浅谈建筑深基坑支护及安全技术防范措施处理——以广州市人大代表之家项目深基坑施工为例

一、引言

随着大中城市经济建设快速发展，大型地下空间建筑如地下商场、地下人防、地铁等多层地下建筑大量兴建，向地下发展的建筑越来越多，建筑工程深基坑支护技术与工程土质，水文和施工工艺，建筑材料力学都有很密切的联系，在现代城市建设中保证周边建筑物安全，上层主体建筑质量，深基坑支护技术显得尤为重要。

二、深基坑支护发展当前现状

大城市建设工程进行如火如荼，高层建筑大量建设开发，大型深基坑工程的急剧增加，基坑支护过程中暴露的问题也非常多，当前深基坑施工过程要面对的情况主要有以下几个方面。

1、基坑深度越来越大

在以前，大型城市特别是广州、深圳地下一至二层都不常见。现在随着珠三角城市经济发展，在大城市，特别是在深圳特区，地下室建造3-4层都很普遍，甚至有的大厦地下室达到5-6层，深基坑深度往往都超过10m以上。

2、施工土质和环境越来越差

在珠江三角洲地区，随着建设用地大量使用，城区中心可用之地越来越少，很多新开发的建设项目用地靠移山填海，填湖，填路规划而成的，工程建设用地土质往往很差，尤其是在大型密集的商业区域施工，基坑周边的道路，建筑物，交通运输，工程土方挖掘等等各种复杂的因素交织在一起，对深基坑支护技术要求和安全设施条件都在不断提高。

3、工程施工管理跟不上

在大型工程建设项目越来越多，面对施工环境条件越来越复杂的情况下，针对建筑工程中深基坑支护新技术也层出不穷，深基坑施工技术出现了专业化、规模化、大型化多工种协作施工新变化，施工单位仅仅靠现场项目经理或总工单打独斗式个人指挥完成一个项目，凭多年施工老经验进行现场管理无法适应新形势施工环境。

4、成本和进度管理不协调

深基坑支护在工程造价中占有份量往往不低，有的施工单位为了追求利润压低基坑支护成本，对于图纸设计的支护施工技术要求和设施一减再减，以求达到减少成本最终目的，结果为了缩减成本和过度追求施工进度而导致安全事故发生，不但影响了整个施工工期，还造成了人员损伤和财产损失，影响了企业的市场信誉。

5、事故突发性高

由于深基坑土质、水文、地下管线布置复杂，建设单位提供的地质勘察资料无法做到准确无误，在遇到暴雨、台风等恶劣天气情况下一旦支护结构防护失效，往往会发生突发性渗水、坍塌事故，对基坑周围的居民安全，整个项目工程进度都有重大影响。

针对以上种种问题，下面以广州市人大代表之家项目深基坑施工为例，如何采取有效支护和安全防范措施，避免以上情况发生。

三、深基坑支护工程的施工技术

1、基坑设计概况

广州市人大代表之家项目总建筑面积11666 m2，框架结构，地上建筑六层，单跨最大跨度为29m，地下建筑三层，其中基坑开挖深度14.9m。基坑近似呈倒L形，地下室基坑占地约2000m2，开挖尺寸约为65m×41m，基坑开挖周长约为210m，地下室底板顶结构标高为-13.75m，地下室底板及垫层总厚度0.70m，本工程需外运土石方量约为28000m3。

基坑支护主要设计参数与施工情况：

（1）基坑周边长度约210m，基坑支护采用旋挖灌注桩 ＋ 二道钢筋混凝土内支撑梁的桩撑支护形式，支护桩桩径为φ1000 mm，间距为1200 mm，止水帷幕采用的施工工艺深层水泥搅拌桩及双管旋喷桩，搅拌桩直径为800mm，间距为600mm，旋喷桩设计直径为600mm，间距为1200mm。

（2）施工场地与周边环境情况

由于场地狭窄，需做好临设布置与材料的进场与堆放计划安排等工作。因紧邻交通要道及建筑物，场地周边及施工区域范围内存在比较多而且复杂市政管线，对基坑支护及土方开挖造成较大影响，需在施工前做好调查了解及采取必要的勘察、探查及采取专门的管线保护控制措施。

（3）施工现场情况

由于工程工期紧，施工场地非常小，临时设施、材料堆放没有多少可利用的空间，支护桩采用旋挖（冲钻孔）灌注桩，在狭窄的施工场地进行施工难度比较大。

2、施工技术与措施

（1）施工前的准备工作。针对施工现场管理工作要求，公司从管理层派出水平较高的技术管理人员成立项目部管理班子，同时配备施工经验丰富员工入场作业施工。

基坑监测点布置平面示意图

（2）本方案以基坑支护及土方开挖为主，在保证深基坑工程施工质量、安全的前提下，首要的工作就是保证施工进度，按工期完成。为此不仅要按计划投入人力、物力、施工机具设备，而且要积极创造一切可以利用的施工作业面。

（3）深基坑施工顺序是先进行搅拌桩施工，待完工后接着进行支护桩及旋喷桩施工，基坑西南侧靠近东附楼部位先进行支护桩施工再进行旋喷桩施工。

当深基坑支护桩达到规范标准强度后，立即开始进行土方开挖，首先沿支护桩开挖出冠梁位置，挖深约1.45m，用土钉挂钢筋网喷射砼护面，进行冠梁施工，完成后进行第一道钢筋混凝土内支撑梁及腰梁施工，接着进行分层土方开挖，挖深6.2m，接着进行第二道钢筋混凝土内支撑梁及腰梁施工，分层土方开挖至基坑底设计标高，挖深6.45m。

