鄭進忠

（福建一建集團有限公司）

建筑工程深基坑施工需要注意的幾個問題

鄭進忠

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深基坑施工技術(shù)是建筑工程施工中的重要的分支，對建筑工程項目的建設(shè)具有重要的促進作用。這一概念在人類建筑學(xué)傳統(tǒng)中就已經(jīng)存在，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，這項技術(shù)也重新邁上了新的臺階，在建筑建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。所以，要想加強這一技術(shù)的研究就需要在保證理論基礎(chǔ)的基礎(chǔ)上，確保實踐中的創(chuàng)新應(yīng)用，在實踐中總結(jié)經(jīng)驗，選擇合理的施工技術(shù)，從而保證基坑支護工作的順利開展，為深基坑施工打好基礎(chǔ)。本文針對深基坑施工需要注意的問題進行研究，希望對提升深基坑施工進度與施工質(zhì)量提供一些指導(dǎo)建議。

建筑工程；深基坑施工；注意問題

1　引言

根據(jù)有關(guān)規(guī)定介紹，深基坑工程就是指開挖深度超過五米或之上，或者深度為地下室三層之上，以及那些雖然深度沒有超過5m，但是其地址、地下管線還有周圍自然環(huán)境比較復(fù)雜的工程項目。其主要內(nèi)容包括基坑支護體系、施工、土方的開挖技術(shù)，其綜合性與系統(tǒng)性非常強。它的特征主要有四種，首先是其工程的區(qū)域性很強，其次是其個性很強，也就是不同環(huán)境的深基坑處理是不同的。再次是其支護是一種臨時結(jié)構(gòu)；最后這項工程的時空效應(yīng)與環(huán)境效應(yīng)很強。這四項基本特征大體概括了深基坑工程的施工特征，也是對其施工工藝提出了技術(shù)上的要求。

隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展，高層建筑越來越多，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)事業(yè)面臨的要求也就更高，因此要想充分地利用地下空間來拓展城市的發(fā)展，便成為城市建設(shè)規(guī)劃的重要課題，由于這項技術(shù)所涉及的技術(shù)種類較多、范圍較廣，所以在建筑工程施工中，著重注意探討其施工中要注意的問題，對提升工程質(zhì)量有著重大意義。

2　建筑工程深基坑施工常見問題分析

2.1基坑土體隆起

如果開挖基坑時遇到軟弱的粘性土層，基坑內(nèi)的土體就會被不斷地挖走，那么板樁墻內(nèi)外的土面的高差就相當于墻外在基坑開挖水的平面上進行了附加荷載。而隨著挖的深度不斷增大，這種荷載也就會隨之增加。如果墻體的入土深度不能夠支撐荷載量的話，那么就容易導(dǎo)致坑內(nèi)的土體形成大量隆起的現(xiàn)象，與此同時基坑外的土體就會因為過量而出現(xiàn)沉陷的現(xiàn)象，其系統(tǒng)所承受的力量就會劇增，這樣的結(jié)果無疑會導(dǎo)致支護結(jié)構(gòu)被破壞。

2.2支護結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)

在深基坑項目中，支護結(jié)構(gòu)是重要的施工技術(shù)，如果在松軟的地層環(huán)境中，基坑的平面范圍就會擴大，而這樣就會導(dǎo)致板樁墻作為支護結(jié)構(gòu)插入的深度達不到預(yù)期，便會使受力支撐的位置不夠合適，板樁墻如果產(chǎn)生的位移距離太大，墻體就會出現(xiàn)前傾或后仰的現(xiàn)象，基坑外的土體自然就會隨著外力的影響而出現(xiàn)滑坡的現(xiàn)象，其整體結(jié)構(gòu)就會被破壞而導(dǎo)致失穩(wěn)。

