梁世慶

（大連黃海巖土工程勘察有限公司）

深基礎(chǔ)施工是高層建筑施工中較為重要，而深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計是保證深基礎(chǔ)順利施工的關(guān)鍵。故巖土工程深基坑支護設(shè)計與施工存在的問題是值得我們關(guān)注的。

1 巖土工程深基坑支護設(shè)計中存在的問題

（1）支護結(jié)構(gòu)側(cè)向土壓力的計算問題

土壓力是土與擋土之間相互作用的結(jié)果，它與結(jié)構(gòu)的變形和土體本身性質(zhì)都有著密切關(guān)系。傳統(tǒng)德計算僅考慮幾種極限狀態(tài)，即所謂主動、被動與靜止?fàn)顟B(tài)。對于無支撐或錨桿德情況，由于支護結(jié)構(gòu)德變形受支撐、錨桿等影響，因此其土壓力將有可能達到主動土壓力狀態(tài)，也可能存在于靜止土壓力與主動土壓力之間的狀態(tài)，并隨著基坑開挖的進行不斷變化發(fā)生。傳統(tǒng)德庫侖土壓力和朗肯土壓力理論無法考慮結(jié)構(gòu)變形的影響和土壓力分布德空間效應(yīng)，也無法考慮土體的固結(jié)、流變及開挖施工中土擾動的影響。故需要對時間效應(yīng)和空間效應(yīng)深入研究。

（2）支護結(jié)構(gòu)的空間效應(yīng)問題

深基坑開挖中大量的實測資料表明：基坑周邊向基坑內(nèi)發(fā)生的水平位移是中間大兩頭小，深基坑邊坡的失穩(wěn)，常常以長邊的居中位置發(fā)生，這足以說明深基坑開挖是一個空間問題。目前在支護結(jié)構(gòu)設(shè)計中，完全沒有考慮內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)的這一空間效應(yīng)，將內(nèi)撐式和拉錨式同等看待，即僅僅提供一個水平支撐力, 是不合理的。傳統(tǒng)的深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計是按平面應(yīng)變問題處理的。對一些細長條基坑來講，這種平面應(yīng)變假設(shè)是比較符合實際的，而對近似方形或長方形深基坑則差別比較大。所以，在未進行空間問題處理前而按平面應(yīng)變假設(shè)設(shè)計時，支護結(jié)構(gòu)要適當(dāng)進行調(diào)整，以適應(yīng)開挖空間效應(yīng)的要求。

（3）支護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算與實際受力不符問題

近來，深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算仍基于極限平衡理論，但支護結(jié)構(gòu)的實際受力并不那么簡單。工程實踐證明，有的支護結(jié)構(gòu)按極限平衡理論設(shè)計計算的安全系數(shù)，從理論上講是絕對安全的，但有時卻發(fā)生破壞；有的支護結(jié)構(gòu)安全系數(shù)雖然比較小，甚至達不到規(guī)范的要求，但在實際工程中卻滿足要求。極限平衡理論是深基坑支護結(jié)構(gòu)的一種靜態(tài)設(shè)計，而實際上開挖后的土體是一種動態(tài)平衡狀態(tài)，也是一個土體逐漸松弛的過程，隨著時間的增長，土體強度逐漸下降。

（4）地下水控制設(shè)計問題

地下水控制是基坑工程中的重點難點，由于土質(zhì)與地下水位條件的不同，基坑開挖的施工方法各有不同。在基坑開挖中，降水排水及止水對工程的安全與經(jīng)濟有重大的影響，多數(shù)基坑工程事故與水有關(guān)系。多數(shù)情況下軟土地區(qū)地下水位較高，深基坑工程開挖時為改善挖土操作條件，提高土體的抗剪強度，增加土體抗管涌、抗承壓水、抗流砂的能力，減少對圍護體的側(cè)壓力，從而提高基坑施工的安全度，往往對坑內(nèi)、坑外采取降水。但降水過程中，由于含水層內(nèi)的地下水位及土層內(nèi)液壓下降使土體粒間效應(yīng)力增加，從而使地面沉降。嚴(yán)重時地面沉降會造成相鄰建筑物的傾斜與破壞及地下管線的破壞。還有，在坑內(nèi)降水時，如果降水深度過深、水位差增加, 而造成管涌工程事故。為此，在施工決策前，需要了解施工中可能發(fā)生的各種情況及其危害程度，以便提出更優(yōu)的決策方案，獲得更優(yōu)經(jīng)濟效益及保障施工安全。

