顧洪平

（江蘇省建筑工程集團(tuán)有限公司，南京 210019）

1 引言

隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速， 越來(lái)越多的高層建筑和地下工程在城市中出現(xiàn)。 隨著這些龐大的工程項(xiàng)目的施工， 深基坑支護(hù)的安全性與施工技術(shù)越來(lái)越受到關(guān)注[1]。 在深基坑施工中，支護(hù)監(jiān)測(cè)及施工技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。 支護(hù)監(jiān)測(cè)是指對(duì)深基坑施工過(guò)程中的地面沉降、支撐結(jié)構(gòu)變形、地下水位變化等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)采取相應(yīng)的措施來(lái)保證工程的安全和穩(wěn)定性。 而基坑支護(hù)施工技術(shù)則是指在深基坑施工過(guò)程中， 針對(duì)不同地質(zhì)條件和工程要求，采用適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)結(jié)構(gòu)和施工方法，確保基坑的穩(wěn)定性和施工效率。 通過(guò)現(xiàn)代化的監(jiān)測(cè)手段可以對(duì)基坑施工過(guò)程中的各種參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析， 提前發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患[2]。 因此，本文對(duì)深基坑支護(hù)監(jiān)測(cè)及施工技術(shù)進(jìn)行研究。

2 工程概況和模型建立

此次研究選用南京信息工程大學(xué)新建經(jīng)管樓工程項(xiàng)目，該項(xiàng)目地下室分為3 個(gè)區(qū)域。 南側(cè)區(qū)域?yàn)榭萍紭堑叵率?，筏板頂?biāo)高為-6.25 m；中部為地下室，底板頂標(biāo)高為-6.55 m；北部為人防區(qū)域，底板頂標(biāo)高為-6.55 m。3 個(gè)區(qū)域的筏板厚度均為50 cm，地下室部位當(dāng)前地面平均標(biāo)高為28 m，北側(cè)和中側(cè)開(kāi)挖深度為5.55 m 和南側(cè)開(kāi)挖深度為5.25 m。

通過(guò)模型軟件構(gòu)建該項(xiàng)目的深基坑仿真模型。 深基坑使用實(shí)體單元進(jìn)行建模。 將基坑底部的土體約束視為固定約束，由于基坑側(cè)面有土體壓力以及外部荷載，因此，對(duì)基坑側(cè)面施加水平面荷載，基坑的頂部無(wú)約束，具有自由度[3-4]。 為了精確分析基坑在開(kāi)挖過(guò)程中的偏差， 在基坑周?chē)x擇具有代表性的8 個(gè)觀察點(diǎn)，如圖1 所示（點(diǎn)1～點(diǎn)4 在基坑的邊緣，點(diǎn)5～點(diǎn)8 在基坑的中部）。

圖1 深基坑模型圖

3 深基坑監(jiān)測(cè)

分別布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)在基坑周邊、中部和陽(yáng)角處。 將監(jiān)測(cè)基坑邊坡頂部的豎向位移和水平位移的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置在基坑周邊[5]。地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置可根據(jù)設(shè)計(jì)圖和實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。布置測(cè)點(diǎn)時(shí)，對(duì)于監(jiān)測(cè)地面上已經(jīng)硬化的基層鋼筋，使用自動(dòng)鉆機(jī)對(duì)其進(jìn)行鉆透，然后將所有鋼筋打入此次實(shí)驗(yàn)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，使得監(jiān)測(cè)土體與鋼筋融為一體。 通過(guò)鋼筋的變化判斷監(jiān)測(cè)基坑邊坡的水平位移與豎直位移。 為了避免監(jiān)測(cè)點(diǎn)被損壞，打入測(cè)量鋼筋的嵌入深度應(yīng)低于陡坡路面2 cm， 并通過(guò)鋼筋保護(hù)罩對(duì)各個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)。 如圖2 所示。

圖2 測(cè)點(diǎn)埋深示意圖

各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的距離應(yīng)小于20 m， 且需要提前埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)，埋設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量不少于3 個(gè)，水準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離應(yīng)大于3 倍基坑深度，組成控制網(wǎng)，同時(shí)定期對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)逐個(gè)進(jìn)行校核，避免水準(zhǔn)點(diǎn)發(fā)生偏移，通過(guò)水準(zhǔn)點(diǎn)驗(yàn)證沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。 對(duì)于水準(zhǔn)點(diǎn)的埋設(shè)，要求埋設(shè)點(diǎn)受外界影響較小，不易被擾動(dòng)，且通視好，能保證監(jiān)測(cè)精度。 同時(shí)需要綜合考慮監(jiān)測(cè)對(duì)象的性質(zhì)和特點(diǎn)，如允許沉降值、沉降速率等。

