黃俊鳳

（深圳市超卓工程有限公司，廣東深圳 518172）

建筑基坑支護工程安全性影響因素及對策

黃俊鳳

（深圳市超卓工程有限公司，廣東深圳 518172）

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，高層住宅建筑拔地而起，深基坑工程項目也越來越多，本文對基坑支護類型、基坑工程水效應(yīng)和支護設(shè)計計算進行了分析，并對存在的問題提出了建議。建筑基坑支護設(shè)計與施工技術(shù)是一門從實踐中發(fā)展起來的技術(shù)，它涉及土力學(xué)中典型的強度、穩(wěn)定及變形問題，還涉及土與支護結(jié)構(gòu)共同作用問題、基坑中的時空效應(yīng)問題以及結(jié)構(gòu)計算問題等。結(jié)合工程實例，對高層建筑深基坑支護技術(shù)的應(yīng)用進行了分析，并提出一些具有工程應(yīng)用價值的建議措施。

建筑基坑 基坑支護 安全性

1　引言

幾十年來，隨著國內(nèi)外大量高層建筑的建造，基坑深度不斷加深，規(guī)模和復(fù)雜程度不斷加大，基坑支護已成為高、大建筑中的一個非常大的課題，建筑基坑支護的安全性也成為施工人員十分關(guān)注的熱點問題。

2　深基坑支護設(shè)計計算

基坑支護設(shè)計必須滿足安全性、經(jīng)濟性和可行性這三項基本要求。設(shè)計的基本原則是在滿足安全與技術(shù)可行的前提下，盡量節(jié)省工程造價。在基坑支護設(shè)計中，首先應(yīng)滿足支護結(jié)構(gòu)的強度要求，然后，根據(jù)基坑周邊環(huán)境的復(fù)雜程度進行變形控制?；痈鱾?cè)環(huán)境不同，其變形控制值也應(yīng)相應(yīng)變化，避免由于支護結(jié)構(gòu)變形過大，造成周邊建（構(gòu)）筑物、地下管線破壞。

2.1巖土層計算指標(biāo)的選用

基坑支護設(shè)計首先遇到的是巖土層抗剪強度c值的選取。如何根據(jù)場地的工程地質(zhì)資料，以及基坑工程特點和采用的計算理論來選用合適的抗剪強度指標(biāo)是至關(guān)重要的。

不同的試驗方法，得出的抗剪強度指標(biāo)差別很大。目前，確定抗剪強度指標(biāo)的方法主要有:①直剪試驗的快剪和固結(jié)快剪，②三軸試驗，③原位測試的十字板剪切試驗。

2.2土壓力計算

基坑支護結(jié)構(gòu)土壓力計算大多以朗肯土壓力和庫倫土壓力理論為基礎(chǔ)。用的更多的是朗肯土壓力理論。有的采用土壓力三角形分布簡圖；有的采用梯形簡圖。墻或樁頂發(fā)生很小位移時，主動土壓力即可發(fā)揮出來，而被動土壓力充分發(fā)揮時需有大得多的位移，這往往是實際工程所不允許的；對于懸臂式和單層支撐（或單錨式）支護，開挖過程中一般都能達到主動土壓力極限狀態(tài)；而對多層支撐（或多層拉錨）式，其土壓力比較復(fù)雜，墻或樁位移產(chǎn)生拱效應(yīng)，從而在挖方以下的土壓力減小，在支撐附近側(cè)壓力增大，此外，側(cè)壓力還與支撐是否施加預(yù)載及支撐剛度有關(guān)，故對于排樁懸臂式支護，一般采用三角形簡圖，但被動土壓力需作一定折減，以減小排樁的水平變位；當(dāng)用等值梁法計算排樁內(nèi)支撐支護、排樁錨拉支護時，可選用梯形簡圖。

