建筑深基坑工程施工技术探讨

工程科技　

建筑基坑支护工程施工安全技术探讨　

陈启科　

新疆兵团建工集团西源公司新疆乌鲁木齐８３０００２　

摘要：近几年来，高层建筑的迅速兴起，促进了深基坑支护技术的发展。但是，现在的城市建筑间距很小，有的基坑边缘距已有建筑仅数十米、甚　至几米，给基础工程施工带来很大的难度。另外，原来的深基坑支护结构的设计理论、设计原则、运算公式、施工工艺等，已不符合深基坑开挖与　支护结构的实际情况，导致一些基坑工程出现事故，造成巨大的损失。因此，深基坑支护的安全问题，工程技术人员应予以高度重视。　关键词：基坑支护工程施工安全性　

一、深基坑支护存在的问题　

１．支护结构设计中土体的物理力学参数　

选择不当。深基坑支护结构所承担的土压力　

大小直接影响其安全度，但由于地质情况多　

变且十分复杂，要精确地计算土压力目前还　

十分困难，关于土体物理参数的选择是一个　

非常复杂的问题，尤其是在深基坑开挖后，　

含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变　

值，很难准确计算出支护结构的实际受力。　

２．基坑土体的取样具有不完全性。在深　

基坑支护结构设计之前，必须对地基土层进　

行取样分析，以取得土体比较合理的物理力　

学指标，为减少勘探的工作量和降低工程造　

价，不可能钻孔过多。因此，所取得的土样　

具有一定的随机性和不完全性。但是，地质　

构造是极其复杂、多变的，取得的土样不可　

能全面反映土层的真实性。因此，支护结构　

的设计也就不一定完全符合实际的地质情　

况。　３．基坑开挖存在的空间效应考虑不周。　

深基坑开挖中大量的实测资料表明．基坑周　

边向基坑内发生的水平位移是中间大两边　

小。深基坑边坡的失稳，常常以长边的居中　

位置发生，这是足以说明深基坑开挖是一个　

空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是　

按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑　

来讲，这种平面应变假设是比较符合实际的，　

而对近似方形或长方形深基坑则差别比较　

大。所以，在未进行空间问题处理前而按平　

面应变假设设计时，支护结构要适当进行调　

建材发展导向２０１３年１月　施工技术　深基坑施工技术探讨　黄文忠　温州市丰基房地产开发有限公司浙江温州３２５００５　摘要：本文结合工程实例，详细阐述了建筑深基坑、基坑开挖及围护施工技术并对基坑施工围护开挖监测及应急措施　等进行了深入分析。本文谨代表笔者自己的个人看法，希望能给日后的此类工作提供有益的参考意见。　关键词：深基坑；围护方案；施工要求；开挖监测　１．工程概况：　中瑞曼哈顿工程项目为高级住宅小区，征地面积７５２７Ｏｍ　，总　建筑面积１７．４万ｍ　，地下室建筑面积８．７万，由１０幢２１—３０　层的高层建筑及２－４层的配套设施组成，框架剪力墙结构体系，　柱距５—８ｍ，单柱最大荷载１３０００—１８０００ｋＮ，拟采用桩基础方　案。地下室为二层，地面以下实际为一层半，属二级基坑，工程　重要性系数１．０，场地北邻瓯江岸边，与瓯江仅一路之隔，距离　１０—２０ｍ，其余东、南、西三面环境较为简单，西南面临一栋２４　层高楼，与基坑边线相距２５ｍ以上，采用桩箱基础，基坑开挖对　其影响较小。　２．基坑围护方案的比较选择　２．１支护设计原则：基坑工程设计遵循。“安全可靠、确保　万无一失”的原则，采取多方案进行比较，技术上力求先进性，　支护针对不同地段、地层情况，基坑深度情况，做到在保证边坡　及周边建筑物、桩基安全，保证地下室顺利施工的前提下，力求　经济合理，方便施工，并缩短基坑开挖与支护工期。　