探討建筑工程深基坑施工中存在的問題分析及對(duì)策

文/袁建錚 汕頭市達(dá)濠建筑總公司 廣東汕頭 515000

1、引言

城市現(xiàn)代化進(jìn)程的一大標(biāo)志是大量高層建筑及超高層建筑的建設(shè)，高層建筑工程項(xiàng)目施工的重要組成部分是深基坑施工，深基坑施工是當(dāng)前建筑工程施工中遇到的比較重要的技術(shù)難點(diǎn)，深基坑施工過程中由于開挖規(guī)模較大、深度不斷增加、距離周邊建筑物較近而且在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境中開挖，容易引發(fā)較多問題，尤其是施工中遇到土體位移、土方坍塌、滑坡、地下水突涌等甚至造成樁基移動(dòng)影響主體結(jié)構(gòu)。因此，深基坑的施工既要保證周邊建筑物穩(wěn)定性，又要控制好施工進(jìn)度，減少對(duì)開挖土體的破壞，需要嚴(yán)密的施工組織和精密的地下土體的勘探，在嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)中保證深基坑施工順利進(jìn)行，為后續(xù)施工提供穩(wěn)固的基礎(chǔ)。

2、建筑工程深基坑施工主要特點(diǎn)

當(dāng)前，我國(guó)建筑工程的深基坑施工技術(shù)主要是土方開挖和支護(hù)兩大體系，支護(hù)工程是否成功直接影響到下一道工序土方開挖是否能順利進(jìn)行。土方開挖過程中不合理的組織施工有可能造成土體坍塌、滑坡為后續(xù)施工帶來較壞影響。土方開挖作為深基坑施工基礎(chǔ)性的一步，通過科學(xué)的地質(zhì)勘探，提前了解土質(zhì)情況，使用適用現(xiàn)場(chǎng)的施工挖掘機(jī)械及設(shè)備，制定合理的開挖順序和出土運(yùn)輸方式，對(duì)深基坑的施工安全及穩(wěn)定十分重要。深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)開挖容易受到場(chǎng)地面積、開挖深度、土質(zhì)成分、地下管線、周邊建筑物、冬雨季環(huán)境等因素影響，在開挖過程中在保持周邊土體穩(wěn)定、合理降水、排水中，建立好穩(wěn)定的周邊支護(hù)體系，對(duì)確保整個(gè)建筑主體的穩(wěn)定起著關(guān)鍵作用。

深基坑施工有其自身的獨(dú)有特點(diǎn)，在施工中巖土處理方面具有較多的不確定性和復(fù)雜性。深基坑施工各個(gè)環(huán)節(jié)互相緊扣，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)都可能對(duì)整個(gè)基坑支護(hù)體系產(chǎn)生影響，深基坑施工開挖深度大而且受到季節(jié)性氣候變化的影響，尤其是雨季施工對(duì)深基坑排水是一大考驗(yàn)，它大大增加了深基坑施工的難度。深基坑施工中除了控制好進(jìn)度外，必須時(shí)刻監(jiān)測(cè)土體的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)有異常立即采取應(yīng)對(duì)措施，避免周邊土體結(jié)構(gòu)破壞影響基坑的穩(wěn)定性。因此，深基坑的獨(dú)特特性決定了它的施工復(fù)雜性，要認(rèn)真對(duì)待并解決，保證施工質(zhì)量。

3、建筑工程深基坑施工中存在的主要問題

建筑工程深基坑施工是一項(xiàng)綜合性及協(xié)調(diào)性較強(qiáng)的工作，需要重視的技術(shù)問題較多，深基坑的開挖是否對(duì)周邊建筑物、市政設(shè)施、地下管線、道路有影響都要全盤考慮。由于深基坑施工存在較多不可預(yù)測(cè)性，施工中引發(fā)的問題比較多，以下就施工中存在的主要問題進(jìn)行分析：

3.1 深基坑放坡開挖不當(dāng)

深基坑放坡開挖過程中，未根據(jù)規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙要求的深度、坡度進(jìn)行開挖，導(dǎo)致開挖的深度超深、坡度過大。在土質(zhì)條件較好時(shí)開挖的角度較好控制，開挖也能符合設(shè)計(jì)要求，但當(dāng)遇到粘性土質(zhì)或者開挖地下水豐富時(shí)，開挖的深度、邊坡角度不容易控制，容易造成超挖，角度不規(guī)則，影響邊坡整體開挖質(zhì)量，出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)的現(xiàn)象。開挖過程中機(jī)械進(jìn)場(chǎng)、開挖時(shí)間未協(xié)調(diào)好、搶工程進(jìn)度、開挖工序不規(guī)范、現(xiàn)場(chǎng)管理不當(dāng)?shù)榷紩?huì)影響開挖的質(zhì)量。

