劉海斌

（河南五建建設(shè)集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450000）

1 概述

近幾年隨著高層建筑的不斷興起和發(fā)展，建筑工程深基坑技術(shù)得到了很大的發(fā)展，各個(gè)地區(qū)在開挖深基坑以及支護(hù)技術(shù)方面也積累了許多寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)，促使深基坑領(lǐng)域不斷地涌現(xiàn)出新的施工技術(shù)以及施工工藝。然而目前我國(guó)城市建筑中間距離比較小，一些基坑和現(xiàn)有的建筑之間距離十幾米，一些更是幾米之間，所以深基坑基礎(chǔ)工程施工的難度很大，而且會(huì)給工程的正常施工帶來很大的問題。如果深基坑施工人員未能按照施工規(guī)范進(jìn)行施工，就會(huì)極大的威脅到周圍的環(huán)境，與此同時(shí)也會(huì)造成工期延誤和施工費(fèi)用的增加。除此之外深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工理念以及施工原則等多方面的數(shù)據(jù)和方案都要及時(shí)的更新，要符合當(dāng)前建筑工程的實(shí)際需求，以免引發(fā)安全事故，給施工單位帶來巨大的損失。也就是說深基坑支護(hù)的施工單位和技術(shù)人員要高度重視深基坑支護(hù)的施工，確保其施工質(zhì)量。

2 深基坑施工技術(shù)

深基坑支護(hù)是指為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對(duì)深基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支檔、加固與保護(hù)的措施。根據(jù)目前的形勢(shì)，深基坑工程施工事故頻發(fā)，而且事故一旦發(fā)生，極易造成群死群傷，后果相當(dāng)嚴(yán)重，究其原因，主要是施工方案及施工過程中各種安全預(yù)控措施不到位。根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定要求，深基坑工程必須按照施工規(guī)范進(jìn)行施工，且要明確深基坑工程的技術(shù)要求和施工現(xiàn)場(chǎng)的檢查要點(diǎn)。

（1）深基坑圍護(hù)必須根據(jù)設(shè)計(jì)要求、深度及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境工程進(jìn)度來確定施工方案，制定好后報(bào)總工程師審批，確定施工方案符合規(guī)范及法律法規(guī)才能開展施工。（2）深基坑施工必須解決地下水位，一般采用經(jīng)型井點(diǎn)抽水，使地下水位降到基坑底1.0米以下，須有專人負(fù)責(zé)24小時(shí)，值班抽水，并應(yīng)做好抽水記錄，當(dāng)采取明溝排水時(shí)，施工期間不得間斷排水，當(dāng)構(gòu)筑物未具備抗浮條件時(shí)，嚴(yán)禁停止排水。（3）深基坑土方開挖時(shí)，多臺(tái)挖土機(jī)之間間距應(yīng)大于10m，挖土由上而下，逐層進(jìn)行，不得深挖。（4）深基坑上下應(yīng)挖好階梯或支撐靠梯，禁止踩踏支撐上下作業(yè)，坑四周應(yīng)設(shè)置安全欄桿。（5）人工吊運(yùn)土方時(shí)應(yīng)檢查起吊工具，工具是否牢靠，吊斗下面不得站人。（6）在深基坑邊上側(cè)堆放材料及移動(dòng)施工機(jī)械時(shí)，應(yīng)與挖土邊緣保持一定距離，當(dāng)質(zhì)良好時(shí)，應(yīng)離開0.8米以外，高度不得超過1.5米。（7）雨季施工，坑四周地面水必須設(shè)排水措施，防止雨水及地面水流入深基坑，雨季開挖土方應(yīng)在基坑標(biāo)高以上留15-30cm泥土，待天晴后再開挖。（8）深基坑回填土要四周對(duì)稱回填，不能一邊填滿后延伸，并做好分層夯實(shí)。（9）深基坑施工中，現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員要堅(jiān)持跟班作業(yè)，及時(shí)解決施工中出現(xiàn)的安全、質(zhì)量問題，確保每道工序在安全保證的前提下才能抓質(zhì)量、進(jìn)度。（10）對(duì)深基坑施工中的關(guān)鍵部位，必須嚴(yán)格控制，前道工序未驗(yàn)收簽證，后道工序絕不允許施工。（11）對(duì)深基坑施工中的危險(xiǎn)源部位要有預(yù)見性及防止措施方案。（12）基坑三大要點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)控制要按照施工文件以及法律法規(guī)認(rèn)真執(zhí)行。