2 巖土工程深基坑支護施工中存在的問題

（1）施工過程與施工設(shè)計存在著很大的區(qū)別

進行深基坑支護施工的過程中，深層攪拌樁水泥摻量的不足始終都會有這個問題存在，這就至使水泥土支護強度達不到標(biāo)準(zhǔn)，而使水泥土的裂縫出現(xiàn)，另外，在實際的施工中，也會出現(xiàn)偷工減料的現(xiàn)場。在進行深基坑挖土設(shè)計的過程中，通常都會對挖土的施工程序用一個標(biāo)準(zhǔn)來降低支護發(fā)生變形的現(xiàn)象，并且要進行圖紙交底，往往在施工現(xiàn)場，這些程序卻被忽略，部分施工單位為了趕工期，降低成本，而使用不合格產(chǎn)品或是減少人工與材料。深基坑開挖工程最主要的問題是空間問題，傳統(tǒng)的深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計是按平面應(yīng)變問題處理的，對一些細長條基坑來講，這種平面應(yīng)變假設(shè)是比較符合實際的，而對近似方形或長方形深基坑則差別比較大。所以，在未進行空間問題處理前而按平面應(yīng)變假設(shè)設(shè)計時，支護結(jié)構(gòu)要適當(dāng)進行調(diào)整，以適應(yīng)開挖空間效應(yīng)的要求。這便是設(shè)計過程中與具體施工實踐中存在的差別，所以設(shè)計人員要與技術(shù)人員高度重視。

（2）土方開挖與邊坡支護不配合

土方開挖技術(shù)要求不嚴(yán)格，施工的組織和管理較為簡易。但是擋土的支護對技術(shù)的要求卻非常嚴(yán)格，相對土方開挖而言，無論是施工的組織或是管理都不容易操作。因此在具體的土方施工實踐中，大型規(guī)模的工程多數(shù)都由具有高度專業(yè)水平的施工技術(shù)人員負責(zé)施工，且多數(shù)情況要訂立兩份平行合同。顯然，這在施工過程中就會出現(xiàn)施工管理協(xié)調(diào)的難度增大的問題，比如土方施工隊伍之間因為工期要求而搶進度，由于工人工資問題而拖延工期，這就在進行開挖的過程中打亂了合理的施工秩序，尤其是雨季施工的月份，更嚴(yán)重的是為了省工而不照顧給擋土支護施工留有足夠的工作臺面，以至支護施工不能進行有效的工作，時間上也沒有預(yù)留相應(yīng)的支護時間來完成支護工作。

（3）邊坡修理不符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)場的深基坑施工過程中多數(shù)會出現(xiàn)超挖以及欠挖的現(xiàn)場，追其原由，施工單位技術(shù)管理人員沒有對現(xiàn)場情況進行全力的管理以及機械操作人員專業(yè)技能不達標(biāo)都有關(guān)系，因此這些不利因素都是引起機械在結(jié)束開挖后出現(xiàn)邊坡表面在順直度以及平整度方面無法到達標(biāo)準(zhǔn)的原因，如果讓施工工人進行修理的話，又要受到限制條件的制約而使挖掘無法進行到設(shè)計的深度，所以擋土在支護后常會發(fā)生超挖以及欠挖的不良現(xiàn)象。這就是深基坑在進行支護施工過程中存在的最為普遍的現(xiàn)象。

3 存在于巖土工程深基坑支護設(shè)計與施工問題的實施策略

（1）要更新較老的深基坑支護在設(shè)計方面的理念：在傳統(tǒng)的深基坑支護技術(shù)基礎(chǔ)上，在已有的實踐經(jīng)驗和數(shù)據(jù)積累上，建立以施工監(jiān)測為主導(dǎo)的信息反饋動態(tài)設(shè)計體系。

（2）對基坑支護的質(zhì)量進行全程控制：施工技術(shù)人員要嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計方案組織施工，施工管理人員要協(xié)調(diào)好基坑支護單位和挖土單位的關(guān)系與監(jiān)督管理各方的施工質(zhì)量。

（3）重視對深基坑支護結(jié)構(gòu)變形的觀測：設(shè)計人員要參與基坑邊坡的變形觀測、與周圍建筑物及結(jié)構(gòu)變形的觀測，做到及時分析數(shù)據(jù)，根據(jù)實地情況進行補救和控制措施。

4 結(jié) 語

巖土工程深基坑支護工程需要依據(jù)情況做出可行的施工設(shè)計方案，并做好周密的基坑支護結(jié)構(gòu)和土方開挖方案。設(shè)計人員與施工人員進行準(zhǔn)確的技術(shù)交流來共同完成深基坑支護工作，且設(shè)計人員要跟蹤觀測，隨時解決。施工人員增加施工技術(shù)能力并增強管理和協(xié)調(diào)各單位作業(yè)與施工質(zhì)量。

[1]薛峰，張永興.基坑支護施工技術(shù)實踐與思考[J].世界佳苑，2011(12).

[2]吳宇飛，巖土工程中的深基坑支護設(shè)計問題探討[J].黑龍江科技信息，2009(28).

[3]易運戰(zhàn)，孟國民，孔凡林.巖土工程深基坑支護技術(shù)的探討[J].西部探礦工程，2008(8).