房建施工中深基坑技术及其管理分析

2023-01-06侯彦鹏

建材与装饰 2022年2期

侯彦鹏

（山西二建集团有限公司，山西太原 030045）

在新形势下，我国基建工程项目呈现多样化发展趋势，整体项目特点向着大规模、长周期、结构复杂方向转变，整体建设项目的难度也随之提高。在房建施工中，深基坑施工至关重要，其整体施工质量不仅影响地下室的抗渗抗漏性能，还关系到整个房建工程的地基稳定。因此，针对房建施工中深基坑技术与管理进行探究，对于建筑工程项目具有重要的现实意义。

地下建筑工程施工中，为了保证周边环境和地基安全所采取的措施是深基坑支护。在我国，根据各个地方地质、地理环境的不同，根据实际情况应制定不同的深基坑支护技术体系，为满足深基坑技术施工的需要，应对支护作业、基坑开挖进行合理的施工，这关系到施工的进展。深基坑支护施工过程中需要考虑的因素很多，为了提高深基坑支护的质量与安全，施工中应根据实际施工要求、自然环境、土壤压力进行分析计算，掌握各种因素带来的影响。因深基坑施工的环境比较繁杂，要提前掌握各种原因带来的后果，制定强有效的措施，从而降低风险的发生率，保证深基坑施工的质量安全。

1 房建施工中深基坑施工难点

1.1 深基坑施工条件差

在现代商业建筑领域中，深基坑技术是决定地基稳定性的重要技术，但就实际而言，其整体作业环境十分恶劣。在土层下进行作业时，早期城建项目布置的大量管线、通道可能影响正常施工，因此相关技术人员需结合早期建设图纸进行标记工作，确保目标区域施工环境稳定，这也是深基坑作业的主要问题。对此，建设单位应积极开展施工环境勘察，针对施工目标区域的管线布置情况进行标记，统筹规划，重点处理基坑渗水、基坑支护、地下施工保暖等问题[1]。

1.2 深基坑施工难度较大

在多数房建工程深基坑流程中，作业难度大是其另一显著特征。在开展深基坑作业过程中，监理与设计人员必需搜集目标区域的施工环境信息，并结合实际情况调整深基坑施工的整体工序。例如，若施工区域土质较为松软，在开展深基坑作业时，必须首先对周边土层进行加固作业，以此避免深基坑坍塌与凹陷问题。另外，在作业准备阶段中，施工人员必须深刻了解深基坑施工技术的适用条件，加强深基坑施工管理，以避免外部环境因素对深基坑施工工序造成影响，进而保障整个房建工程施工的顺利进行。

2 常见的深基坑支护技术

2.1 土钉墙支护

由于土钉墙支护施工成本低、易操作、空间小的特点，成为支护作业中应用最常见的一种支护方式。土钉制作中为避免土钉位置偏移，施工人员应确保土钉位置的合理性，严格按照一定的间隔进行支架焊接，减少土钉安装中的阻碍现象。土钉成孔中要按照设计方案对孔的深度、孔的直径检查核定，还要根据实际操作的具体条件确定孔的位置，施工人员还要对完工作业进行及时的检查核定，确保符合规定。土钉支架焊接施工后要及时检查，根据要求合理调整支脚的角度、数量，土钉的送入需要按照明确的规定进行确定。

2.2 地下连续墙

基础建设对建筑工程要求较高，如建筑周边建筑物位移、地下管线等。而地下连续墙整体性比较好，适应能力比较强，结构刚度较大的特点，因此广泛运用于软土地层中，地下连续墙可以很好地降低对附近环境的影响，尤其是在地下管道、电线、电缆多的情况下运用。

2.3 排桩支护

现阶段应用最多的排桩支护技术有水泥搅拌桩、密排钻孔桩、柱列式排桩。在软土操作中，为了提高防水功能，防止地下水灌入，提高支护效果应使用水泥搅拌桩。密排钻孔桩的运用决定于基坑的现实深度，施工人员需开工前进行勘测，要对施工方案的合理性十分重视。地下水位较低，土质构造良好的施工环境中一般使用柱列式排桩，经过设立相对数量的挖孔桩形成柱列式排桩结构。

