浅谈深基坑工程的施工控制措施

浅谈深基坑工程的施工控制措施
何军军
摘要:城市中深基坑工程常处于密集的既有建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程的近旁，虽属临时性工程，但其技术复杂性却远甚于永久性的基础结构或上部结构，稍有不慎，不仅将危及基坑本身安全，而且会殃及临近的建构筑物、道路桥梁和各种地下设施，造成巨大损失。本文结合工程实例对深基坑工程的技术进行论述。
关键词：深基坑工程技术措施
1 工程概况
某大厦地下二层，地上二十五层，建筑面积35766平方米，建筑物总高度约为100米，基坑开挖面积约4760平方米，基坑开挖周长约257米，地下室埋置深度为-10.8m（含垫层底板），建筑物为多层砖混结构的建筑。
2 支护设计
本基坑采用喷锚与桩锚相结合的支护结构体系，基坑-6.0m以上采用C20喷射砼厚80~100mm及锚杆，深度为9米，边坡放坡系数为1:0.3，-6.0m以下采用Φ800钻孔灌注桩加预应力锚杆，基坑边线距地下室外墙轴线1750mm。
3 基坑工程的技术措施
3.1 施工前预控
（1）熟悉该工程的《岩土工程地质勘察报告》，根据挖方深度范围内不同土层的物理性能和地下水位情况，采取支护与降水措施。
（2）调查分析基坑周边环境，特别是周边建（构）筑物上部结构和地基基础状态图，具体测量其与基坑边线尺寸和相对高差。如果基坑深于原有建筑物基础时，还要考虑原有建筑物基础的压力扩散影响，采取保护原有建筑物的措施。
（3）调查基坑周边的地下设施、地下管线，特别是城市排水管网和直埋电缆、光缆，不仅要查清位置、数量和结构情况，而且要与有关部门协商制订保护措施。
（4）认真熟悉和消化施工图，核对基础及地基相关尺寸，核对基坑边线与周边环境的关系和尺寸，认真分析相互影响，既要保证设计意图，又要保证邻近建筑物与设施的安全。
（5）了解基坑周边环境对施工条件的限制，特别是施工噪声、振动和交通的限制，使施工方案落于实处。
（6）了解基坑施工所需资源条件和施工条件，例如当地气象资料和施工期的天气预报；当地建材市场供应情况；当地土方机械、排水机械的拥有情况；当地排水系统准入情况等。
（7）在上述资料的基础上编制基础工程施工组织设计或基坑开挖方案，并完成向监理单位的报审工作，以获得进度与经费的认可。
3.2 施工中控制
（1）定位放线包括工程本身的边线、轴线、标高和有关堆场的测定，还包括对周边环境的测设。
（2）必须按批准的开挖顺序和分层高度进行开挖，放坡也应按不同土质放出不同的坡度，必要时要进行边坡防护。
（3）软土地区或地下水位较高的地区，要遵循方案及时做好地面排水和地下降水工作。地下降水要注意邻近建筑物及设施的沉降，必要时要及时做好截水帷幕和降水回灌的工作。
（4）在粘性土层中施工时，必须按方案及时支顶防护，严禁超挖。相邻基坑同时施工应先深后浅，不可心存侥幸，盲目乱来。
（5）膨胀土地区基坑开挖要避免雨期施工和防止基坑底部遭受雨水浸泡和日光曝晒。
（6）基坑挖土施工不得在坑顶任意堆土，停车、挖沟或架设有振动作用的机械。
（7）坑顶应设截水设施，防止地表水流入基坑冲刷坡面。坡面如过大，宜分段并在坡脚增设排水沟和集水井，及时抽排地面降水，减少水土流失。
（8）基坑设计有护坡桩时，要保证护坡桩桩身质量及桩距、桩长、桩径，预制桩打入要保证沉桩深度，两排桩以上时要保证桩排距和相对关系，需要拉锚时要保证锚碇稳固，锚索强度、接头可靠，板桩要接缝正确、严密。
（9）基坑挖土接近基底标高时，应严密监视和有效控制，防止超挖。如采用机械挖土或在冬期、雨期施工，宜预留20cm厚度不挖，在通知有关验槽人员临场前由人工挖除，同时进行修边，挖排水沟、集水井，组织基础施工期基坑排水。