3　存在問題

盡管深基坑支護工程的設(shè)計與施工已積累豐富經(jīng)驗，但由于在理論和實踐上，都還存在許多不成熟與不完善之處，至今仍存在不少問題。（1）基坑工程勘察問題。基坑工程勘察常常不能滿足設(shè)計要求，土層抗剪強度指標(biāo)試驗方法及取值不統(tǒng)一?；庸こ炭辈鞈?yīng)滿足規(guī)范中規(guī)定的要求，包括勘察范圍、勘探點的深度及間距，場地水文地質(zhì)勘察、巖土工程測試參數(shù)、基坑周邊環(huán)境的勘查及對基坑工程的建議等，其中尤其重要的是巖土工程測試參數(shù)及對基坑周邊環(huán)境的勘查。現(xiàn)有巖土工程報告中巖土的取樣數(shù)量均偏少，巖土參數(shù)測試值變異較大，大部分巖土抗剪強度參數(shù)取值均為經(jīng)驗值，直接導(dǎo)致基坑工程計算結(jié)果的不夠準(zhǔn)確。對于基坑周邊環(huán)境的勘查則很少有勘察報告能達到基坑設(shè)計階段的要求，周邊建筑物的結(jié)構(gòu)型式、基礎(chǔ)型式及埋深、與基坑周邊的距離等描述一般均過于粗略，對于地下管線的描述則更不清晰，管線的類型、接頭型式、管徑及埋深等都不詳。（2）施工質(zhì)量問題?；庸こ烫貏e是土釘墻和噴錨工程專業(yè)特殊性強，許多施工單位沒有巖土工程專業(yè)工程經(jīng)驗，甚至對巖土工程專業(yè)知識知之甚少，有的甚至完全不懂；但出于利益的驅(qū)使，偷工減料的現(xiàn)象時有發(fā)生，特別是有的土方開挖單位，為了方便省錢，根本就沒有分層開挖，基坑工程一次開挖到底，直接導(dǎo)致坑頂開裂、坑壁失穩(wěn)?；庸こ坛Ｗo周邊環(huán)境外，還要保證坑內(nèi)工程樁的安全，軟土基坑必須分層均衡開挖，每層高度不宜超過1m。飽和流塑狀態(tài)的淤泥層，對樁周的約束效應(yīng)很低，工程樁（預(yù)應(yīng)力管樁）的橫截面，不論是橫向抗切的配筋，還是截面積都相對比較薄弱。由于土方開挖未嚴(yán)格按要求進行，樁體位移、傾斜、斷裂很容易發(fā)生，類似的事故不少。

4　深基坑周圍土體止水效果的控制

在地下水位較高的地區(qū)，地下水對深基坑工程施工帶來的危險程度是相當(dāng)高的。地下水的來源一般為上層滯水、潛水、承壓水、雨水及基坑周圍的滲漏管道水，由于水的來源復(fù)雜，以及枯水期和豐水期水位變化的影響，在制定止水方案時，應(yīng)從深基坑工程的防水、降水和排水3個方面考慮，根據(jù)地質(zhì)勘察部門提供的地質(zhì)資料，深入分析地下水的成因，了解深基坑周圍環(huán)境，對周邊有建筑物的基坑，宜采用以堵為主，抽水為輔，否則會導(dǎo)致基坑周圍土體與水體的流失，造成建筑物不均勻沉陷，甚至發(fā)生坑底流沙、管涌等現(xiàn)象，增大處理難度，拖延工期；反之，以降水為主。

止水帷幕是高水位地區(qū)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、粉噴深層攪拌法和壓力注漿法等。采用漿噴深層攪拌法進行止水帷幕的止水施工時，如果止水帷幕的攪拌樁成樁質(zhì)量不好，深基坑開挖后會出現(xiàn)滲水較多的現(xiàn)象。若此時再采用灌漿的方法進行處理，則會延誤工期，增加造價。在該類止水帷幕施工時要注意以下幾點:（1）保證樁體質(zhì)量。確定合理的水泥漿摻加量，保證樁體攪拌均勻，樁長達到設(shè)計深度，避免樁頭出現(xiàn)攪而無漿的情況，特別是在土層變異較大的地區(qū)，因攪拌樁的樁徑不易控制，容易導(dǎo)致止水失效。（2）保證樁的搭接長度和密實度，杜絕空洞、蜂窩及樁頭開叉的現(xiàn)象。（3）不得隨意在基坑支護結(jié)構(gòu)上開口，否則會影響支護結(jié)構(gòu)的安全，也破壞了止水帷幕，導(dǎo)致地下水的滲入。

5　結(jié)語

綜上所述，深基坑工程項目越來越多，基坑開挖深度也越來越深。由于基坑周邊地面建筑和地下設(shè)施密集，且地質(zhì)條件復(fù)雜多變，深基坑支護的難度也越來越大，造成經(jīng)濟損失和不良社會影響。因此，研究適用地質(zhì)條件的新深基坑支護技術(shù)是必要的。

［1］陳祖煜.土坡穩(wěn)定分析通用條分法及其改進［J］.巖土工程學(xué)報，1983（4）：13-29.

［2］郝文化.ANSYS土木工程應(yīng)用實例［M］.北京：中國水利水電出版社，2005.

［3］黃繼煥.例述邊坡穩(wěn)定性評價規(guī)范方法［J］.山西建筑，2008，34（15）：88-89.