某建筑深基坑開挖施工技術(shù)

杜海華

摘要：本文結(jié)合工程實例，對深基坑開挖施工常見問題與要點進行闡述，并提出質(zhì)量控制措施，為類似工程施工提供參考。

關(guān)鍵詞：基坑開挖；問題；質(zhì)量控制

1、工程簡況

某工程項目為公共建筑，高起點、高標準建設(shè)一個綜合性、開放性、現(xiàn)代化、多功能的公共建筑。

2、建設(shè)環(huán)境特征

場地地貌屬沖積平原，原為菜地、魚塘，經(jīng)人工填土，地勢相對平坦，勘探深度范圍內(nèi)場地穩(wěn)定，適宜進行本工程的建設(shè)?！?.00相當于絕對廣州高程8.45米。

該場地基坑較深，面積大，地下水位埋深淺（1.5～2.1米），坑底、坑壁地層以淤泥質(zhì)粘土、全風化、強風化為主，水量較大，基坑面積大、土質(zhì)條件差、對基坑開挖時需做好對支護結(jié)構(gòu)、邊坡、坑底、地下水位及基坑周邊環(huán)境的監(jiān)測工作。下文總結(jié)分析深厚軟土層基坑開挖和支護施工中的常見問題及質(zhì)量控制要點。

3、深厚軟土層基坑開挖和支護施工中的常見問題

3.1深基坑支護設(shè)計對周邊環(huán)境考慮選取的工藝要求有漏洞，現(xiàn)場適應性不協(xié)調(diào)；設(shè)計方案更多是考慮設(shè)計驗算的通過，而并非是從施工最適宜的方案去確定。如富含地下水的砂層基坑開挖，方案設(shè)計由普通的鉆孔成孔工藝改成了旋噴成孔工藝，由入巖錨固改成大直徑不入巖錨固，經(jīng)過錨索試拉是達到了設(shè)計要求，理論上是成功了；但卻忽略了一點，高壓旋噴對砂層擾動是比較大的，而富含地下水的砂層受到擾動后更易液化，往往也是造成坡頂沉降和裂縫產(chǎn)生的原因之一。

3.2邊坡支護施工單位經(jīng)驗不足，設(shè)備落后、缺乏控制措施等與設(shè)計要求不相適應。在工程施工技術(shù)含量不高的情況下，擋土支護的技術(shù)含量也會有所下降。如由于場地巖層埋深的深淺不一，鉆孔打了40-50m甚至個別70m還不能入巖，而且還卡住鉆頭，因此結(jié)合地質(zhì)情況，設(shè)計將鉆孔擴大頭錨索方案調(diào)整為旋噴大直徑錨索，但作業(yè)班組未完全掌握新工藝的施工要求，對工藝控制把握不到位，產(chǎn)生了噴水冒沙的情況，同時也不能有效阻止噴水冒沙的發(fā)生，因此導致了坡頂沉降和裂縫產(chǎn)生。

3.3對基坑施工班組管理不到位，檢查驗收不足，賦予班組施工過大的自主性。如在基坑開挖深度8m左右時垂直坡體樁間出現(xiàn)大量漏水情況，導致坡頂局部土體沉降下陷，經(jīng)過抽芯檢查核實在8m左右攪拌樁芯樣難于成型，明顯是作業(yè)班組沒做好該段攪拌樁，在加固補強的時候也疏忽大意。這個問題說明對于深厚軟土層基坑不僅要求設(shè)計和施工要高度一致和協(xié)調(diào)；現(xiàn)場管理、質(zhì)量檢查和控制也一樣不得馬虎，每個細節(jié)都非常重要。

3.4基坑支護成本、工期與質(zhì)量安全的矛盾，如何把控質(zhì)量安全風險，降低支護成本，適當加快工期是判斷基坑設(shè)計和施工是否成功的主要指標。這個矛盾是永恒的課題，如何將此矛盾對立和統(tǒng)一，需要豐富的設(shè)計和施工經(jīng)驗，更需要技術(shù)大膽創(chuàng)新，小心求證。如為了降低成本，業(yè)主要求減少了止水攪拌樁的長度，加上周邊場地砂層比較豐富和廣泛，使得坑內(nèi)土方開挖時不敢降水，進度緩慢；止水帷幕沒做好也為開挖支護施工帶來了諸多隱患和險情。再如本來應該先進行軟基處理然后再進行土方開挖，但目標工期倉促，進行軟基處理時間來不及，要求預售的節(jié)點迫在眼前，因此只能邊挖邊支護，綜合考慮支護成本以及對管樁的質(zhì)量控制，采取了換填土法。換填土法是在深厚軟土層場地進行先土方開挖后打樁的措施要求，是實踐證明行之有效控制管樁施工質(zhì)量的一種處理方法。但換填土法適合周邊無建筑物或構(gòu)筑物影響，可以大放坡的情形，而且應考慮允許局部邊坡在換填土過程中出現(xiàn)滑塌的可能，如此應該研判周邊環(huán)境，必要時可考慮打鋼板樁作為臨時支擋土來換填土。