２．２基坑特点：本基坑挖土深度为３．９７ｍ～８．１２ｍ，本基　坑属于二级基坑工程，重要性系数１．　本工程基坑开挖有以下　不利影响因素：　（１）被开挖土层为成分复杂的杂填土、可～软塑的粘土和具高　定性提高，土体主动土压力减小。第三方面对于碎石土、砂土在　采用水土分算时因降水可折减甚至于不考虑水所产生水平荷载。　这样支护结构型式就能在保证安全的基础上达到经济的目的。　（一般深基坑工程都必须进行降水）。　２、降水的计算方法及存在的问题。　降水计算的目的就是要通过合理的布井方式和井深来进行降　水的水位预测。要计算预测降水水位则应首先计算基坑涌水量和　单个井的出水量。（（建筑与市政降水工程技术规范　中分别针对　面状基坑和条状基坑及井点管系统的分类不同进行涌水量计算。　降水会使得土体的孔隙比减小，土体会出现压缩变形，造成　地面沉降，过降就会使土体在竖向累积变形方面更加加大，严重　，的可危及周边建（构）筑物的安全。因此，是不允许的。为此施　工单位在编制专项方案时一是要根据以往经验结合现场地质状况　进行调整二是必须在方案中明确降水观测井的设置，以便在正　式施工前通过观测井的测量数据调整井的布置。　六、监测监控的内容及报警值　《建筑基坑工程监测技术规范》根据基坑安全等级明确了监　测监控的项目、内容及报警值，规范中是比较概括的，在我们的　・１　９　８・　触变性、流塑的淤泥质粉质粘土、松散的、渗透系数大的粉砂夹　淤泥或粉砂夹淤泥，基坑底为高触变性，流塑的淤泥质粉质粘土　或透水性强的粉砂夹淤泥，均属不良软弱土，止水的问题极为突　出，是决定基坑支护成败的关键。边坡和基坑底极不稳定，且基　坑面积较大，土层结构复杂，存在多种地质模型。　（２）基坑平面尺寸大，长达２００多米，宽达ｌ３０多米，因此基　坑边坡的空间效应比较小，维护体的最大变形更加接近平面问题　的计算结果，因而变形可能较大，围护设计应充分考虑这一不利　因素。　（３）本场地北邻瓯江，地下水位较高，地下水与瓯江水体有水　力联系，瓯江潮汐产生一定动水压力，降水较困难。据地质报告　“地下水位随时间变化测量成果图”可知，两个水位观测孔Ｚ６２和　Ｚ１２的水位变化幅度为２００ｍｍ，而场地地表全场分布有０．６～１．　５ｍ厚的透水性强的杂填土，分析主要是表层杂填土层与瓯江水　体的联系引起水位的变化。　（４）若基坑开挖至含砂较多的土体时，突遇地下水位升高，易　产生涌砂、突涌现象，故应降低水位或采用地下连续止水墙止水。　２．３根据该工程的具体情况，可供选择的围护方案有：　（１）单排桩墙加内撑支护；（２）重力式挡土墙围护；（３）单　排桩与水泥土桩（墙）组合支护；（４）双排桩支护；（５）放坡开　…呻＿　十～～ｈ　一斗－斗　—　”＋－——卜　—　－　专项方案中则必须细化，譬如要有：分类（结构、周边土体、周　边环境的种类等）、内容（内力、变形、位移）、点位（在平面图　中标注）、要求、报警值。同时要明确仪器监测和专人看查的组　织、频率等等。　对于报警值，在专项方案中特别要注意不能照搬规范，要根　据支护结构状况、土质状况、降水状况、特别是周边地上建筑物　和地下管线的性质要求进行调整确定。定得过高不利于安全、过　低可能影响施工的正常进行。　七、关于应急预案　理论上的不完善、地质土质及水文状况的不确定性、现场施　工的复杂性决定了深基坑工程在整个施工过程都有可能出现问　题。但是目前应急措施及方案预案往往最容易被施工单位所忽　视。一种是不知道应采取什么样的应急预案措施，另一种现象是　抄写了大量的不切实际的应急预案。存在这样的问题一般在论证　的过程中是不易通过的。应该针对施工中结构、土体、周边环境　可能出现的危险源提出相应的方案，包括组织、人员、机械、材　料、报警、疏散和救援方式等。

