當接觸點和水面相接觸后，系統便會接通。實際測量中，可通過移動水位計探頭、電纜在導管中的位置，來明確水位的刻度。

4.3 優化安全管理組織架構

在建筑基坑支護工程施工過程中，想要提高其技術的安全性，保障最終的施工成效，應當優化安全管理組織架構，為建筑基坑支護工程施工的安全開展奠定扎實基礎。在施工之前，項目經理應當發揮自身主觀能動性，履行自己的職責和義務，帶領各相關人員成立專門的施工安全管理小組，由項目經理擔任組長，定期對施工現場實施全面檢查，可以“季”為單位。檢查人員應當涵蓋各方面的專業人員，如技術部人員、質安部人員等，小組成員要嚴格按照相關規定執行安全管理工作。對于建筑基坑支護施工中的重點環節要予以重點監控，做好檢查工作，如檢查腳手架是否穩定，檢查施工用電是否安全，檢查井字架、塔吊等機械設備是否正常等。在全面貫徹落實檢查工作之后，便可以開始進行施工，各個檢查項目都要簽字確認。

4.4 做好基坑失穩傾斜預防工作

在進行建筑深基坑支護工程施工的時候，應當做好基坑失穩、傾斜預防工作，需做到以下幾點：

（1）實施錨桿支護措施。實施土層錨桿支護，有利于提高建筑的安全性，而且也可增強支護主體強度。實際施工過程中，相關人員應加強對土層錨桿安裝作業的管理，需要先對錨桿進行測量，確定好鉆孔的位置，減少鉆孔過程中的誤差，以保障后續工作的順利開展，取得較好地支護效果。

（2）實施支護樁支護措施。在建筑深基坑支護工程施工過程中，需要根據實際土質特征來科學規劃灌注樁，需保證施工的可行性。在進行支護樁灌注的時候，要嚴格按照施工要求來執行作業，應當滿足施工現場的實際要求，提高支護作業的合理性。

（3）應做好排水工作。對于大部分的基坑來說，都會存在地下水問題，若不對其進行有效的處理，很容易出現滲水狀況。一旦滲水便會影響基坑的整體穩定性，若是滲水嚴重，還可能導致基坑失穩，出現坍塌。基于此，在實際施工之前，應先做好實地勘察工作，了解實際的水文、地質情況，然后設置相應的排水系統來處理地下水問題。

（4）要做好排樁支護工作。排樁支護是主要的支護結構，需要充分發揮鋼筋混凝土的作用，有效應用鉆孔灌注樁。施工人員需要合理把控樁和樁之間的間隔距離，間距過大，會削弱擋土的實際效果；間距過小，則會造成鋼筋混凝土的浪費，增加施工成本。可利用連梁的方式來處理樁和樁之間過于稀疏的問題，也可采用高壓注漿法、攪拌樁來加固，避免出現滲水現象。

（5）使用地下連續墻技術。地下連續墻技術剛度較大，有著不錯的支護能力，而且能夠起到較好的滲漏效果。將其應用于地下水位中，可取得不錯的成效，尤其適用于一些含水量較高的土層中，也能夠在沙土層中取得較好的支護效果。

4.5 強化安全信息化管理

在建筑基坑支護工程施工過程中，應充分發揮現代信息技術的作用，實施高效的安全信息化管理工作?？衫眯畔⒎答伡夹g推動建筑工程的發展。信息反饋是指在實際施工過程中，獲取有關于土體開挖、地質等信息，反饋其實際情況。有效應用信息技術，了解邊坡位移的實際情況。技術人員必須熟悉施工流程，對土方力學有一定的了解，還需要掌握施工現場地質構造的實際情況，掌握與地質信息相關的內容，并根據所得到的信息數據做出相應的反饋。需準確判別建筑工程是否可以開展基坑支護施工?；又ёo工程本身就較為復雜，屬于系統化工程，為保障其施工安全，不可只是依賴于經營預測，還需要利用現代信息技術來采集和分析實時信息數據，做出科學的監測，以得出科學的結論，了解整個變化態勢，從而及時發現險情，進行預警，以便于實施針對性措施來加以解決，從而提高基坑支護工程施工安全。

4.6 增強安全防范意識

為保障建筑基坑支護工程施工的順利開展，保障其穩定性，施工人員應具備強烈的安全防范意識，要嚴格遵守施工規章制度，按照相應的流程執行作業，約束自己的操作行為，不可只憑借經驗進行施工，從而以降低安全事故的發生概率。實際施工過程中，若發現基坑護壁失效，那么要即刻停止開挖作業，并進行回填，以免引發更多問題。

5、建筑基坑支護工程施工實例

以某建筑工程為例，在對其進行基坑支護工程施工設計的時候，應當先實施立樁作業。在完成該項工序之后，則要針對壓頂冠梁實施澆筑施工，其支撐系統設計達到80%之后，需要通過上下分區、分塊處理方式。當開挖作業完成到一定標高的時候，需要澆筑鋼筋混凝土支撐系統，其強度要求達到80%后，再來實施分層、分區開挖，直至達到新的深度標高。之后再進行第二道鋼筋混凝土支撐系統澆筑作業，循環上述施工工序，直至完成第三道鋼筋混凝土支撐系統澆筑施工。當第三道鋼筋混凝土支撐系統的強度達到設計要求的80%之后，則需要繼續開挖，直至達到規定的開挖深度，再澆筑基礎底板和底下4層水平結構。等到第4層水平結構強度達標之后，則要逐步拆除水平支撐系統，直至全部拆除頂冠梁水平支撐系統。

在實際施工過程中，需要嚴格按照施工順序執行作業。先要開展圍護樁施工，然后做好土方開挖作業，對邊坡坡面進行有效處理，實施錨桿鉆孔灌漿技術，檢驗圍護樁，實施冠梁施工，之后要鎖定錨桿預應力張拉，實施基坑土方開挖，進行基地混凝土墊層封底施工。與此同時，還需要做好防水工作。實際施工的時候一定要清理干凈積水部分，并且要在開挖土方的時候進行有效的防水。可于基坑內部設置集水井或排水溝，以排除積水，避免積水過深滲透到底層中，這會大大影響基坑支護施工的質量，帶來較大的危害。若基坑內部容易積水，那么完成排水施工后還要重新復核設計規定，確定無誤后再來進行土方開挖作業。施工中應遵循先設置支撐系統，再進行土方開挖的原則。做到分區、分塊、分層。不可進行大面積開挖，針對不同的區域，要根據實際情況進行相應調整，開挖至支撐標高后，需要再次澆筑支撐系統。除此之外，應做好基坑邊緣施工，合理布置車輛、挖土機的行駛通道，以免出現坍塌導致翻車?？上炔捎萌斯し绞絹硖幚眍A留的土層，對其進行修整，嚴格按照土方開挖的要求清除坑底異物。需加強安全管理工作，制定完善的安全管理制度，從而保障施工的順利開展。

結語：

在建筑基坑支護施工過程中，應將安全放在第一位，運用科學的安全技術，嚴格按照相關施工要求來執行作業，從而保障建筑基坑支護施工質量。