3.2 深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

深基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常是靜態(tài)的，但伴隨著土方的開挖卻變成是動(dòng)態(tài)的，開挖的土體暴露時(shí)間過長(zhǎng)，土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性會(huì)不斷下降，如果支護(hù)設(shè)計(jì)的計(jì)算未充分考慮到這一動(dòng)態(tài)變化過程，在開挖過程中就容易出現(xiàn)質(zhì)量安全事故。在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工過程中，對(duì)深基坑的支撐方式、支護(hù)材料位置、支撐結(jié)構(gòu)的空間變形、受力部位的變化在土體開挖受力不停變動(dòng)中未必考慮周全，當(dāng)支護(hù)墻體產(chǎn)生滲漏墻內(nèi)部土體流失，整體支護(hù)墻由于受力變化過大發(fā)生沉降或坍塌。

3.3 深基坑變形監(jiān)測(cè)工作不重視

深基坑開挖前，建設(shè)單位通常向施工單位提供自己掌握的地質(zhì)勘探資料，但對(duì)于深基坑施工這一類重要的工程而言，整個(gè)開挖、支護(hù)施工過程現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)也是非常重要的。施工單位往往忽視對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，未形成科學(xué)的監(jiān)測(cè)體系和完善的監(jiān)測(cè)記錄，或者固定幾個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)記錄馬虎了事，工程全方位監(jiān)測(cè)和監(jiān)測(cè)結(jié)果未能動(dòng)態(tài)分析和跟蹤，直至基坑產(chǎn)生變形發(fā)生質(zhì)量安全事故后再進(jìn)行補(bǔ)救為時(shí)已晚，給企業(yè)帶來重大經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡。

3.4 忽視現(xiàn)代新技術(shù)應(yīng)用

當(dāng)代工程隨著科技技術(shù)不斷普及，信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能化技術(shù)的應(yīng)用為現(xiàn)代工程施工質(zhì)量提升帶來了極大的便利。但是，深基坑施工單位很多不懂應(yīng)用新型信息技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、處理和應(yīng)用，施工管理人員中也缺少應(yīng)用信息技術(shù)這類人才，對(duì)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)只限于人工收集、分析，降低了工作效率，增大了數(shù)據(jù)的誤差，當(dāng)基坑產(chǎn)生較大變形的時(shí)候未能及早發(fā)現(xiàn)，未能為處理深基坑質(zhì)量安全事故問題贏得寶貴的時(shí)間。

4、建筑工程深基坑提高施工質(zhì)量應(yīng)對(duì)措施

圖1 深基坑開挖施工

4.1 科學(xué)組織土方開挖工序

要提高深基坑施工開挖質(zhì)量，就要加強(qiáng)在深基坑開挖、支護(hù)施工的組織和控制。在組織流水施工前，施工單位在深基坑開挖和支護(hù)中，要堅(jiān)持分層開挖、邊支護(hù)邊挖的原則（如圖1），編制科學(xué)合理的深基坑開挖方案，施工方案中要充分考慮現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械、勞動(dòng)力資源的調(diào)配、施工工序的安排；開挖的部位、土體的圍護(hù)和基坑排水、擋土支護(hù)的時(shí)間；未開挖的土體要考慮其穩(wěn)定性，綜合考慮開挖遇到的各種因素，避免開挖過程中基坑周邊建筑物、支護(hù)墻產(chǎn)生位移，影響土體的穩(wěn)定。施工單位要根據(jù)施工規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作業(yè)，落實(shí)深基坑施工質(zhì)量責(zé)任人，對(duì)施工工序中每個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量全過程實(shí)施嚴(yán)控，減少施工環(huán)節(jié)中失控和產(chǎn)生質(zhì)量安全隱患。

4.2 提升深基坑施工設(shè)計(jì)質(zhì)量

深基坑設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升，可根據(jù)深基坑施工動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)，建立以深基坑現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋為主的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)模式，充分體現(xiàn)對(duì)基坑變形監(jiān)測(cè)的重視，掌握監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)，與設(shè)計(jì)要求的數(shù)據(jù)對(duì)比，隨時(shí)了解支護(hù)土體沉降情況，及時(shí)修整設(shè)計(jì)參數(shù)，以符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要，以保證深基坑施工質(zhì)量。