將各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)輸入模型， 根據(jù)模型中邊坡的沉降變化預(yù)測(cè)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的安全狀況以及施工質(zhì)量，為施工人員提供安全保障。

4 深基坑施工技術(shù)要點(diǎn)

深基坑施工的工序一般包括土方開(kāi)挖、支撐安裝、鋼筋工程以及土方回填等。 為了保證深基坑施工過(guò)程中的質(zhì)量，需要在每一道工序完成后進(jìn)行檢查， 并且控制好各工序之間的時(shí)間間隔，做好各個(gè)工序之間的銜接工作，避免施工順序混亂而導(dǎo)致工程質(zhì)量問(wèn)題。 在深基坑施工中，應(yīng)嚴(yán)格控制支撐安裝與土方開(kāi)挖之間的時(shí)間間隔， 同時(shí)保證基礎(chǔ)混凝土澆筑和基礎(chǔ)底板澆筑工作的連續(xù)性。 在深基坑施工中，土方開(kāi)挖和鋼筋工程是最重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)。

進(jìn)行土方開(kāi)挖時(shí)，對(duì)于不同地形和土質(zhì)條件的基坑，需要制訂不同的開(kāi)挖方案。 制訂開(kāi)挖方案時(shí)，需要考慮土壤特性、地下水等因素，避免對(duì)周?chē)h(huán)境造成影響并保證施工安全。 在土方開(kāi)挖過(guò)程中，需要嚴(yán)格監(jiān)控土體變形和下沉，尤其是對(duì)于鄰近結(jié)構(gòu)物的保護(hù)更是重要。 在開(kāi)挖過(guò)程中，要及時(shí)采取適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)措施，遵守相關(guān)規(guī)范的要求，采用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械設(shè)備進(jìn)行開(kāi)挖，保持邊坡的坡度和平整度，防止塌方或坍塌。 在需要填土加固的地方，需要先進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐诰?，以便更好地進(jìn)行坍塌控制和填土加固。 同時(shí)，需要采取相應(yīng)的安全防護(hù)措施，包括對(duì)邊坡的加固和防護(hù)網(wǎng)的設(shè)置等， 保證施工人員的安全。 最后，在土方開(kāi)挖前，需要建立工程質(zhì)量和安全監(jiān)督體系，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和安全規(guī)定，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正問(wèn)題，保證工程施工的質(zhì)量和安全。

在深基坑的施工過(guò)程中，鋼筋工程具有重要作用，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鋼筋加固，保證鋼筋的位置準(zhǔn)確。 對(duì)于鋼筋連接部分，應(yīng)采用專(zhuān)業(yè)的技術(shù)手段，如綁扎連接、機(jī)械連接和焊接等，加強(qiáng)鋼筋連接處的強(qiáng)度。

在深基坑支撐安裝的過(guò)程中， 為確保工程施工的安全進(jìn)行，應(yīng)根據(jù)工程要求和土體特性，選擇適當(dāng)?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)。 常見(jiàn)的支撐結(jié)構(gòu)包括鋼支撐、混凝土支撐、土釘墻、噴射混凝土樁等。 選擇支撐結(jié)構(gòu)時(shí)，需要考慮承載力、剛度、施工效率等因素。 支撐結(jié)構(gòu)的施工需要按照一定的順序進(jìn)行，以確保施工的連續(xù)性和穩(wěn)定性。 一般情況下，先安裝水平支撐，再安裝豎向支撐。 在安裝支撐之前， 需要先進(jìn)行基坑的清理和邊坡的處理。根據(jù)支撐結(jié)構(gòu)的不同，采用相應(yīng)的安裝方法。例如，鋼支撐可以通過(guò)挖掘機(jī)或起重機(jī)進(jìn)行安裝， 混凝土支撐可以采用模板與混凝土澆筑相結(jié)合的方式進(jìn)行安裝。 在支撐結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中，需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，了解支撐結(jié)構(gòu)的變形情況。 如果發(fā)現(xiàn)支撐結(jié)構(gòu)變形過(guò)大或出現(xiàn)異常情況， 需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整或加固，以保證支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

5 深基坑施工質(zhì)量控制和安全管理

在深基坑的施工過(guò)程中， 必須嚴(yán)格控制深基坑的施工質(zhì)量，并且在施工過(guò)程中對(duì)深基坑的施工安全進(jìn)行管理。

在深基坑土方回填方面， 可以采用數(shù)值模擬方法強(qiáng)化安全管理。 該方法可以模擬土方回填過(guò)程中土方的沉降和變形情況，預(yù)測(cè)回填土的穩(wěn)定性和承載能力；通過(guò)調(diào)整回填工藝參數(shù)，可以?xún)?yōu)化土方回填的均勻性和層次性，減小土方的沉降差異，提高土方的質(zhì)量；在深基坑支撐安裝方面，數(shù)值模擬可以模擬支撐結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形情況， 評(píng)估支撐結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。 通過(guò)模擬不同支撐結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布和變形情況，選擇合適的支撐結(jié)構(gòu)類(lèi)型， 并優(yōu)化支撐結(jié)構(gòu)的安裝方法和施工順序。 數(shù)值模擬還可以模擬施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)和調(diào)整，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，對(duì)施工工藝進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，確保施工的安全性和質(zhì)量。