（4）从勘察报告得知工程的地质水文条件较好，基坑的降、排水采用明沟排水+集水坑、井抽水的方式。基坑顶边周围均布置排水沟，以防地表水流入基坑。排水沟距离基坑边1000mm左右，排水沟浇捣80厚880mm宽C15砼作基础，沟宽400mm，沟侧边用M7.5水泥砂浆砌灰砂砖240mm厚，内侧与顶面批1：2.5水泥砂浆20厚，水沟最浅处300mm，纵向坡度0.3%，排向沉淀池，经沉淀后再排入市管网。

（5）本基坑属于深基坑工程，基坑支护结构按安全等级分类属于一级设防，最大水平位移控制值为30mm，水平位移报警值为25 mm，地下水位降深控制值在2.0m，报警值为1.5m，同时周边建筑物及道路的沉降控制值为25 mm，报警值为20 mm，倾斜率小于0.001，支撑轴力控制值为8000KN，报警值为6000KN，立柱沉降控制值为25 mm，报警值为20 mm。超过变形不收敛或出现突变或达不到控制值时要采取加固措施。

（6）由于施工周边均为重点机关单位，开挖之后监测发现比较大变形，在坑底采取浇灌厚垫层，并且增加配筋，在底部有足够的支撑位，增加配筋也可以抵挡坑内土体隆起,也防止了支护墙向下移动。

四、深基坑支护工程的安全管理措施

1、深基坑支护工程安全管理

在支护施工全过程中自始至终贯彻落实预防为主，安全第一的思想，在全程安全管理中，项目部所有人员均要按照安全规章制度进行施工。施工现场安全负责人对施工人员进行安全技术交底，专职安全员对进场的施工人员首先进行三级教育，学习《建设工程安全生产管理条例》以及安全事故案例教育。在深基坑支护过程中，严格按照设计要求、深基坑相关的技术规范，标准、规程进行施工。施工人员配备合格、齐全安全防护装备，从进场施工就按照安全文明施工措施费用提供足够安全配套设施，尤其是要注重交通安全，施工现场在广州市区中心，驾驶员在狭窄的城市街道施工车辆安全行驶非常重要。

2、深基坑支护安全方案的实施

深基坑施工有专项安全方案，对施工准备、开挖方法、安全防护、施工抢险应急措施等根据深基坑安全规范要求组织安全技术人员编写。安全施工方案经过企业安全负责人及安全部门，总监理工程师审核、批准后方可进行施工。施工前，施工单位安全员要对施工人员进行三级安全教育及对现场安全实际操作的安全技术交底，签字并存档。

3、深基坑支护施工安全管理对策

（1）工程施工中，不但管理人员要具备对现场安全措施执行能力，还要对深基坑支护工序的安全隐患和安全生产操作程序了如指掌。操作人员也要具有岗位安全操作技能，保证施工人员的安全操作，这样才更能达到工程安全的目标。

（2）强化对支护现场管控。在施工过程中，由于开挖、排水会对原有的土体和地下水，邻近建筑物，周围管线产生不同程度影响，在改迁或保护管道时，管道往往因为压力变化可能产生裂缝造成事故，所以在现场施工必须派专人密切监控。拆除支护结构支撑顺序从下至上逐步拆除，边拆除边回填，以防止边坡塌方，必要时要有加固措施。

（3）强化对土方开挖，支护的安全管理。深基坑开挖前充分研究勘察单位提供的勘察报告和建设单位提供的地下管线相关资料，根据施工现场具体情况充分考虑到开挖方案，提供防护安全设施，土方出土运输路线，堆放临时土方位置，编制土方开挖、支护方案并报企业技术负责人和总监理工程师审批。开挖深基坑土方后沿着基四周布置1.2m高，φ48mm钢管安全防护栏杆，下设离地20mm高防护档板，采用标准安全防护网进行围护，钢管涂色按安全规范涂成红白相间，重要出入口、通道平台有显眼的警示标志，监测基坑沉降位移值，当基坑沉降值超过正常范围，应立即采取应对措施。

（4）加强对基坑现场开挖、支护和周边建筑物监控，由于深基坑属于重大危险源，而且靠近重要的广州市区机关建筑楼房，除了要编制专项施工方案之外，还要有专门的监测机构对深基坑现场设施和周边建筑物进行变形监测并由专人作好记录，充分掌握基坑支护结构变形相应数据，以保证周边建筑物，地下管线和施工现场周围道路的安全，以避免安全事故的发生。

（5）安全应急准备。施工单位在进行深基坑施工前，项目安全技术负责人针对项目现场编制安全应急预案，充分考虑到当地雨季，台风特殊天气的因素影响，及时与气象部门联系，雨季施工对现场的排水沟，抽水系统，支护结构进行详细检查、加固和维护，派专人值班监控，一旦基坑监控超过正常值，立即启动应急预案，并向有关单位汇报，及时采取应急安全措施。

五、结语

深基坑支护在整个深基坑施工过程中是一个非常重要的组成部分，基坑支护新技术也在不断发展，既要求加固边坡护壁又能挡水进入，还要求防止周边土体变形和地下土体隆起，施工过程中，专业技术人员不仅要熟悉支护各项技术，针对不同土体采取不同支护形式，用科学先进手段进行监测，注重事前安全防范措施，并有安全应急预案，强化安全防护措施，注重其整体性和实用性，以达到最好的深基坑支护效果。