四目圆圈　施工技术与应用　

建筑工程深基坑施工技术浅析　

彭波　ｆ　广东茂名　

５２５０ＯＯ　

０引言　摘要：通过深基坑工程施工中支护体系施工、降排水施工、土方开挖施工和深基坑监测几个环节探讨了深基坑工程的一些施工　

技术要领。　

关键词：建筑工程深基坑施工技术　

随着城市建设的发展，深基坑工程越来越普遍。然而深基坑工程毕竟不　

同于一般地面上的工程，施工难度较大，因其具有风险性大、受制因素多、设　

计理论不完善、环境效应强、更多的依靠经验等特点。深基坑工程施工时为了　

防止出现事故甚至需要像航空领域控制事故那样，以“海恩法则”预防事故的　

发生（１】。虽然深基坑工程施工难度较大，但是在充分把握了施Ｔ细节的基础　

上完全可以顺利地完成工程，这就像乘坐飞机虽有风险几乎都可以平安落地　

一样。本文从深基坑工程施工的主要环节——支护体系施工、降排水施工、土　

方开挖施工和深基坑监测等方面探讨深基坑工程施工的一些技术要领。　

１支护体系施工技术　

基坑的施ｌＴ可以分为无支护放坡开挖和有支护开挖两种方法。无支护放　

坡开挖适用于场地开阔条件下的施工，但是在很多城市中存在场地狭小、周　

围建筑物及管线密集的情况，根本没有可供放坡开挖的空间，因而只能采取　

有支护开挖的施工方式，所以本文主要讨论有支护开挖的施工方法。　

１　１支护体系的种类　

按照目前的施工技术支护体系可以分成三大类，即顺作法支护体系、逆　

作法支护体系和顺逆结合法支护体系。以下讨论其中两种常用的支护型式。　

１．２水泥搅拌桩土墙支护施工技术　

水泥搅拌桩又称水泥土桩，是以水泥作固化剂，通过深层搅拌设备，将固　

化剂和地基土强制搅拌，使土结成稳定的、整体性的有一定强度的桩体。桩体　

相互重叠就构成水泥土墙。水泥搅拌桩是地基和基础工程中使用非常广泛的　

施工技术，其中以水泥浆作固化剂的，一般称作水泥深层搅拌桩；以粉状水泥　

作固化剂的，称作水泥粉喷桩。粉喷桩由于“一次喷粉，一次搅拌”，桩体整体　

均匀性不够稳定，质量不易控制，施工中较容易断桩。下面主要说明深层搅拌　

2.1 施工特点

基坑工程主要由工程勘察、支护结构设计与施工、基坑土方开挖、地下水控制、施工监测及周边环境保护等构成。

随着城市建设的快速发展，全球超高层建筑的拔地而起，地下空间大规模开发已成为了当今时代的一种趋势。近年来，随着基坑工程的开挖越来越深，土方量越来越大，深基坑工程的施工技术和管理成为了施工企业的主要研究课题之一。深基坑工程主要具有如下特点：

（1）基坑支护体系的临时性。基坑支护体系一般为临时措施，待地下室基础工程完成后，其支护体系的任务也已完成。

（2）基坑工程的风险性。其临时性的特点使得荷载、强度、变形、防渗、耐久性等方面的安全储备相对较小。

（3）具有明显的区域特征。不同的区域具有不同的工程地质和水文地质条件，即使是同一城市的不同区域也可能会有较大差异。

（4）具有明显的环境保护特征。深基坑工程的施工会引起周围地下水位变化和应力场的改变，导致土体的变形，对相邻环境会产生影响。

（5）具有时空效应规律。深基坑的几何尺寸、土体性质等对基坑有较大影响。施工过程中，每个开挖步骤中的空间尺寸，开挖部分的无支撑暴露时间和基坑变形具有一定的相关性。

（6）具有很强的个体特征。深基坑工程所处的区域地质条件的多样性、周边环境的复杂性、基坑形状的多样性、基坑支护形式的多样性，决定了深基坑工程的施工具有明显的个体特征。

2.2 常有深基坑支护形式

基坑支护是为满足地下结构的施工要求及保护基坑周边环境的安全，对基坑侧壁采取的支挡、加固与保护措施，基坑支护总体方案的选择直接关系到基坑及周边环境安全、施工进度、工程建设成本。

总体方案主要有顺作法和逆作法两类，在同一基坑工程中，顺作法和逆作法可以在不同的区域组合使用。

2.2.1 顺作法 顺作法是指先施工周边维护结构，然后由上而下开挖土方并设置支撑（锚杆），挖至坑底后，再由下而上施工主体结构，并按一定顺序拆除支撑的过程。顺作法基坑支护结构通常有围护墙、支撑（锚杆）及其竖向支承结构组成。顺作法是基坑工程传统的施工方法，设计较便捷，施工工艺