对于深基坑工程过程控制研究

沈俊林

摘要：当下，随着高层建筑的兴起与普及，深基坑工程越来越多。目前国内应用较多的深基坑支护技术有桩—墙内支撑支护结构、桩墙—预应力锚杆支护结构、重力式水泥土挡墙结构、土钉墙支护结构和沉井结构等，选择深基坑工程技术方案主要考虑工程的“安全”和“经济”效果。深基坑施工的安全可靠，直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手，确保质量。良好的基坑支护施工技术，是整个工程施工顺利的前提与保证，是整个庞大工程的重要开端。

关键词：深基坑工程;施工;过程控制

一、深基坑工程的要求

深基坑开挖产生的土体位移引起周边建筑物、构筑物、管线的变形和危害，对此，必须在设计阶段提出预防和治理对策，并在施工过程中采取必要的手段和应变措施来确保基坑和周边设施的安全一般，在开挖深度不到6m时，单凭经验施工基本可以满足一定的建筑要求，即使地基土质略差，用一般方法也能安全施工。如果深度大于6m，需要涉及到土力学方面的一些问题，根据一些专家的建议，处理开挖时挡土墙周围地基的稳定问题，一般采用稳定系数Ns=γt.H/Cu，对Ns≤4为浅开挖，Ns≥7为深开挖，其中γt是湿土单位体积的重量（t/m3），H为开挖深度（m），Cu是土的不固结不排水剪切强度t/m2。

二、深基坑工程施工中的预警分类

工程实践表明，基坑支护工程是建筑施工中不可或缺的一种施工方法，它包括地下连续墙、排桩支护、重力式档土结构、喷锚支护结构和组合式支护结构等形式，其施工过程极易发生坍塌伤亡事故。预警就是要防范以下情况的发生：

1.基坑边坡坍塌

这种情况一般发生在基坑施工阶段和基坑支护施工刚结束不久。在北京朝阳区洼里某一工地，基坑支护刚完工不到两天，边坡从上至下整体坍塌，长度达五十余米。究其原因，支护施工单位没有经过合理的设计，也没有严格按设计施工，从坍塌的坡面看，尽管是土钉支护，但是没有按土钉支护规范进行。大多数土钉没有注浆，只是打了一些孔把钢筋插进去;有些土钉虽然注了浆，但是孔内浆体没有注满;有些土钉孔位置根本没有打孔，只是将土钉杆体直接击入土体。

2.边坡水平位移较大

一些基坑边坡水平位移较大，达到 4cm以上，并且经监测，水平位移还在继续加大。面对此种情况，结构主体施工单位停止了地下主体施工，业主不得不立即召集基坑支护设计、施工单位和专家对基坑重新进行稳定性分析，并就出现的问题提出处理措施。

3.附近建筑物变形

在城市建设中，很多基坑紧邻建筑物，处理稍有不当，附近建筑物就极易变形。一般来说，建筑物变形都是其地基沉降引起的。建筑物出现较大变形后，不仅危及楼上的居民或工作人员的安全，而且也对在施的工程造成威胁，使得工程难以继续进行下去。

笔者认为，发生以上问题的原因主要是：（1）坑壁的形式选用不合理;（2）坑壁土方施工不规范;（3）对地表水的处理不重视;（4）支护结构施工质量不符合设计要求;等。因此，必须从影响基坑支护工程的因素上分析内因，提出彻底解决的方案和措施。

三、深基坑工程施工的过程控制措施

1.施工过程控制

深基坑支护施工中，应加强过程控制。施工中必须严格按照基坑支护设计、基坑支护施工组织设计、技术交底和相关规范等进行施工。施工中如出现异常情况，应由现场技术负责人根据情况的性质和大小，向基坑支护设计人汇报，设计人应及时根据现场实际情况进行设计变更，将问题消灭在萌芽中。

2.开挖与支护施工

城市高层建筑的发展，使基坑深度日益增大，边坡也越来越陡立（一般在80～90°）.目前各种边坡稳定的理论计算模式都是在60°左右建立的，与陡立边坡的初始受力状态有较大差异.边坡开挖后，破坏了原自然土体的三向受力状态，在开挖面附近产生一个高能区.其中一部分能量传给周围土体，一部就成为使土体变形的动力.对近于直立的边坡，若一次开挖深度太大，积聚的能量就很大，有可能成为破坏的突破点而产生塌方.所以施工中必须控制开挖面的长度与深度，并进行快速支护，使支护尽早发挥效能，达到控制和消灭破坏突破点的目的.分层分段开挖并支护有利于边坡能量的释放.前期开挖掘层段的能量有一部分通过锚体传到土层较深部位，有一部分受已施工面板影响留在坡面浅层部位.当下一层段开挖后，就被后期开挖段吸收并释放.因此，分层分段开挖并支护的施工方法也是一个能量释放的过程，最后总的开挖能量留在坡面的较少，这对整个破面的稳定是有利的。

3.工程完成后

深基坑围护结构施工完工后、地下结构工程施工前，必须由建设、深基坑设计、施工、监理单位对深基坑工程进行联合验收，对基坑开挖与支护工程的稳定性、时效性等方面出具书面意见，并报当地建筑工程质量、安全监督部门备案，合格后方可进行地下结构施工。深基坑工程完成后，施工单位应及时进行地下结构工程的施工，并在基坑围护结构有效时限内和主体结构满足抗浮要求时，及时进行基坑回填工作。严禁基坑长时间暴露。深基坑开挖或支护工程完成后，因特殊原因可能造成基坑长期暴露或超过支护设计安全期而危及周边环境安全和施工安全的，建设单位应及时回填或采取有效加固措施，并承担未能及时回填或加固而发生安全事故的相应责任。

四、结束语

总之，从深基坑工程特点看：深基坑开挖深度大，很多深基坑紧邻其它建筑物（或构筑物），施工难度较大，除了合理设计外，必须加強施工管理，确保严格按设计和相关规范施工，必须对基坑边坡和周围建筑物（或构筑物）加强监测，实现信息化施工。而且，要在工作中，不断积累和不断探索。

参考文献：

[1]李涯，胡长明.深基坑开挖与支护过程中的若干问题[J].福建建筑，2008年3期

[2]刘国彬，王卫东.基坑工程手册（第二版）[M].中国建筑工业出版社，2009年.