2.3管涌及流砂流土

在深基坑項目中，含水砂層中也會存在基坑支護，在開挖的時候，板樁墻內(nèi)外往往會產(chǎn)生水頭差，如果動水壓力的滲流速度太大，或者水力梯度過強，往往就會導(dǎo)致管涌和流砂現(xiàn)象。大量的砂被沖入基坑，就會使基坑平面塌陷，也會使墻體因受力不穩(wěn)發(fā)生偏移，導(dǎo)致整個支護系統(tǒng)崩潰。如果遇到開挖面的下方有薄不透水層，在它的下面有承壓水頭的砂層，當上層無法阻擋產(chǎn)生的壓力時，就會被切割成小塊形成流土，這也會導(dǎo)致崩坍和不穩(wěn)定。

2.4支護結(jié)構(gòu)平面變形

支護結(jié)構(gòu)如果平面變形而達到限度，或是因為降水使得周圍土體滑坡出現(xiàn)沉降，基坑外圍的土體就容易出現(xiàn)垂直或者水平移動。雖然有時候，這種變形并沒有對對支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，但是往往會對鄰近的建筑物產(chǎn)生不利的影響，造成下沉，傾斜甚至是開裂等一系列的問題。

2.5支撐強度或剛性欠佳

如果支撐間距過大，強度不足，在較大的側(cè)向土的壓力下，就會容易出現(xiàn)支撐結(jié)構(gòu)被破壞的情況，從而進一步引起板樁墻出現(xiàn)過度形變，最后導(dǎo)致支護結(jié)構(gòu)的支撐作用喪失，影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3　以某高層建筑的深基坑支護為案例的分析

3.1案例概況

某高檔商住項目，該工程地上三個塔樓。其中1#、2#、3#樓為32層高層住宅，主體高度99m，結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)，；地下室是兩層全埋式地下室汽車庫，其中地下二層有一部分空間做成平戰(zhàn)結(jié)合的人防地下室。地下室總建筑面積為37686m2，其中人防面積為7946m2，人防部分分四個防護單元，為甲類防空地下室，抗力級別為核六常六級，平時作為地下汽車庫使用，戰(zhàn)時為二等人員掩蔽部；純地下室部分采用整體現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用高強預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)。地下室頂板板厚160mm，地下一層非人防部分板厚為120mm，人防部分板厚200mm，地下室底板板厚400mm。整個地下室按《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）第12.2.3要求不設(shè)結(jié)構(gòu)縫，以利地下室防水；對于長度超過規(guī)范關(guān)于伸縮縫間距規(guī)定的情況，采用每隔30～40m設(shè)置貫通頂板、底部及墻板的施工后澆帶?；油练竭M行開挖選取的是明挖的形式，土石方的開挖工程總量大約是23.8萬m3。

3.2深基坑施工中的注意事項

3.2.1深基坑土方開挖過程注意事項

在工程的深基坑土方開挖之前，一定要確定土方挖掘中的施工組織與方案，同時還要采取措施保護地下水位以及周圍的自然人文環(huán)境。如果基坑地面的標高低于地下水位的溝槽，那么地下水就會滲入基坑，就會影響土方開挖的施工，容易產(chǎn)生塌方，最終破壞建筑物。所以一定要根據(jù)施工場地的水文與地質(zhì)條件進行施工，主要有以下幾點值得注意：

（1）防止在土方被開挖后，坑內(nèi)的土體回彈變形力度過大。方法就是通過減少坑內(nèi)的有效應(yīng)力的變化與土體變化的時間，防止地基被水侵蝕。在土方挖設(shè)計標高時，還需要借助混凝土澆筑底板與墊層。

（2）要配合深基坑中支護結(jié)構(gòu)施工，減少結(jié)構(gòu)在這個過程中的受力與變形。由于深基坑的設(shè)計涉及到的施工技術(shù)復(fù)雜得多，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，就會對建筑物的施工質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，造成巨大的危害。所以，必須在傳統(tǒng)深基坑設(shè)計與施工方案相結(jié)合的基礎(chǔ)上，充分地利用先進的信息技術(shù)與動態(tài)設(shè)計思想，對原有的設(shè)計方案進行改進，提升施工質(zhì)量。

（3）要明確深基坑土方的開挖方案，在所有的開挖方式中，放坡式挖土缺乏支護結(jié)構(gòu)，其他方式均有支護結(jié)構(gòu)。在開挖的過程中，還要堅持先撐后挖、開槽支撐以及分層開挖的原則。

