浅谈深基坑工程质量控制

王治平

摘要：随着我国经济水平和城市建设的迅速发展，地下空间的开发和利用日显重要，由此而兴建了许多大型地下设施。随着深基坑工程规模和深度的不断加大，其工程风险也越来越高，出现的问题也越来越多。因此，基坑支护设计、施工及质量控制引起了各方的广泛重视。

关键词：基坑；方案；施工；质量；事故及控制

Abstract: along with our country economy and the rapid development of city construction, the development of underground space and use more and more importantly, from this and building large underground facilities. With the deep foundation pit engineering scale and the depth of the constantly increasing, the project risk more and more is also high, the problems become more and more. Therefore, the foundation pit supporting design, construction and quality control caused wide attention of all parties.

Keywords: foundation pit; Project; The construction; Quality; Accident and control

中图分类号: TU711文献标识码：A文章编号：T2012-02（03）9027

1基坑工程的复杂性

（1）基坑围护体系的作用就是起到挡土和地下室在无水条件下施工，保证基坑相邻建筑物和地下管线的安全及正常使用。保证能限制周围土体的变形，使其不会对相邻建筑物、构筑物和地下管线以及主体结构基础产生损害；保证基坑四周边坡的稳定性，满足地下室有足够空间的要求；保证土方开挖、地下室施工、基坑周围地面沉降和水平位移控制在容许范围内；保证围护体系通过截水、降水、排水等措施，使基坑工程施工作业面在地下水位以上；由于多数基坑围护体系是临时结构，安全系数较小，具有较大的风险性，因此施工中必须有监测、有应急措施，一旦出现险情，及时抢救。目前常用的支护形式有锚杆网喷、水泥搅拌桩、排桩加水泥搅拌桩、咬合桩、地下连续墙、钢板桩、SMW工法等，但多数要有钢筋混凝土或钢管支撑配合形成支护体系。

（2）基坑工程具有很强的区域性，如软粘土地基，黄土地基等，不同的工程地质和水文地质条件，选择的参数也不同，不同的区域基坑工程差异却很大；不仅与工程地质和水文地质条件有关，还与基坑相邻建筑物、构筑物、市政地下管线位置有关，对围护结构允许变形等规定统一标准是比较困难的，因此不同的区域选择应有不同的基坑围护体系

（3）基坑工程综合性强、管理（监理）人员不仅需要岩土工程知识，也要有结构工程知识，基坑围护结构不仅要承受土压力和水压力，还要承受地面动载、堆载和邻近建筑物、构筑物带来的附加荷载。基坑的深度和平面大小、形状对基坑围护体系的稳定性、强度和变形性有较大的影响，这就是深基坑具有较强的时空效应。

（4）基坑工程是系统工程，基坑工程包括围护体系设计、施工和土方开挖。其中土方开挖的施工组织是否合理对围护体系是否成功产生重要影响，不合理的土方开挖方式、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位，围护结构过大的变形，甚至引起围护体系失稳，导致破坏，因此在施工过程中必须加强监测，力求实行信息化施工。

（5）基坑工程的环境效应，基坑开挖势必引起周围地基中地下水的变化和压力场的改变，导致周围地基土体的变形，对相邻建筑物、构筑物及地下管线产生影响，严重时危及到安全和使用，与此同时，大量土方运输对交通也产生影响，因此基坑工程的环境效应应给予重视。

2深基坑的分类、要求与分级

基坑开挖和施工方法可无支护开挖与支护开挖方法。

有支护的基坑工程一般包括以下内容：围护结构、支撑体系、土方开挖、地基加固、现场监测和环境保护工程。

（1）基坑支护结构应采用以分项系数表示的极限状态设计表达式进行设计，分为下列两类：①承载能力极限状态：对应于支护结构达到最大承载能力或土体失稳，过大的变形导致支护结构或基坑周边环境破坏；②正常使用极限状态：对应于支护结构的变形已防碍地下结构施工或影响基坑周边环境的正常使用功能。

（2）基坑工程设计基本技术要求包括：①安全可行性：确保基坑工程的安全以及周围环境的安全；②经济合理性：从工期、材料、设备、人工及环境保护等多方面综合研究，经济合理；③施工便利性和工期保证性：最大限度的满足便利施工和缩短工期的要求。

（3）按照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）支护工程基坑侧壁安全等级及重要性系数分为三级（表1）。

表1 基坑侧壁安全等级重要性系数

安全等级 破坏后果 r0

一级 支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重 1.1

二级 支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一般 1.0

三级 支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重 0.9

3重视设计方案，必要时对设计方案进行复算

选择经济、合理、安全可靠的支护方案是基坑工程成败的重要一步。基坑支护方案设计要根据极限状态的设计要求、安全等级、地层分布、水源分布、周边环境等因素综合考虑，计算的主要内容包括以下几点：

（1）基坑支护形式及其受力特点进行土体稳定性计算。

（2）支护结构的受压、受弯、受剪承载力的计算。

（3）水平位移和地基沉降不超过允许值。

（4）当有锚杆或支撑时，应对其进行承载力计算和稳定性验算。

（5）地下水位控制验算；抗渗透稳定性验算、基坑底突涌稳定性验算。

（6）基坑支护结构质量检测及施工监测的要求。

基坑支护设计方案完成后，要会请专家对方案进行评审。

基坑施工前要会请专家对施工组织、土方开挖方案、支护监测方案、降水方案及突发事件的应急方案进行审查。

施工过程中如发现地层分布、水源分布、现状发生改变时，应及时将情况反馈勘察、设计单位及时进行调整。

4基坑施工中常出现的事故及控制措施

（1）不同区域具有不同围护结构形式，其破坏形式也有差异。渗流可能引起流土、突涌造成地面、建筑物、地下管线沉降等破坏；围护结构变形够大、边坡失稳造成周围建筑物及地下管线破坏事故；围护结构破坏造成墙体折断、整体失稳和坍塌事故；基坑隆起、踢脚破坏、管涌等也能造成基坑失稳等质量、安全事故。

施工过程中一旦出现突发事件应立即停止或暂缓施工，采取有效措施进行补救防止人员和险情进一步扩大，同时加大监测、观察、巡视频率，做好记录。

（2）造成事故的原因很多，主要有：○1勘察设计失误有勘察结果出现偏差、围护结构选型失误、设计参数取值安全储备不够、设计错误等；○2支护施工原因有对深基坑施工缺乏经验、未严格按设计要求和规范施工、擅自更改设计参数、选用的施工工艺错误等；○3土方开挖方案不正确，未能做到先撑后挖、分层分段对称开挖、严重超挖；发生异常情况时，未能及时停挖，并查明原因和采取措施；开挖至坑底标高后未能及时进行基础施工，使坑底暴露时间够长。地下结构施工完成后未及时进行回土夯实；○4水处理不当，特别是高地下水位、砂质土地基，由于止水、截水、降水、排水不当或失效，造成周围地面、建筑物、管网等沉陷、变形、开裂、影响到临近房屋的基础安全；○5其它方面：盲目降低造价、围护结构简易、安全系数小、施工质量低劣。没有相应的监测系统和监测装置、没有监测方案或方案错误、工程监测布点不合理或太少、监测系数失灵等，没有做到信息化施工。