4.深厚軟土層基坑開挖和支護設(shè)計、施工的技術(shù)要點和質(zhì)量控制策略

4.1 考慮基坑支護形式應考慮施工單位或班組的能力

基坑支護是一項系統(tǒng)而復雜的技術(shù)工作，目前出現(xiàn)很多基坑問題或事故，都與設(shè)計與施工存在脫節(jié)有關(guān)?；蛟O(shè)計缺乏指導和操作可行性，或施工不理解設(shè)計意圖，在設(shè)計和施工的管理銜接上總是存在這樣那樣的問題，對問題產(chǎn)生的預判經(jīng)驗和處理能力是現(xiàn)場管理人員普遍缺乏的經(jīng)驗能力?；诖?，針對控制變形要求嚴格的基坑某個側(cè)面，決策人員寧愿采取更簡潔、單一、有效的支護形式，而避免選取多樣支護形式結(jié)合、比較復雜的綜合支護形式，寧愿更容易施工采取控制變形的方案。而不是注重在造價和工期上，因為一旦出現(xiàn)問題，造價和工期將更無法保證。

4.2圖紙會審

圖紙設(shè)計完成后應該組織各方人員進行圖紙會審。圖紙會審必須針對現(xiàn)場深厚軟土層和周邊實際情況，對支護施工可能存在的問題和預防點進行控制，提出處理措施，并整理為基坑管理控制要項。

4.3做好地質(zhì)復查核對工作

深基坑支護施工中，現(xiàn)場管理人員應仔細翻閱工程的地質(zhì)勘察報告，熟悉基坑開挖處的地形及地質(zhì)情況，找出有可能致使邊坡土體滑坡的具體原因，并標注對邊坡穩(wěn)定性影響較大的重要地段、地層及土質(zhì)指標。因地質(zhì)勘察資料不是特別詳細，有時存在與實際情況不相符的問題，管理人員在基坑開挖中還應實時將其同現(xiàn)場地質(zhì)情況進行對比，一旦發(fā)現(xiàn)它同地質(zhì)報告存在很大差異，應在第一時間通知建設(shè)單位和勘察設(shè)計機構(gòu)，協(xié)商是否要改變方案。

4.4提高基坑支護施工的質(zhì)量

深基坑支護關(guān)鍵是要進行過程控制，如果質(zhì)量出現(xiàn)了問題，事后想要糾正或補救，難度都比較大。

4.4.1應根據(jù)設(shè)計方案組織施工。工程施工前，有關(guān)人員應仔細勘察地質(zhì)資料、設(shè)計圖紙及施工狀況，降水系統(tǒng)及必要的施工設(shè)備都應確保其能正常運轉(zhuǎn)。

4.4.2確保核驗水準點和坐標控制點的位置正確。要檢查施工單位是的放線工作正確與否，開挖工作中，管理人員應要實時檢查基坑的開挖尺寸、水平標高和邊坡坡度等，嚴禁超挖，了解基坑的變化狀況。應實施見證取樣機制，控制好進場材料的質(zhì)量，最后，應嚴格驗收隱蔽工程。

4.4.3基坑支護單位應同挖土單位團結(jié)協(xié)作，分層分段來做好開挖、支護工作。土方開挖的次序及方法應同設(shè)計圖保持一致，土方開挖的順序、方法必須與設(shè)計工況相一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則。

4.4.4地下水或水患。不少支護事故起因都是水。在基坑開挖工作中，土層留有水分、承壓水、管道漏水、自然雨水等，如處理不妥當，邊坡支護、旁邊建筑和管線等都會受其影響。因此，我們在基坑周邊地面，應挖出水溝，使水能流入坑內(nèi)，同時針對坡頂、坡腳等處，還應采取相應的排水措施。此外，應動態(tài)監(jiān)測周邊環(huán)境與支護結(jié)構(gòu)，做到信息化施工，在監(jiān)測的過程中，我們能了解降水、基坑開挖及施工中支護結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么樣的變化，并對其改變采取相應的補救措施。

4.4.5針對深厚軟土層的開挖、支護注意事項。針對軟弱土層，現(xiàn)場管理控制人員必須明白“砂層怕漏水、淤泥怕挖坑”。意思是場地有砂層存在時應特別注意防止基坑邊坡漏水情況的發(fā)生，一漏水坡頂周邊就有開裂或下沉的風險。不僅要求基坑止水帷幕要做好，更要注意在坡面打、鉆孔施工工藝質(zhì)量的控制如鋼花管、錨桿錨索等，注意防止或減緩砂層擾動液化情況發(fā)生，防止噴水冒沙。

場地有深厚淤泥層存在時則應特別注意基坑開挖施工，嚴禁超挖，嚴禁未支護先開挖，因為一挖出坑來，淤泥層可能馬上就會填充回去，從而引起旁邊周圍土體的坍塌。因此不僅要求采取防坡體滑塌措施，還要防止坑內(nèi)淤泥反涌的防護。對于淺基坑則盡可能地考慮真空預壓軟基處理或者換填土處理，對于深基坑則應確保支護結(jié)構(gòu)樁的施工質(zhì)量。設(shè)計也應考慮實際情況針對性的提出方案。

5.結(jié)束語

總之，深厚軟土層基坑開挖、支護工程較為特殊、復雜，在實際施工過程中，應注重總結(jié)以往經(jīng)驗，從設(shè)計和施工兩個方面共同進行全程控制，才能對基坑施工質(zhì)量得到控制。