4.3 采用先進(jìn)技術(shù)完善監(jiān)測(cè)體系

建筑工程深基坑施工中開挖、支護(hù)過程中必須要有專業(yè)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，設(shè)置專門的監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，配備完善的監(jiān)測(cè)儀器和人員，對(duì)深基坑內(nèi)部、周邊、鄰近建筑物的變形、沉降進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的記錄和數(shù)據(jù)，隨時(shí)掌握深基坑支護(hù)土體的變形、基坑和周圍建筑物沉降程度，及時(shí)采取防沉降措施。施工過程中要不斷優(yōu)化施工方案和勞動(dòng)力、機(jī)械等資源的調(diào)配，預(yù)測(cè)基坑變形對(duì)周邊土體、建筑物的影響，對(duì)下一步施工工序可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以便提前做好應(yīng)對(duì)措施，保證深基坑施工的安全穩(wěn)定。

4.4 加大信息技術(shù)應(yīng)用，落實(shí)施工質(zhì)量責(zé)任制

圖2 GIS高精度測(cè)量?jī)x器

深基坑施工的質(zhì)量是必須密切關(guān)注的重要問題，落實(shí)施工質(zhì)量責(zé)任制能使施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員的責(zé)任意識(shí)得到提高。質(zhì)量責(zé)任制具有強(qiáng)制性，能較好的規(guī)范施工現(xiàn)場(chǎng)的工序和保證工藝措施質(zhì)量，在保證了施工進(jìn)度的同時(shí)，確保了深基坑施工質(zhì)量。要善于利用先進(jìn)勘測(cè)技術(shù)對(duì)深基坑施工質(zhì)量進(jìn)行提升，如使用新一代的聲波分析數(shù)據(jù)技術(shù)，利用超聲波對(duì)地質(zhì)勘測(cè)準(zhǔn)確率高的優(yōu)點(diǎn)，較好地掌握基坑土體性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)成，既提高了深基坑的工作效率，又節(jié)省了成本和時(shí)間。對(duì)于深基坑施工開挖坡度控制難度大的問題，充分利用信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，采用GIS技術(shù)對(duì)邊坡角度進(jìn)行測(cè)量（如圖2），開挖前期結(jié)合勘探資料對(duì)影響坡度開挖的土質(zhì)構(gòu)成、地下水、土體特性等因素進(jìn)行預(yù)分析和效果預(yù)評(píng)估，以提高深基坑開挖坡度準(zhǔn)確性，使其符合設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范的要求。

4.5 強(qiáng)化施工人員的技術(shù)素養(yǎng)

深基坑施工中涉及到的專業(yè)較多，對(duì)專業(yè)施工人員的職業(yè)素養(yǎng)要求高，深基坑施工人員的職業(yè)素養(yǎng)高低直接影響到深基坑施工質(zhì)量的好壞。職業(yè)素養(yǎng)包含了施工方式、施工技術(shù)水平、職業(yè)道德、工作責(zé)任感等，深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)的操作人員要求具備比較熟練的專業(yè)技能、良好的職業(yè)道德，在工作中服從現(xiàn)場(chǎng)管理、配合不同專業(yè)施工作業(yè)，保持良好的溝通和協(xié)作。施工單位對(duì)于進(jìn)場(chǎng)的操作人員要加強(qiáng)崗前職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，特殊工種人員要具備有效的特種工上崗證，要積極提升工人的現(xiàn)代施工職業(yè)素養(yǎng)，尤其是新技術(shù)、新工藝應(yīng)用前要強(qiáng)化操作人員技術(shù)培訓(xùn)，增強(qiáng)工人的職業(yè)責(zé)任感，采用質(zhì)量檢驗(yàn)品質(zhì)激勵(lì)機(jī)制，以提高施工質(zhì)量水平。

結(jié)語：

現(xiàn)代建筑工程中尤其是高層建筑及超高層建筑項(xiàng)目不斷增多，深基坑開挖和支護(hù)新技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，深基坑施工質(zhì)量對(duì)建筑工程整體質(zhì)量影響大而且施工技術(shù)要求高，難度大、時(shí)間長(zhǎng)，受自然、氣候因素影響大，所以對(duì)深基坑施工中遇到的問題要有清楚的認(rèn)識(shí)。在科學(xué)組織開挖和支護(hù)工序的同時(shí)，要注重提升深基坑設(shè)計(jì)質(zhì)量，運(yùn)用信息技術(shù)完善深基坑現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)體系，提高施工人員的職業(yè)技術(shù)素養(yǎng)和質(zhì)量責(zé)任感，不斷提升新技術(shù)應(yīng)用水平，充分把握好問題分析的應(yīng)對(duì)與處理措施，提升深基坑施工的管理水平和質(zhì)量，為建筑工程項(xiàng)目的成功管理和建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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