2.4 深层搅拌桩支护

深基坑中的软土或不良土质运用机械旋转将水泥等固化剂与之相结合，再进行充分的搅拌，待硬化后形成桩体结构，进而使地基基础达到稳定的效果。通过深层搅拌桩支护技术的运用情况总结，格栅结构是其主要的方式，基层深度在7m 以内的基坑作业时运用得比较多，况且，深层搅拌桩支护体系能够承受比较大的承载力，防水防渗的效果也比较好，更好地为支护结构体系的稳定性起到了保障作用。

2.5 注浆技术

①在支配浆液材料时，应精确控制配合比。建材选用标准为P42.5R 的普通硅酸盐水泥，将水泥净浆作为注入浆液，同时保持水灰比始终处于0.3∶1，抗压强度高于36MPa。②在施工作业期间，在预应力锚索布置时需同步开展浇筑工作，且外部压力控制在2.5MPa 以下。另外，作业的前两个阶段应尽量缩短中间作业的间隔时间，一般而言，二次注浆应在首次注浆后的14～20h 后进行，同时保证压力高于至6MPa，且稳压时间控制在2～3min。

2.6 支护桩之间喷射混凝土

在底部支护工作落实后，需将细石混凝土均匀填充至各个桩体缝隙。其具体操作流程如下：①于两支护桩的间隙处土层中竖直插入两排钢筋，且保持横向间距符合设计标准，并于顶端留出50mm 间隔的弯头，作为后续施工备件。②在扎钢筋网的作业过程中，需要在两个支护桩之间利用钢筋网进行绑扎，所用材料的规格数据为ϕ7：145mm×145mm。该项流程应在首次浇筑完毕后开展，绑扎流程与坡面钢筋绑扎工序相仿，但应保证钢筋网绑扎牢固，避免出现松动问题[3]。

3 提升深基坑施工技术及管理

3.1 排水、降水处理方法

降水、排水是深基坑支护施工中不可缺少的部分，施工人员要有效减少地下水渗透，根据实际施工情况科学选择并制定排水方案。施工中要根据现场作业情况提前做好突涌稳定性检测，并制定有效的降水、排水措施，有效预防渗水带来的影响。井点降水是在存在突涌情况下采取的方式，既能控制施工成本，也不会增加施工难度，还更好地保证深基坑的支护效果。止水帷幕处理技术的特点是排水阻水效果好、成本低，用于深基坑能起到很好的保护作用，如渗透性比较强，很可能对周围的环境造成影响且水位比较高的情况下运用，可以很好的降低对深基坑结构的影响，并隔断其他多余的水分。在施工中专业人员要关注地表水和坑内水，促进开挖作业顺利进行，要对地表水进行处理，一般使用集水井、排水沟等设备进行处理。

3.2 施工工序合理化

在施工操作中，应有效避让变形缝、后浇缝、施工缝的位置，应找专业人士提前对地下水位、地质、基坑深度进行勘测，做好开工前的勘测了解工作，施工前还要对土木结构的强度、锚杆拉力进行检验，合格后方可作业，利用人工辅助、机械作业，可以有效减少环境因素造成的影响和基坑暴露在外面的时间。在保证质量的情况下，开挖时施工单位应把基坑、周边环境检测数据与作业顺序、速度、技巧相结合，根据实际施工情况拟定调整方案，从而使施工的安全性得到保障。

3.3 力学参数的合理选择

深基坑支护技术的顺利进行，离不开对力学参数的精确计算。地基的施工作业时间比较长，为了保障深基坑作业的质量与安全，应将多种方法进行组合操作来维持基坑结构的安全性，另外在施工中还要结合实际的施工条件，对建筑的土层组合体进行力学参数的精确计算，科学地制定选择与之相吻合的深基坑支护技术，还要根据现场实际操作情况制定相应的问题处理方案，以确保深基坑的稳定性。为了促进深基坑顺利开展，需要深基坑支护设计人员提前了解现场的实际条件，并取样深基坑土壤，及时精确地计算土体力学参数，才能使深基坑支护技术及处理措施合理的选择，更好地符合施工实际作业要求。

