淺談高層建筑深基坑支護(hù)施工過程的控制要點(diǎn)

蓋萬全

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建筑基坑開挖和支護(hù)結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、廠程結(jié)構(gòu)、建筑材料、施工工藝與管理等多方面。它是一門集力學(xué)、水力學(xué)、材料才學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等于一體的綜合性學(xué)科。因此，無論是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還是施工組織，都應(yīng)從整體功能出發(fā)，協(xié)調(diào)好各組成部分，以保證其安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理。

1 深基坑工程特點(diǎn)

挖掘深度≥5m，或低于5m但地質(zhì)條件、地下管線布設(shè)錯(cuò)綜復(fù)雜的工程，均可定義為深基坑。其特點(diǎn)包括：①建筑趨向高層化，基坑向大深度方向發(fā)展；②基坑開挖面積大，長(zhǎng)度與寬度有的達(dá)數(shù)百米，給支撐系統(tǒng)帶來較大的難度；③在軟弱土層中，基坑開挖會(huì)產(chǎn)生較大的位移和沉降，對(duì)周圍建筑物、市政設(shè)施和地下管線產(chǎn)生嚴(yán)重威脅；④深基坑施工工期長(zhǎng)、場(chǎng)地狹窄，降雨、重物堆放等對(duì)基坑穩(wěn)定性不利；⑤在相鄰場(chǎng)地的施工中，打樁、降水、挖土及基礎(chǔ)澆注混凝土等工序相互制約影響，增加了協(xié)調(diào)工作的難度；⑥支護(hù)型式的多樣性。迄今為止，支護(hù)型式已發(fā)展到數(shù)十種。

2 深基坑支護(hù)技術(shù)要求

深基坑支護(hù)的技術(shù)要求為：①確保先進(jìn)科學(xué)的施工技術(shù)，使基坑受力可靠，充分體現(xiàn)支護(hù)的保護(hù)作用；②由于城市大型高層建筑位于城市中心，周邊建筑復(fù)雜，市政管線眾多，因此，有必要避免施工過程中對(duì)周圍建筑物的不利影響和地下管線的破壞；③地下水應(yīng)通過明排和截水等方式合理控制，以此保證基礎(chǔ)施工的安全。

3 施工準(zhǔn)備階段的控制要點(diǎn)

（1）設(shè)計(jì)管理。深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案的合理性和科學(xué)性等均是深基坑支護(hù)施工的關(guān)鍵因素。因此，一個(gè)好的設(shè)計(jì)施工方案應(yīng)始終遵循經(jīng)濟(jì)、合理、安全的原則。在深基坑設(shè)計(jì)過程中，支護(hù)結(jié)構(gòu)的確定受設(shè)計(jì)參數(shù)、地質(zhì)條件等因素的影響，所以實(shí)際施工難度大。結(jié)合相關(guān)部門的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，約43%的深基坑施工引起的施工質(zhì)量事故是由施工設(shè)計(jì)因素引起的。設(shè)計(jì)中存在的主要問題有：盲目設(shè)計(jì)、參數(shù)確定錯(cuò)誤、地下水處理方法不合理、支護(hù)設(shè)計(jì)方案選用不科學(xué)。因此，必須做到以下幾點(diǎn)：①支護(hù)設(shè)計(jì)人員應(yīng)熟練掌握力學(xué)、地基等方面的知識(shí)，有豐富的支護(hù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，全面了解該地區(qū)的地質(zhì)水文特征，并結(jié)合周圍環(huán)境的特點(diǎn)，從而設(shè)計(jì)出更科學(xué)合理的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案。②施工前，有關(guān)技術(shù)人員必須認(rèn)真審核施工設(shè)計(jì)方案，真正了解設(shè)計(jì)人的意圖，并與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通與交流，確保施工中各施工工序的有序進(jìn)行。

（2）專項(xiàng)施工方案審定。專項(xiàng)施工方案是指導(dǎo)施工的重要文件。但目前一些施工單位往往照搬他人的方案；有的雖根據(jù)具體項(xiàng)目的實(shí)際情況編制，但控制點(diǎn)不具體，措施針對(duì)性不強(qiáng)，基本無指導(dǎo)意義。因此，監(jiān)理工程師應(yīng)認(rèn)真審核施工單位提交的專項(xiàng)方案，對(duì)不符合施工要求的，要求其修改完善后按程序申報(bào)，特別復(fù)雜的方案可由專家匯審，經(jīng)總監(jiān)審批后方可實(shí)施。