3 深基坑支護(hù)施工中存在的問題

3.1 數(shù)據(jù)選擇不合理

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工當(dāng)中由于土體選擇的物理力學(xué)參數(shù)不合理會(huì)直接影響其施工質(zhì)量。一般情況下深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠承受的土壓力大小不一樣，加之建筑工程項(xiàng)目所處的位置地質(zhì)比較復(fù)雜，若想把土壓力計(jì)算到精確數(shù)值是很不容易的，施工人員經(jīng)常會(huì)采用兩種方式進(jìn)行計(jì)算：第一，庫倫公式；第二，朗肯公式。土體物理參數(shù)的選擇是一個(gè)比較繁雜的問題，特別是深基坑開挖完畢后，針對(duì)三個(gè)可變值（即深基坑支護(hù)的含水率、內(nèi)部摩擦角以及凝聚力）要多測(cè)量幾次，以期能夠準(zhǔn)確計(jì)算真實(shí)的支護(hù)結(jié)構(gòu)的承受力。

3.2 基坑土體的取樣具有不完全性

一般在深基坑開挖區(qū)域內(nèi)，按國(guó)家規(guī)范的要求進(jìn)行鉆探取樣。為減少勘探的工作量和降低工程造價(jià)，不可能鉆孔過多。因此，所取得的土樣具有一定的隨機(jī)性和不完全性。但是，地質(zhì)構(gòu)造是極其復(fù)雜、多變的、取得的土樣不可能全面反映土層的真實(shí)性。因此，支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也就不一定完全符合實(shí)際的地質(zhì)情況。

3.3 基坑開挖存在的空間效應(yīng)考慮不周

深基坑開挖中大量的實(shí)測(cè)資料表明：基坑周邊向基坑內(nèi)發(fā)生的水平位移是中間大兩邊小。深基坑邊坡的失穩(wěn)，常常以長(zhǎng)邊的居中位置發(fā)生。所以，在未進(jìn)行空間問題處理前而按平面應(yīng)變假設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)要適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)開挖空間效應(yīng)的要求。

3.4 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際受力不符

目前，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算仍基于極限平衡理論，但支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力并不那么簡(jiǎn)單。極限平衡理論是深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的一種靜態(tài)設(shè)計(jì)，而實(shí)際上開挖后的土體是一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，也是一個(gè)土體逐漸松弛的過程，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，土體強(qiáng)度逐漸下降，并產(chǎn)生一定的變形。所以，在設(shè)計(jì)中必須充分考慮到這一點(diǎn)。

4 深基坑施工存在問題的解決措施

4.1 創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念

施工人員要徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)落后的設(shè)計(jì)理念，不斷地創(chuàng)新和引進(jìn)新的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)理念；與此同時(shí)在施工過程中要收集一些有用的施工技術(shù)數(shù)據(jù)，熟悉并掌握巖土變化支護(hù)結(jié)構(gòu)所能夠承受的力變化的規(guī)律，從而為深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工新理論以及新技術(shù)建立奠定良好的基礎(chǔ)。然而當(dāng)前建筑市場(chǎng)仍然不存在精確地計(jì)算深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)值的辦法，很多設(shè)計(jì)與工藝仍然在摸索探討的階段，而且我國(guó)根本沒有一套科學(xué)合理的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)規(guī)范。但是傳統(tǒng)“結(jié)構(gòu)荷載法”已經(jīng)不能滿足當(dāng)前深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工的需要，有關(guān)施工涉及部門必須創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，加大深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)研究的投資力度，逐步的完善深基坑施工的各項(xiàng)信息，建立健全以施工監(jiān)測(cè)為主、自動(dòng)化反饋動(dòng)態(tài)信息為輔的設(shè)計(jì)體系，這也是深基坑支護(hù)人員需著重關(guān)注的一個(gè)科研攻關(guān)方向。

4.2 采用變形控制的新方法

極限平衡原理是目前施工人員比較常用的設(shè)計(jì)方法，它既簡(jiǎn)單又實(shí)用，所得的計(jì)算結(jié)果參考價(jià)值很大。然而這種方法僅能滿足深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)，但剛度很難滿足，如果使用它很容易引發(fā)支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形從而導(dǎo)致工程事故發(fā)生。由此可知衡量深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工方案的好壞與否不單單是要看其強(qiáng)度能否滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，是否會(huì)帶來環(huán)境問題，更重要的是看其變形大小。根據(jù)上面陳訴的事實(shí)我們可知只有采用新的變形控制深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，才能避免這些問題的出現(xiàn)。

