浅谈深基坑支护在监理过程中的应用

摘要：基坑支护工程主要包括支护结构体系的设计和土方开挖两部分，深基坑工程作为重大危险源，一直是建筑施工安全监督机构和工程建设各方主体监查的重点，笔者结合多年施工监理经验，谈谈深基坑支护工程施工监理方面的体会。

关键词：深基坑；施工监理；工程

一、相关文件的论证、审查管理

1设计文件的审查

基坑支护结构针对不同现场情况，不同的开挖深度综合采用放坡、土钉墙、排桩或地下连续墙等结构形式。其中排桩在北京地区基本采用桩锚支护体系。基坑支护设计文件的审查主要由专家组进行，作为监理重点审查：基坑周围环境条件是否与现场情况吻合？其设计参数是否考虑了施工时塔基位置与材料堆场、运输车道等的影响？施工图的完整性、准确性。

施工图应包括：设计说明、基坑周边环境图、基坑支护平面布置图、基坑支护结构立面图、基坑支护结构剖面图及局部大样图等内容。设计说明：设计使用年限，周围环境设计条件及需要说明的其它事项。

基坑周边环境图：建（构）筑物的平面分布、尺寸、基底埋深、使用状况等。道路与基坑之间的平面关系，尺寸、地下管线的用途、材质、管径尺寸、埋深等。

基坑支护平面布置图：支护桩平面布置应标明桩的编号、桩径、桩间距及平面位置，桩中心线与建筑物边轴线及基础承台或地板外边线的位置关系；锚杆平面布置应标明锚杆编号、锚杆间距及平面位置；土钉墙平面布置应标明建筑物边轴线、基础边承台或底板边线、基坑开挖上边线、下边线及其与建筑物边轴线的位置关系。

基坑支护结构立面图：排桩立面图标明排桩的布置、冠梁标高、冠梁与上部结构的关系（如土钉墙、砖墙），锚杆布置及其标高等；土钉墙立面图标明面层钢筋网、加强筋、土钉的间距及连接方式。

基坑支护结构剖面图及局部大样图：基坑支护结构剖面图应标明自然地面标高、槽底标高、桩顶、桩底标高、周围建筑物管线等情况；支护桩的竖向、横向截面配筋图，配筋图应标明配筋数量、钢筋布置形式、钢筋规格、级别、保护层厚度等；非对称配筋应在配筋图上明确标示方向；冠梁施工图包括梁的截面尺寸、梁顶标高、混凝土强度及配筋图；人工挖孔桩应提交护壁设计施工图，当采用钢筋混凝土护壁时，应标明混凝土的强度等级及配筋；锚杆剖面图标明锚杆设置标高，锚杆自由段、锚固段长度及总长、锚杆直径、倾角及杆体材料、数量、锚杆与连梁或压板的连接等；锚杆施工说明应对锚杆浆体材料、配比、浆体设计强度、注浆压力及受拉承载力设计值等加以说明，对锚杆的基本试验及验收提出具体要求；土钉剖面图标明自然地面标高、边坡开挖坡率、各层土钉设置标高、各层土钉直径、长度、倾角、杆体材料及面层混凝土强度、厚度等；土钉与面板连接大样图应采用可靠的连接构造形式，依据土钉受力大小，土钉宜采用“”字型或“L”型焊接，或其它可靠连接形式；土钉墙施工说明应对土钉浆体材料、配比、浆体设计强度等加以说明。

基坑降水平面布置图：标明井的类型、编号、井间距、排水系统及供电系统布设等。

降水井、观测井构造大样图：降水井及观测井结构图标明井的直径，实管、滤水管的长度，井的深度，滤料、过滤网、膨润土的回填深度和标高。

二、基坑支护专项施工方案编制内容的审查

1方案内容是否完整

基坑支护专项施工方案包括以下内容：工程概况：地下室结构概述，工程地质、水文地质条件（特别是不良地质反映），周围环境情况，特别要说明需关注的建筑物、地下管线等的状态。