（4）一定要防止深基坑內(nèi)樁位的傾斜與位移，在打完群樁后，需要暫停一段時間，還要充分利用降水儀器預(yù)抽基坑內(nèi)的水，等應(yīng)力釋放之后，進行開挖。

3.2.2深基坑支護施工過程注意事項

①土釘墻，它的構(gòu)成要素主要是噴射的混凝土、被加固的原位土方、土釘墻。這種支護方式的邊坡非常穩(wěn)定，其穩(wěn)定性與主動嵌固的作用得到增強。多用于地下水位低，甚至是那些地下水位可以被疏干的地方。②逆作拱墻，在一定的施工條件下，可以將拱墻作為維護墻。相對于那些組合拱墻的局部拱墻，主要用于深基坑的側(cè)壁安全等級為三級的狀態(tài)下。如果深基坑的深度小于12m，那么拱墻軸線中的矢跨就要大于1/8。③地下室的連續(xù)墻，它的組成結(jié)構(gòu)是支撐、維護墻以及防滲賬幕，被用于深基坑的深度大于10m時。因為其造價便宜與質(zhì)量高，被廣泛應(yīng)用。④水泥土墻，通常是依靠自身的重量與剛度對深基坑的坑壁進行保護，以格構(gòu)式的方式呈現(xiàn)。適用范圍主要包括深基坑的側(cè)壁安全等級二級或三級、深基坑深度小于6m、地基土的承載力小于150kPa。

3.3常見支撐方案的比較研究

3.3.1支撐方案比較（見表1）

表1　常用支撐方案的比較

3.3.2常用深坑支護技術(shù)方法對比

圖1的內(nèi)撐方式可以很好地進行擋水和擋土，功能效果比較明顯。這種類型的支護主要是鋼板樁采取的截面形式以Z形、U形或者直腹板形為主，工藝比較簡單，應(yīng)用廣泛。圖2的錨拉方式的具體實施是需要在孔內(nèi)置入鋼筋，然后灌入水泥從而保證其能夠和土泥形成拉力，有效地控制變形問題，節(jié)省鋼材。

圖1　內(nèi)撐方式

圖2　錨拉方式

其中的數(shù)字代表分別是：1-鋼板樁；2-圍擦；3-角撐；4-立柱與支攆；5-支撐；6-錨拉桿。

3.4護筒的制作及埋設(shè)

深基坑開挖技術(shù)中護壁制作是非常重要的。實際操作過程中，其制作及理設(shè)也是一項重要的工藝。需要利用機架上的控制儀控制深度，精度在1m內(nèi)。在制作時，采用厚度在10～15mm的鋼板進行初步的卷制，然后拼接成12.0～14.0m，并且其兩端采用鋼制槽形成的“十”字形內(nèi)撐，保證其在應(yīng)用中不變形。在進行護筒起吊后的安放工作時，需要采用經(jīng)緯儀觀測，還需要控制其垂直度，最后用振動錘擊入原土層中去。

4　結(jié)語

深基坑建設(shè)是當前建筑工程施的重要分支，其質(zhì)量問題對整個建筑物的影響是巨大的，同時這也是一項發(fā)展?jié)摿^大的項目，隨著建筑項目的不斷增多，工程環(huán)境的變化越來越復(fù)雜，這項技術(shù)的應(yīng)用將會越來越廣泛，只有加強對這一技術(shù)的重視，才能夠通過完善其理論，進行新技術(shù)的不斷推廣，才能使技術(shù)水平不斷的發(fā)展和提高。在建筑工程施工之前，務(wù)必做好項目周邊環(huán)境的勘探工作，主要是隱患排查工作，這樣才能夠保證工程的順利開展。因此本文結(jié)合了具體的項目案例，針對當?shù)氐牡刭|(zhì)和環(huán)境條件展開勘測，從而經(jīng)過方案的比對選取不同深基坑支護方案，從而保障整個工程建設(shè)的質(zhì)量，也從根本上滿足社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的需要。

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2015-5-22