地下工程的基坑围护技术与应用

摘要：近年来，随着我国经济的飞速发展，人民生活水平的日益提高，同时也带动了我国各行各业的繁荣发展，许多高楼大厦在很短的时间内拔地而起，深基坑工程是基础工程施工中的重点，也是难点。深基坑施工安全决定了整个工程的成败，工程的质量、造价和工期都会因此受到牵连，而且对周边的建筑更是有不可忽视的影响。本文就对地下工程的基坑围护技术与应用进行分析、探究，希望能为各位学者提供一些参考意见。

关键词：地下工程；基坑围护；技术

中图分类号：TV554文献标识码： A

引言

近年来，随着经济社会的发展，城市化建设的加快，城市土地可用资源减少，地表面积逐渐递减，人们对地下空间的渴求正与日俱增，致使深基坑工程越来越多，基坑面积也越来越大，对深基坑工程的施工要求也越来越高。与此同时，在深基坑工程施工中发生安全事故或险情的概率也在逐步增大。如何通过当前深基坑工程施工中存在的安全隐患分析，进一步规范基坑工程的设计、施工及监测，从而避免深基坑工程安全事故的发生成为各级建设行政主管部门和参建各单位面临的一个重要课题。

一、基坑围护的优点

近年来，基坑围护技术在建筑工程基础施工中得到了广泛应用。由于该技术施工成本较低、对环境的要求不高、避免地下水影响等优点，所以倍受建筑企业的青睐。在建筑工程中，利用围护技术来进行基坑施工，能够有效解决地下水对基坑施工质量的影响。因为基坑围护技术将基坑内的地下水控制在一定范围，能够保证地下水不会影响基坑施工，进而提高基坑施工质量。深基坑围护技术是当前建筑工程基坑施工最为先进的技术，其施工简单方便，整个围护结构的支撑力均匀，能够有效控制基坑周围土层发生坍塌现象，提高了基坑的安全性和稳定性。采用基坑围护技术能够保证地下埋管、光缆等其他基础设施的正常工作，不会对地下设施造成损害。在基坑工程施工阶段，采用基坑围护技术，能够消除土质问题而引发的坍塌和移位现象，而且发生坍塌也不会造成严重的人员伤亡或对周围其他构筑物造成影响。

二、当前深基坑工程施工存在的主要安全隐患

（一）设计阶段存在隐患

勘探资料不详细，设计方案存在先天性缺陷按照有关规定，为使基坑设计安全、可靠、合理，作为业主方应向设计单位提供拟建区域详尽的水文地质资料、地下管线资料、周边环境资料以及拟建工程施工图纸等必备资料。但现实中往往一些业主单位对该项工作很不重视，草草提供一些资料给设计单位进行基坑围护设计，而设计单位在现场踏勘后，在未深究业主方提供的资料是否真实准确和完整可靠的前提下就匆忙进行围护设计，导致设计方案本身存在一些先天性缺陷。

（二）片面追求低成本、短工期目标，致使设计方案安全储备大幅下降

基坑围护的设计原则应是安全、经济、合理、可行。而多数业主单位为了追求缩短工期、降低造价的目标，将基坑安全储备摆在了次要位置，在设计阶段就进行粗预。部分基坑设计单位迫于业主方强势地位的压力，将设计安全储备一降再降，甚至出现临界值的基坑设计，从而对后续的基坑围护施工带来了巨大的安全隐患。这也是一些中小型基坑时常出现险情的原因之一。

（三）基坑设计方案缺乏有效的审查

基坑围护设计方案一般在实施前必须经过专家论证，确定方案可行后，方可进行施工。而目前专家组成员水平参差不齐，专家论证程序也不规范，临时组织的现象时有发生，致使设计方案的评审效果大打折扣，加上各地对基坑围护设计方案的施工图审查工作执行不力，也埋下了一些安全隐患。

（四）施工单位未按合理施工方案进行基坑开挖

在整个基坑围护工程施工过程中，科学合理施工对基坑安全起着至关重要的作用。基坑开挖方式应分段、分层进行。基坑工程受时空效应影响十分明显，分段开挖是为了减小基坑长边效应的影响，防止基坑长边中部位移过大,分层开挖是为了让坑外侧土体应力逐渐释放，从而避免应力突然释放带来不利影响。在实际施工中，施工单位往往由于工期的压力或自身的麻痹大意，不严格按照方案施工，盲目进行大开挖，直接导致基坑位移过大甚至地面开裂或局部坍塌。