基坑支护设计概况：基坑支护设计方案、降水方案，支护设计对施工提出的特殊要求。

编制的依据，基坑工程的难点、重点和关键点，施工组织管理结构、人员配备等。

资源配置计划：机械设备的配置、劳动力的配置、材料配置、监测仪器的配置。

总体施工布置：施工准备工作，总体施工顺序（各工序交叉施工顺序），施工进度计划。

施工方法及技术措施、基坑支护监测、危险源辨别及应急措施等。

工程质量保证措施：质量保证体系、关键工艺或工序质量保证措施、材料设备保证措施。

安全生产、文明施工、环境保护保证措施。

2基坑支护结构施工的质量控制点描述是否清楚、准确地表水控制要求，地下水控制施工工艺及质量标准；土钉墙、护坡桩、锚杆等工艺流程及质量标准；材料质量及其控制措施；人员、机械设备的组织管理；季节性施工的技术措施；需特殊处理的工艺及技术措施。

3基坑监测方案内容是否完整、详细北京市《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489-2007）第3.8.1条的强制性规定：“基坑开挖应制定系统的开挖监测方案。监测方案应包括监控目的、监测项目、监控报警值与控制值、监测方法及精度要求、监测点的布置、监测周期、工序管理和记录制度以及信息反馈系统等。”

4应急措施应急措施是方案中及其重要的部分，方案中要有对危险源的辨识，可能发生的险情以及针对各种险情采取的应急措施。还应有应急领导小组成员名单及分工，应急抢险材料、物质、机械设备的准备要求等。

三、基坑土方开挖施工方案的审查

深基坑工程应编制专项的基坑土方开挖施工方案。

北京市《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489-2007）第3.7.4条强制性规定：“基坑开挖方案内容主要应包括开挖方法、开挖时间、土方开挖顺序、坡道位置设定、运输车辆行走路线、开挖检测方案以及对支护结构及周边环境需采取的保护措施等。”

是否满足支护结构设计要求？是否考虑了地质条件、气候条件、周围环境、施工工期的要求？

方案应详细说明土方开挖的平面流向，分层分段情况，出土口的布置，机械设备的配备，对工程桩及支护结构的保护措施及深浅基坑高低跨处的处理，出口坡道处的处理等。

四、施工过程中的监控重点

1排桩施工

灌注桩的排桩宜采用隔桩施工的成桩顺序，并应在灌注桩混凝土24h后进行临桩成孔施工。

非均匀配筋排桩的钢筋笼在绑扎、吊装和埋设时，应保证钢筋笼的安装方向和设计方向一致。冠梁施工前，应将支护柱柱顶浮浆凿除并清理干净，桩顶上露出的钢筋长度应符合设计要求。锚固段强度应大于15MPa并达到设计强度的75%后方可进行张拉。锚杆张拉顺序应考虑对邻近锚杆的影响。

2土钉墙施工

上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方及进行下层土钉施工。基坑开挖和土钉墙的施工应按设计要求自上而下分段分层进行。在机械开挖后，应辅以人工修整坡面，坡面平整度的允许偏差宜为±20mm，在坡面喷射混凝土前，应清除坡面虚土。土钉钢筋应在孔内居中设置，定位器间距不应大于2m。

钢筋网与土坡坡面净距不应小于30mm，钢筋网搭接长度应大于300mm。

注浆时，注浆管应插至距孔底250～500mm处，在孔口部位宜设置止浆塞及排气管，并应及时补浆。喷射作业时，应分段分片依次进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，一次喷射厚度宜为40～70mm。

喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间一般为3～7天。

3土方开挖

开挖前，要注意保护测量坐标、水准点以及监测埋设的仪器与元件，严禁在开挖过程中碰撞、损坏支护结构、工程桩和止水帷幕、降排水设施。对周围的电讯、电缆、煤气、供排水管道等地下设施，必须采取可靠的保护措施，防止碰撞而造成事故。