3.4 加强安全管理

要根据专业的检测信息制定合理的应急控制方案和开挖方案，降低事故的发生概率，增强施工安全性，保证深基坑支护施工顺利推行。施工前对地下管线分布及周围地质环境要充分勘测了解，实施局部边坡放样的操作方法，选用最为合理的支护技术。施工中要提前对土体稳定性进行监督和管控，提前制定合理的防护方案，来防止沉降、坍塌事故的发生，明确施工机械设备的行驶路线，合理的停靠位置提高基坑的稳定性。为了减少基坑荷载，开挖中多余的土方应立即送往指定的存放地点。施工安全、边坡的加固及稳定性应提前做好。

4 深基坑施工质量控制措施

在房建深基坑项目施工中，深基坑技术是现代高层建筑的基础技术，因此针对深基坑施工制定周密详细的管理工作条例至关重要。然而，在实际施工中，在多类型外部条件影响下，深基坑施工的各类施工风险层出不穷，缺少严密的管理体系也将导致工程埋质量隐患问题，对此，应全面落实深基坑管理工作。

4.1 提高设计水平

设计方案要提前对深基坑施工现场的地下水分布、土质环境、岩层的结构情况精确的掌握。在目前设计水平的基础上，要不断提高对深基坑技术的了解与创新，在保证安全质量的前提下，科学选择深基坑支护技术，提高设计水平。在施工前还要根据设计结合实际制定相应的预防处理方案，对施工操作中可能发生的任何问题进行研究，从而确保深基坑施工的顺利进行。

4.2 保证施工质量

施工质量是施工的关键，施工前应对周围的地质、地理环境进行勘测，这一操作需要专业人员进行操作，而专业人员的专业知识、专业素养是施工质量的重中之重。施工前应对专业人员、管理人员及作业人员进行考核培训，使之更好地了解深基坑质量安全的重要性，明确知晓施工纪律与规定，严格按施工要求操作，从而保障施工质量安全。

4.3 提高变形观测水平

由于深基坑的施工环境比较复杂，即便是前期的勘探对基坑周围的地质环境情况也无法完全知悉，即使有非常严谨的施工管理方案和专业性极高的基坑支护方案，也无法排除方案之外问题的发生。施工中应由专业人员及时观察深基坑是否有变形问题，如发现变形要及时对变形的地方进行观察分析，拟定处理方案进行及时的修补处理。

4.4 加大施工现场的监督管理力度

因深基坑支护作业有一定的复杂性，现场管理人员应及时对施工现场监督管理，为了做好施工现场的巡查管理工作，可建立施工管理小组，从而更好地保证现场施工能够按设计的流程及技术要求进行施工作业。一般基础结构稳定性需要深基坑施工技术来满足，通常采用分段分层的方式对深基坑进行开挖，同时，现场作业人员需要全面了解开挖的具体情况，保证现场作业能够按照施工图纸及技术要求进行，对不同阶段施工单位技术要求要明确了解。另外，管理人员还应核查施工图纸铺设路线与水文地质条件，增强自然环境的观测，从而有效减少因恶劣天气给深基坑支护作业带来的影响，更好地保障施工现场的合理性作业。

4.5 加强基坑排水施工

基坑积水和地下水渗漏会对深基坑支护的稳定性造成一定的影响，严重的情况下甚至会导致整个支护系统的稳定性下降，从而对基坑支护结构的稳定安全不利。因此，对基坑的排水作业施工人员应十分重视，及时把地下排水工作做好，在实际操作中，可以运用坑底或者坑顶设置集水井、排水沟等方法，对深基坑内的积水及时排除。但要保证基坑底部排水沟必须要流畅，防止水流不通和淤堵的情况发生。如果，地下水涌比较严重的情况下，应立即停止挖掘，在涌水量大的区域降水措施确保做到位的情况下才能开始施工。