施工前，應(yīng)建立完善的施工質(zhì)量監(jiān)督體系，負(fù)責(zé)對(duì)土方開(kāi)挖、支護(hù)結(jié)構(gòu)、鋼筋加固、安全防護(hù)等建筑質(zhì)量?jī)?nèi)容進(jìn)行全面監(jiān)督。 同時(shí)需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)工程環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

1）施工時(shí)，要選用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的機(jī)械設(shè)備，若設(shè)備損壞或老化，應(yīng)及時(shí)修理或更換，以確保設(shè)備的性能和功能符合施工需要。 還需要加強(qiáng)各參建單位之間的及時(shí)溝通和交流，共同推進(jìn)施工質(zhì)量的控制。

2）對(duì)施工操作規(guī)范進(jìn)行明確，加強(qiáng)對(duì)施工人員的培訓(xùn)和管理， 并在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行審批， 確保施工操作規(guī)范性和一致性。 在施工完成之后，應(yīng)編制詳細(xì)的質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告，明確詳細(xì)的測(cè)量數(shù)據(jù)，記錄和評(píng)估施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，提出解決方案和改進(jìn)措施。

3）在深基坑施工過(guò)程中，最主要的是對(duì)基坑周?chē)h(huán)境的保護(hù)，保證深基坑周?chē)ㄖ锛暗缆返陌踩?，此外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)深基坑周?chē)叵鹿芫€(xiàn)及地下設(shè)施的保護(hù)。 通過(guò)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水平位移和豎向位移對(duì)基坑的安全情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 在深基坑施工過(guò)程中，應(yīng)對(duì)深基坑周邊的建筑物進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。 對(duì)于深基坑周?chē)牡缆芬残枰M(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)路面有下沉或隆起情況出現(xiàn)，要立即采取措施對(duì)其進(jìn)行處理。

4）加強(qiáng)對(duì)深基坑施工過(guò)程中的安全管理。 深基坑施工需要加強(qiáng)安全防護(hù)措施。 針對(duì)各種施工環(huán)節(jié)制定安全標(biāo)準(zhǔn)和工作操作規(guī)程，安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)安全管理，加強(qiáng)安全督導(dǎo)和監(jiān)控。同時(shí)，設(shè)置安全防護(hù)標(biāo)志和設(shè)施，對(duì)施工人員進(jìn)行安全教育，注重施工安全。

5）深基坑施工需要進(jìn)行合理的施工組織。 按照施工計(jì)劃和進(jìn)度，合理安排土方開(kāi)挖、支護(hù)結(jié)構(gòu)安裝等施工工序，確保施工效率和質(zhì)量。 同時(shí)，密切協(xié)調(diào)各方工作，提前預(yù)測(cè)并解決可能出現(xiàn)的施工問(wèn)題，不斷提高施工過(guò)程中的效率和質(zhì)量。 同時(shí)，需要對(duì)施工人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)和管理。 加強(qiáng)施工人員的技能培訓(xùn)， 提高施工管理水平， 加強(qiáng)對(duì)施工隊(duì)伍的管理和監(jiān)督，保證施工人員操作規(guī)范，確保施工的安全和質(zhì)量。

6）加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)措施。 采用合適的土方開(kāi)挖方式和排水方式，確保施工過(guò)程中對(duì)周邊環(huán)境造成的影響最小化，保護(hù)地下水和周邊土壤的質(zhì)量，減少噪聲和粉塵的污染，降低施工對(duì)周邊居民的影響。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著城市化進(jìn)程的不斷加速和高層建筑、 地下工程的不斷增多，深基坑支護(hù)的監(jiān)測(cè)與施工技術(shù)變得越發(fā)重要。 深基坑支護(hù)安全對(duì)于整個(gè)工程的安全和順利進(jìn)行至關(guān)重要。 通過(guò)對(duì)地面沉降、支撐結(jié)構(gòu)變形、地下水位變化等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)防潛在的安全隱患，保證工程的穩(wěn)定性和安全性。 同時(shí)，應(yīng)注重優(yōu)化支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工方法，提高其穩(wěn)定性和耐久性。 此外，加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程中的工程質(zhì)量和安全的監(jiān)管，確保深基坑工程的順利完成。