三、地下工程中基坑围护技术的应用及解决措施

（一）围护方案选用的原则和主要几种基坑围护特点

围护方案选用的原则主要是根据基坑工程施工、开挖方法可以分为无支护开挖和有支护开挖，有条件时应优先采用放坡开挖，主要几种基坑围护特点有。

（1）放坡开挖

适用于周围场地开阔，周围无重要建筑物。只要求稳定，位移控制无严格要求。价钱最便宜，回填土方较大。

（2）深层搅拌水泥土围护墙

深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机，就地将土和输入的水泥浆强行搅拌，形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土围护墙优点由于一般坑内无支撑，便于机械化快速挖土，具有挡土、止水的双重功能。一般情况下，较经济施工中，无振动、无噪音、污染少、挤土轻微。因此，在闹市区内施工更显出优越性。

（3）高压旋喷桩

高压旋喷桩所用的材料亦为水泥浆。它是利用高压经过旋转的喷嘴，将水泥浆喷入土层，与土体混合，形成水泥土加固体相互搭接，形成排桩，用来挡土和止水。高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩，但其施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少并且施工机具的振动很小噪音也较低，不会对周围建筑物带来振动的影响，也不会产生噪音等公害，它可用于空间较小、但施工中有大量泥浆排出容易引起污染的情况中。

（4）槽钢钢板桩

这是一种简易的钢板桩围护墙，由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长6～8m型号由计算确定。其特点为槽钢具有良好的耐久性，基坑施工完毕回填土后，可将槽钢拔出回收再次使用，施工方便，工期短，不能挡水和土中的细小颗粒。在地下水位高的地区，需采取隔水或降水措施。抗弯能力较弱，多用于深度≤4m的较浅基坑。沟槽顶部宜设置一道支撑或拉锚支护，刚度小，开挖后变形较大。

（二）设计阶段

详细勘察工程地质及周边环境。在对深基坑支护结构进行设计前，应充分了解建筑场地及周边的地质和水文状况，了解建筑场地及周边地下埋设物和地下管线的位置、结构形式、深度等。同时还应掌握基坑周边的排水情况、地面堆载、过往车辆的动载和静载。只有在准确掌握工程环境的前提下，深基坑的方案设计才能客观合理。

（三）慎重选择基坑支护方案

深基坑支护有多种结构类型和多种施工方法可供选择，设计时应结合深基坑自身的特点和场地岩土条件及周边环境条件，综合考虑基坑周围环境，工程地质和水文状况，土层结构，开挖深度，基坑形状以及排水方法，施工作业设备安全等级，工期要求，技术经济效果等因素。无论采用哪种支护形式，都需对支护结构受力，强度，嵌入深度进行仔细的设计和验算，并对施工过程进行严格的监督，确保工程安全有序进行。同时，在选型设计上，深基坑支护结构体系要满足四个要求，经济合理、施工便捷、安全可行、保护环境。

（四）择优选用深基坑降水方式

地下水是深基坑工程最大的敌人，在没有地下水的条件下，有的土质可以轻易挖到5m或更深，但在地下水位较高，而又是砂土或粉土时，即使挖深3m也可能产生塌方事故，所以深基坑工程中对地下水的控制至关重要。地下水降水形式很多，主要有疏干、明排、止水降水结合，减压降水等，所涉及的降水施工工艺更是种类繁多，但无论采取哪种降水方法，都应该与建设场地的水文地质条件，工程需求相符合，并结合深基坑本身止水帷幕，地下水补给情况，择优选用。

（五）围护结构质量控制措施

（1）测量放线后,对桩位轴线进行复核。无误后，方可进行定位。施工过程中，对桩径、桩垂直度进行检查，确保每根桩及每副墙位置和尺寸都符合设计要求。

（2）在混凝土灌注之前，通知监理对地质及成孔情况进行检查，合格后迅速进行混凝土灌注施工。如发现地质情况与设计不符，要与设计、监理共同研究处理。

（3）技术人员及质检员要对灌注桩施工的每道工序认真检查，严格监督施工人员按施工设计图纸、技术交底及施工验收规范进行施工，做好隐蔽工程报验工作。

（4）材料员要严格把好材料关，每批材料进场应有质量保证书或试验报告单。并按规定进行抽样复检，不符合质量要求的材料及时退场。

结束语

基坑围护结构的多样化解决了城市地下工程施工中施工的多样性和复杂性。随着城市地下工程越来越多，施工环节越来越复杂，对施工技术的要求也越来越高，从而促进了基坑围护结构在技术和形式等各方面都有了较快的发展。

参考文献：

[1]徐明福.地下工程的基坑围护技术与应用[J].城市建筑,2014,01:127-128.

[2]汤鹏灿.深基坑工程若干问题研究及工程实践[D].长江大学,2012.