深基坑支護(hù)技術(shù)和安全管理措施

陶春亮 中建八局西北公司助理工程師

陳 堃 浙商銀行科研中心（西安）項(xiàng)目基建小組工程師

李少華 中建八局西北公司工程師

馮玉輝 中建八局西北公司工程師

建筑過(guò)程中基坑的穩(wěn)定性會(huì)受到很多因素的影響，而基坑作為建筑施工過(guò)程中最重要的一環(huán)，其安全穩(wěn)定性關(guān)系到建筑物的工程質(zhì)量、施工人員的生命安全及其可能帶來(lái)的社會(huì)影響等，基坑安全問(wèn)題引發(fā)的安全事故屢見(jiàn)不鮮?；谏鲜鲈?，本文以浙商銀行科研中心項(xiàng)目為例，分析深基坑施工技術(shù)要點(diǎn)及安全保護(hù)措施，提出相關(guān)的安全技術(shù)保障措施。

1 工程技術(shù)概況及水文地質(zhì)條件

根據(jù)勘察報(bào)告，該場(chǎng)地的土層層序及各層土的特征如下：

素填土（Q42ml），褐黃色，以黃土為主，含植物根系及少量磚塊，厚度0.4～1.2 m。

黃土狀土（Q32al），褐黃色，可少量大孔隙，孔隙壁周?chē)l(fā)育灰色暈圈。含蝸牛殼，見(jiàn)褐色氧化鐵及錳斑。本層上部見(jiàn)黑壚土薄層，灰褐色，具少量蟲(chóng)孔等大孔隙，含白色鈣質(zhì)假菌絲體，下部有零星豆粒狀鈣質(zhì)結(jié)核。稍濕～濕，呈堅(jiān)硬～可塑狀態(tài)。厚度2.0～5.1 m，層底埋深2.5～5.5 m[1]。

中砂（Q32al），淺灰色，以長(zhǎng)石、石英為主要成分，含云母片。濕，呈中密狀態(tài)。本層夾粉砂、粉土、粉質(zhì)黏土薄層或透鏡體。厚度4.0～7.2 m，層底埋深9.5～10.3 m。

粉質(zhì)黏土（Q32al），灰黃色至灰色，見(jiàn)少量針狀大孔隙，孔隙壁附著灰色黏粒膠膜。含蝸牛殼碎片，見(jiàn)褐色氧化鐵及錳斑。本層為中砂中的透鏡體夾層。濕～飽和，呈可塑狀態(tài)。厚度0.6～2.7 m，層底埋深8.0～9.7 m。

中砂（Q31al），淺灰色，夾粉土、粉質(zhì)黏土及粗砂薄層，砂質(zhì)較純凈，主要礦物成分以石英、長(zhǎng)石為主，含少量圓礫、小卵石及云母。飽和，呈密實(shí)狀態(tài)。厚度13.4～14.0 m，層底埋深23.0～23.5 m。

粉質(zhì)粘土（Q31al），灰色，含褐色氧化鐵，結(jié)構(gòu)較致密。飽和，呈硬塑狀態(tài)。本層為中砂中的透鏡體夾層，厚度1.7 m，層底埋深20.0 m。

本場(chǎng)地地下水屬潛水類(lèi)型，地下水位埋深為12.1～12.8 m（從自然地面算起）。地下潛水補(bǔ)給主要為大氣降水和渭河、灃河側(cè)滲，排泄條件主要為取水井人工開(kāi)采[2]。

2 基坑支護(hù)的施工技術(shù)及安全管理措施

2.1 基坑設(shè)計(jì)概況

工程基坑為L(zhǎng)形，周長(zhǎng)約1000m（見(jiàn)圖1）。基坑圍護(hù)采用放坡+復(fù)合土釘墻圍護(hù)。南側(cè)1-1剖面圍護(hù)為鋼管樁結(jié)合4道土釘，2道預(yù)應(yīng)力錨桿，鋼管樁成孔直徑180 mm，冠梁截面尺寸300mm×300mm，混凝土強(qiáng)度C30；東、西、北側(cè)剖面圍護(hù)形式為4道土釘，2道預(yù)應(yīng)力錨桿；西南角3-3剖面圍護(hù)形式為雙排鋼管樁結(jié)合4道土釘，2道預(yù)應(yīng)力錨桿，圍護(hù)長(zhǎng)度約為21 m，鋼管樁成孔直徑為180 mm，冠梁截面尺寸為300 mm×300 mm，混凝土強(qiáng)度C30。

2.2 施工技術(shù)

①項(xiàng)目開(kāi)工之前，針對(duì)該項(xiàng)目的特殊性及重要性，選拔公司內(nèi)部管理經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)骨干組成項(xiàng)目主要管理人員，同時(shí)從各個(gè)項(xiàng)目抽調(diào)認(rèn)真、負(fù)責(zé)的施工經(jīng)驗(yàn)豐富的員工入場(chǎng)施工。