开挖前应先做好降水、排水施工，且进行试运转正常后方可挖土。开挖过程中应随时做好坑内明排水，并经常检查降水是否正常，水位是否达到设计要求，尽量避开雨季和冬季开挖土方。支护体系混凝土未达到70%设计强度前，不得开始基坑土方开挖。

根据工程桩的断面、配筋与场地土质等因素，严格限制开挖平台间高差，以防土的侧压力导致工程桩的倾斜。

五、支护结构的验收

5.1锚杆及土钉墙的验收

5.1.1监理验收资料

锚杆或土钉墙竣工图，锚杆或土钉锁定力测试报告；锚杆或土钉注浆浆体强度试验报告；锚杆或土钉墙施工记录（锚杆或土钉位置、钻杆直径、深度和角度、锚杆或土钉插入长度、注浆配比、压力及注浆量、喷锚墙面厚度等）。

5.1.2监理验收要求

5.1.2.1主控项目

锚杆（土钉）长度：材料进场时用钢尺量，全数检查，合格标准为不应小于设计长度。

锚杆锁定力：现场用千斤顶做拉拔试验，试验数量：土钉不宜少于土钉总数的1%，且不少于3根；锚杆为锚杆总数的5%，且不少于3根。合格标准：极限承载力平均值应不小于设计采用值，最小值应大于设计值的0.9倍。

5.1.2.2一般项目

锚杆或土钉位置：每排锚杆或土钉抽验10%，现场拉线后用钢尺量，控制在±100mm范围内。钻孔倾斜度：测钻机倾角或测土钉台座与墙面倾角，定位时全数测，合格标准为倾斜角度误差为±2度。浆体强度：每天留一组试块，试样送检，查试块试验报告。注浆量：检查压浆泵流量计，每孔注浆量应大于理论计算浆量。土钉墙面厚度：钻孔检查，数量宜为每100mm2取一组，每组不少于3个点。合格条件：全部检查孔处厚度的平均值应大于设计厚度，最小厚度不小于设计厚度的80%，并不应小于50mm。

5.2排桩的验收

5.2.1监理验收资料

排桩的竣工图，桩体混凝土强度试验报告，桩的原材料（水泥、砂石、钢筋）检验报告，排桩的施工记录（桩位置、直径、深度、混凝土浇筑）。桩体完整性检测报告：宜采用低应变动测法检测，检测数量不宜少于总桩数的10%，且不少于5根。当根据低应变动测法判定的桩缺陷可能影响桩的水平承载力时，应采用钻芯法补充检测，检测数量不宜少于总桩数的2%，且不得少于3根。

5.2.2监理验收的要求

5.2.2.1主控项目

桩位：定位验收时要求桩位偏差不宜大于50mm。孔深：成孔后验收，要求不少于设计桩长。桩体质量检验：查检测报告。混凝土强度：查试验报告。

5.2.2.2一般项目按混凝土灌注桩质量检验标准执行。

六、基坑监测

基坑开挖必定会引起临近基坑周围土体的变形，而且土体的变形是不均匀的，愈接近基坑中心的位置变形愈大，可明显观测到基坑开挖影响的范围约为开挖深度的1.5～2.0倍。监测的周期应从基坑开挖开始，至地下室施工结束止监测的主要目的：通过监测成果分析，预估基坑支护体系本身的安全度，保证施工过程中支护体系的安全；通过监测成果预估基坑开挖对周围环境的影响；对于监测成果分析，检验支护体系设计理论和方法的可靠性，为进一步改进设计计算方法提供依据。

七、结语

基坑开挖反映了土、支护体系之间的相互作用过程，深基坑的支护与开挖属于地下结构力学范畴，方案的设计涉及工程结构、土力学和施工方面的知识，而且依靠经验、技术和理论之间的密切结合。