4.3 加大深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究方面的投入

我國(guó)目前的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)尚未形成一個(gè)合理的試驗(yàn)研究系統(tǒng)，而若想擁有正確的理論就必須不斷地進(jìn)行試驗(yàn)和研究，所以我國(guó)必須加大深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究。雖然一些深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)工程也取得了不小的成就，但是很難說出具體成功的因素；而倘若失敗了又很難找出失敗的根源所在。盡管深基坑施工過程已經(jīng)積累了很多豐富的技術(shù)資料，可是很多實(shí)踐都沒有科學(xué)合理的數(shù)據(jù)做理論支持，因而無法科學(xué)的對(duì)其進(jìn)行分析，加上一些理論成果上升不到一定的高度，所以給深基坑支護(hù)的施工埋下了很大的隱患。

盡管深基坑支護(hù)的試驗(yàn)研究將要損耗巨大的資金和人力，但是隨著時(shí)間的推移，研究的不斷深入，必然會(huì)取得很好的科研成果，這時(shí)將其應(yīng)用到實(shí)際施工過程中就會(huì)省下一筆很客觀的經(jīng)費(fèi)。由此可見，對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)是很有必要的。與此同時(shí)還能給同類工程的施工奠定基礎(chǔ)，提供第一手科學(xué)有利的可靠資料。

4.4 摸索一套新型的計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的辦法

當(dāng)前高層建筑的快越發(fā)展使得深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)迎來了一場(chǎng)技術(shù)改革，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的技術(shù)水平不斷地得到提高，施工效率也不短的增進(jìn)。鋼板樁和地下連續(xù)墻等多種支護(hù)結(jié)構(gòu)都得到了成功的應(yīng)用，并且產(chǎn)生了一些新型的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式。然而該怎樣建立支護(hù)結(jié)構(gòu)的新型模型、選取怎樣的計(jì)算簡(jiǎn)圖以及科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法是目前迫切需要解決好的問題。

總體來看我國(guó)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)在乃至今后很長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期內(nèi)都會(huì)朝綜合性的方向全面發(fā)展，也就是說，會(huì)將臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)與永久支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合、基坑開挖方式與支護(hù)結(jié)構(gòu)型式相結(jié)合，這幾種結(jié)合必然使支護(hù)結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜。所以，建立新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法，已成為深基坑工程技術(shù)的當(dāng)務(wù)之急。

結(jié)語

建筑工程基坑開挖和支護(hù)結(jié)構(gòu)屬于一個(gè)完整的系統(tǒng)工程，它涉及到很多方面的因素，例如施工時(shí)一定要考慮工程、水文、地質(zhì)；工程的結(jié)構(gòu)以及使用的材料；工程的施工工藝以及施工管理等等?？傮w來說這是一個(gè)把土力學(xué)和水力學(xué)以及材料學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)統(tǒng)一結(jié)合在一起的綜合性的學(xué)科。并且支護(hù)結(jié)構(gòu)屬于多個(gè)體系構(gòu)成，并且每個(gè)體系的功能都很獨(dú)立。所以不僅建筑工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要以整體功能的全面發(fā)揮為基點(diǎn)，妥善處理好各個(gè)組成部分的關(guān)系，只有這樣才能保證建筑工程的順利進(jìn)行施工，使得其安全性有所保障，并且能夠保持合理的施工成本，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]張志允，王保田，張海霞.深基坑開挖期間監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)及成果分析[J].大壩觀測(cè)與土工測(cè)試，2011（6）.

[2]潘泓，葉作楷，曹華先，等.深基坑施工的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)[J].四川建筑科學(xué)研究，2012（2）.

[3]周瑞忠，邱高翔.基于BP網(wǎng)絡(luò)的深基坑支護(hù)位移反分析 [J].土木工程學(xué)報(bào)，2001（6）.

[4]周順華，劉建國(guó)，潘若東，等.新型SMW工法基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和分析[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2001（6）.

[5]錢玉林，緒伯通，陳濱，等.SMW支護(hù)結(jié)構(gòu)及其工程應(yīng)用[J].工程勘察，2001（6）.

[6]陳曉平，閆軍.深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的三維桿系有限元分析[J].巖土力學(xué)，2001（3）.

[7]仇圣華，楊林德，楊志錫.基坑工程施工監(jiān)測(cè)及其信息分析[J].山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2001（3）.