②分析研究工程的地質(zhì)勘察報(bào)告，熟知挖土深度范圍內(nèi)與施工相關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)，包括不同土質(zhì)的物理性能及地下水位情況等，從而有的放矢地制定施工方案。此外，需計(jì)算基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)，驗(yàn)算基坑周邊環(huán)境及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形[3]。

③結(jié)合基坑的各項(xiàng)實(shí)際情況，制定可行性高的施工方案，并安排專(zhuān)家對(duì)方案進(jìn)行論證評(píng)審。方案經(jīng)審批通過(guò)后，成立專(zhuān)項(xiàng)施工小組，由項(xiàng)目經(jīng)理牽頭組織人力、物力進(jìn)場(chǎng)，做好各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作。

④工程施工中，不但管理人員要具備對(duì)安全措施的現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行能力，還要對(duì)深基坑支護(hù)工序的安全隱患和安全生產(chǎn)操作程序了如指掌。操作人員要具有崗位安全操作技能，保證施工人員進(jìn)行安全操作。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)基坑平面圖

圖2 土層觀測(cè)曲線圖

⑤強(qiáng)化對(duì)支護(hù)現(xiàn)場(chǎng)管控。在施工過(guò)程中，開(kāi)挖、排水會(huì)對(duì)原有的土體和地下水、鄰近建筑物、周?chē)芫€產(chǎn)生不同程度的影響；改遷或保護(hù)管道時(shí)，管道往往因?yàn)閴毫ψ兓赡墚a(chǎn)生裂縫造成事故。所以，在現(xiàn)場(chǎng)施工中必須派專(zhuān)人密切監(jiān)控。

2.3 支護(hù)的安全管理措施

2.3.1 錨桿、土釘松動(dòng)管理措施

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)錨桿、土釘松動(dòng)位置，擴(kuò)大清理范圍，采用小錘進(jìn)行人工破除，清理干凈，漏出端頭，在此位置周邊300 mm范圍內(nèi)重新增加1根土釘；土釘采用φ22的鋼筋 ，按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)加工制作，并在土釘上焊接定位器，保證土釘處于鉆孔中心，土釘孔深為土釘長(zhǎng)度加200 mm，土釘孔位定位誤差上下左右均小于50 mm，傾角誤差小于5%；注漿從底部開(kāi)始，邊注邊拔管，孔口部位設(shè)置止?jié){塞及排氣管[4-5]。

2.3.2 坡頂位置增加混凝土封閉及排水施工辦法

現(xiàn)場(chǎng)坡頂位置，清理雜物及松散噴漿面層，上坡頂外擴(kuò)500 mm范圍澆筑50厚C20細(xì)石混凝土（向坡頂外找坡1%），覆膜養(yǎng)護(hù)，至原支護(hù)邊坡排水溝內(nèi)，排水溝底部?jī)杀谠黾?遍12厚JS防水涂料。

2.3.3 脫落噴漿面恢復(fù)施工方法

在邊坡存在松動(dòng)、有裂紋位置，擴(kuò)大清理范圍，用小錘破除清理。土方開(kāi)挖、修坡之后噴射面層砼，先初噴30～40 mm厚面層砼，而后采用格柵型綁扎或點(diǎn)焊雙向鋼筋網(wǎng)，埋入坑底以下30 cm，上下段鋼筋網(wǎng)搭接不小于30 cm，在鋼筋網(wǎng)編焊工作完成后再噴射80 mm厚面層砼進(jìn)行。噴射作業(yè)分段進(jìn)行，同一分段內(nèi)噴射順序?yàn)樽韵露稀?/p>

2.3.4 基坑檢測(cè)頻率

對(duì)基坑、建筑物沉降觀測(cè)每隔幾天監(jiān)測(cè)一次，對(duì)變形監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，繪制變形曲線圖、變形速率曲線圖、錨桿受力曲線圖，分析變形趨勢(shì)是否趨于穩(wěn)定、錨桿受力是否穩(wěn)定，制定相關(guān)施工方案（見(jiàn)圖2）。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著城市化進(jìn)程的日益加快，項(xiàng)目建設(shè)的難度逐漸增大，深基坑工程受環(huán)境因素的影響導(dǎo)致安全隱患頻發(fā)，威脅工程質(zhì)量安全。因此，了解工程概況，制定切實(shí)可行的技術(shù)措施和安全方案，才能有效加固邊坡護(hù)臂，阻擋周?chē)鞯娜霛B；通過(guò)科學(xué)先進(jìn)的手段進(jìn)行檢測(cè)，觀察土體變形狀態(tài)，制定安全應(yīng)急預(yù)案，強(qiáng)化安全防護(hù)措施，達(dá)到更好的基坑支護(hù)的安全效果。