4.6 加强深基坑技术管理

在大规模商业住宅建设中，对建筑地基作业要求较多，流程工序纷繁复杂，在设计与施工节点出现的数据错误，可能威胁到后续施工进度与作业精度，进而危及项目的长期运行与后续维护。因此，在深基坑作业中，应确保监理部门发挥预定作用。具体而言，地基作业中，承建单位的基础作业工序、技术标准、建材标准应满足标准规定，消除可能出现的材料及技术隐患。在深基坑工作准备阶段，应要求勘察人员调取施工目标区域的全部档案数据，结合勘测确定各类地基建设所需的具体数据，并根据交底文件展开深基坑作业，确保作业深度满足基本要求，同时规避周边各类建筑物的地下设施以及敷设的燃气、供水管线。在此类作业项目中，需结合支护标准进行作业，将工程造价的经济性理念融入其中，从而提高整个建设方案的效费比，使深基坑作业标准满足相关要求[4]。

4.7 强化地下水的控制

在基础作业工序中，地下水的有序导出与控制工作意义重大，根据多起基坑施工安全事故报告内容可知，地下水的排放问题是常见基坑事故的主要原因。因此，在后续施工中，技术人员需制订多项备选控制方案，通过各类防水措施避免地下水进入作业面。比如，在基坑施工点周边加设挡水墙，调整地下水位避免进入基坑，强化基坑的整体抗渗抗透性能。另外，采用多方案实现基坑保护，做好基坑周边排水、抗漏辅助工作。并根据实际情况提高排水效能，从而有效控制基坑降水深度，消除基坑施工透水隐患，稳定深基坑整体结构。

4.8 制订施工突发事件预防方案

深基坑施工通常处于外部自然环境中，整体施工流程易遭受地形与地质条件影响引发安全事故，因此在深基坑作业中，施工团队务必重视周边地理环境、气候环境、地下水等环境信息的变化，同时借鉴相似项目的突发事件应对方案，制订可行性较高的安全事故防范预案，以此保证项目出现安全事故时，可实现早发现、早处理，进而维护工作人员、周围群众的生命安全。同时，落实员工培训制度，引入完善的理论知识，积极提高其实践水平，通过建立早期预警机制，实现人机结合，进一步丰富突发问题应对方案类型，从而简化危机发生期间的反应流程，提高深基坑作业整体质量。

4.9 深基坑周边环境监测

深基坑支护施工中，变形监测工作不可忽视。它既可以作为检验施工质量的重要手段，同时也能第一时间发现地基不均匀沉降等质量缺陷，对维护房建结构安全也有积极效果。监测工作应满足两个要求：①时效性，保证能够实时获取变形、沉降信息；②精确性，对于微小的变形情况和沉降情况，能够灵敏、精确地捕捉到。为了达到上述要求，本次工程中使用了智慧工地监控系统，能够做到对深基坑内部及周边一定范围内变形与沉降等相关参数的实时、精准采集，通过显示界面直观地呈现出来，施工管理人员可以手动设定报警阈值，一旦系统检测到变形值或沉降值超过阈值，立即进行危险预警。施工管理人员可以第一时间明确发生严重变形或不均匀沉降的位置，采取工程技术措施进行处理，保障深基坑支护的安全。在应用智慧工地监控系统时，监测点的选择和布置，观测频率的参数设计等，都需要施工人员关注。

4.10 降低地下水的影响

地下水在基坑支护的施工过程中会极大地影响施工质量，如果地下水进入基坑，会引起地面沉降，从而导致基坑出现各种安全隐患，对施工造成很大的影响，同时还会降低施工质量。因此，有必要在施工期间对地下水位进行严密的监测，如果在地质调查中地下水含量比较大，则应采取人工措施来减少地下水对工程建设的影响。有关专家指出可以使用液压装置来减少地下水对施工的影响，液压装置有利于确保工程的顺利建设，减少在施工过程中出现的不必要问题，提高施工质量。