4 施工階段的控制要點(diǎn)

施工階段是項(xiàng)目實(shí)施的關(guān)鍵階段，監(jiān)理工程師應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘探資料及當(dāng)?shù)厮臍夂驐l件，結(jié)合當(dāng)?shù)厣罨庸こ淌┕そ?jīng)驗(yàn)及條件，確定工程的重點(diǎn)項(xiàng)目，要求施工單位制定專項(xiàng)施工方案并報(bào)監(jiān)理機(jī)構(gòu)審核，并強(qiáng)調(diào)要制定突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案。

（1）深基坑工程施工。深基坑工程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，包括挖土、擋土、圍護(hù)、防水等環(huán)節(jié)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失誤都可能導(dǎo)致施工失敗甚至引發(fā)事故。施工單位應(yīng)嚴(yán)格按施工規(guī)程、批準(zhǔn)的施工組織設(shè)計(jì)和有關(guān)技術(shù)規(guī)范組織施工，對(duì)每個(gè)施工要點(diǎn)制定具體措施，并加強(qiáng)過程控制。例如，在確定土方開挖方案時(shí)，應(yīng)對(duì)周圍建筑物、構(gòu)筑物進(jìn)行拍照、錄像，分析地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告、周圍建筑物和地下設(shè)施等信息，精心組織特殊土質(zhì)的施工，雨季不得開挖膨脹土，軟土地區(qū)分層開挖深度不宜過大。若挖土高差過大或挖土進(jìn)度過快，容易改變土體原有的平衡狀態(tài)，降低土體抗剪強(qiáng)度，致使土體快速滑移，不利于工程監(jiān)控，極易造成坍塌事故。

（2）深基坑周圍土體止水效果的控制。在地下水位高的地區(qū)，地下水對(duì)深基坑施工帶來的危險(xiǎn)度較高。地下水的來源一般為上層滯水、潛水、承壓水、雨水和基坑周圍的滲漏管道水，由于水來源復(fù)雜，枯水期及豐水期水位變化的影響，在制定止水方案時(shí)，應(yīng)考慮深基坑工程的防水、降水及排水，根據(jù)地質(zhì)勘察部門提供的地質(zhì)資料，深入分析地下水成因，了解深基坑周圍環(huán)境，對(duì)周圍的建筑基坑，宜采用以堵為主，抽水為輔，否則會(huì)造成基坑周圍水土流失，致使建筑物不均勻沉降，甚至發(fā)生坑底流沙和管涌等現(xiàn)象，加大了處理難度，延誤了工期，反之，則以降水為主。

止水帷幕是高水位地區(qū)深基坑支護(hù)工程中常用的止水措施，其施工方法主要有高壓噴射注漿法、漿噴深層攪拌法、粉噴深層攪拌法、壓力注漿法等。在采用漿噴深層攪拌法進(jìn)行止水帷幕施工時(shí)，若止水帷幕攪拌樁成樁質(zhì)量不好，深基坑開挖后會(huì)出現(xiàn)較大的滲水現(xiàn)象。此時(shí)若采用灌漿法處理，則會(huì)延誤工期及增加造價(jià)。因此，在這種止水帷幕的施工中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①保證樁體質(zhì)量。確定合理的水泥漿摻量，保證體攪拌均勻，樁長(zhǎng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度。避免樁頭無漿攪拌，特別是在土層變化較大的地區(qū)，由于攪拌樁樁徑不易控制，易導(dǎo)致止水失效；②保證樁的搭接長(zhǎng)度及密實(shí)度，杜絕空洞、蜂窩和樁頭開叉現(xiàn)象；③不得隨意在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上開口，否則會(huì)影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全，也會(huì)破壞止水帷幕。導(dǎo)致地下水滲入。

綜上所述，隨著城市現(xiàn)代化的快速發(fā)展，建設(shè)用地日趨緊張，現(xiàn)代建筑開始縱向發(fā)展，地上、地下樓層不斷增加。因此，深基坑支護(hù)在高層建筑基坑支護(hù)施工中得到了廣泛的應(yīng)用。