（10）深基坑施工时，宜采用动态设计信息化施工，严密控制基坑变形和基底隆起，严密监视坑外土体移动，保证边坡稳定，保证基坑周围建（构）筑物、地下设施、地下管线和道路的安全，保证不准中断和停歇的道路及管线的安全运行。
（11）基坑开挖至回填前的暴露期，坑壁土遭风雨、日晒等风化作用易被剥蚀，特别是冬期开挖、春夏回填等施工工期较长的基坑，更需注意。
3.3 密切注意塌方先兆，及时采取措施
（1）基坑开挖中如发现坑壁塌方先兆，应立即中止开挖，并报告有关人员临场处置，绝不可心存侥幸，继续施工。因为有可能地质报告不细或土层变化预测失准，措施不当，数据有误，需要变更方案，防止意外事故。
（2）基坑开挖中如发现邻近建筑物地基基础裸露，应立即停止开挖，对暴露的基础要及时进行防护和标志。如易受水浸影响时还应封闭防护。
（3）基坑开挖中如发现坑壁有意外填土时要进行调查分析，并采取适当措施，加强监测，绝不可视同原状土一样放坡开挖。
（4）基坑开挖如发现有管涌时，要立即报告有关人员，进行大面积的调查、监测与分析，在没有查出管涌原因和采取制止措施前，应立即停挖，必要时立即快速回填，避免出现大事故。
（5）基坑开挖中如发生护坡桩顶位移、桩身倾斜，应立即停止挖土，并采取锚拉或支护等措施。如桩身已经折断，应设法拔出或加桩防护。只有在护坡桩中止变形后才能继续施工。
（6）基坑开挖中如发现无名水涌入基坑，应立即查明原因，采取堵水措施，有效后方可继续施工。
（7）基坑开挖中如发生局部塌方或方位性塌方时，要迅速查明原因，在无有效制止措施前应立即就地迅速回填土，中止塌方。
（8）基坑开挖时如发现周边预设监测点变形、位移时，应立即查明原因，采取措施。对已发生的基础脱空要立即组织夯填严实，中止变形、位移后再继续挖土。
（9）基坑开挖中如发现支护系统质量有严重缺陷或有渗水、涌砂从护壁、边坡中出现时，要立即查明原因采取措施，及时修补或堵截；上述现象制止后方可继续挖土。
（10）进行混凝土支护结构施工时，应注意留取同条件养护试件，保证锚杆的长度，保证锚拉的可靠，分层支护要注意及时性、整体性；模板拆除要尽量减小振动，要遵循按层次和顺序施工。
4 几点体会
（1）深基坑工程不仅与当地的工程地质条件有关，还与基坑相连的建筑物、构筑物及市政地下管网的位置及周围场地条件有关，故施工时要摸清场地周边的环境，观察相连的建筑物、构筑物的沉降情况及地下管网的运行情况。
（2）由于深基坑开挖深度一般较大，施工周期长，从开挖到完成地面以下全部隐蔽工程，常常经历多次降雨、周边不利条件，安全度的随机性较大，事故的发生往往具有突发性，本工程也因场地条件限制及超前钻等施工工期较长，所以抓紧施工工期，不仅是施工管理上的要求，它对减小基坑及四周环境的变形具有直接的意义。
（3）监测是基坑工程施工中的眼睛，只有作好监测工作，才能看清施工方向。监测的重点是周围环境的变化和基坑本身的变形动态，按施工进度跟踪进行监测，及时报出动态数据控制施工进度，当出现报警值时，要加密监测频率，调整施工流程节拍。
（4）由于深基坑工程的区域性较强，岩土的性质千变万化，同时是岩土工程、结构工程及施工技术相互交叉的学科，是多种复杂因素相互影响的系统工程，所以对深基坑工程进行分类，对支护结构允许变形规定统一的标准比较困难，缺乏地域性规范、规程及标准。
（5）此外深基坑工程技术复杂，涉及范围广，事故频繁，因此在施工过程中应具备应急措施，地面出现裂缝，稳定变形土体。当水平位移达到报警值时可采用水平或斜支撑限制水平位移发展。坡脚滑移时采用砂石草包堆叠坡脚，用土进行反压回填。
参考文献：
[1]建筑基坑支护技术规程.JGJ120-99
[2]建筑地基基础设计规范.GBJ50007-200