建筑工程大型深基坑施工技术及质量控制

摘要：作者从基坑工程的基本特点出发，以基坑工程最主要的基坑支护结构为主，对深基坑工程施工中的技术特点、影响因素、质量控制保证措施等方面进行了论述，结合施工实践经验，对施工中需要尤其重视的质量控制和保障措施进行了分析和探讨。

关键词： 深基坑，支护结构，质量控制

1 我国深基坑工程特点

基坑工程归类于岩土工程，因此，支护体系的设计根据结构极限状态必须按承载力极限状态和正常使用极限状态分别计算，并且选用对应的侧壁安全等级和重要性系数，并时刻观察结构本身的水平位移及由于地下水位变化可能引起周围建筑物的水平向或竖向位移。尤其注意基坑保护，防止地表水和地下水渗漏。

1） 地域性。我国幅员辽阔，不同地域的地质条件和水文条件差异很大，即使同一地区也存在着很大的差异。因此基坑工程实施应根据具体工程问题采用不同的设计和施工方案。

2） 独特性。因建筑产品的不可移动性，不同建筑物所处位置的地质、水文、环境、周边建筑等都不相同，用统一的规定和标准不切实际，因此在工程实践中应结合实际，采用符合其自身特点的技术方法。

3） 系统性。基坑工程涵盖了岩土工程、结构工程、环境工程、施工技术等多种学科，是一项复杂且有机统一的系统工程，因此必须加强交叉学科之间的学习和研究，与工程实践相结合。

4） 受时空效应影响。基坑的稳定性和变形受基坑的平面和深度（ 空间） 影响很大，并且开挖后的基坑的土体压力随时间而发生变化（ 时间） ，因此在深基坑施工时必须特别注意时空效应的影响。

5） 影响环境。深基坑施工中对环境的影响表现在两个方面： a. 土方开挖、土体压力和地下水位的变化对环境本身的影响； b. 土体和地下水位的变化对周围建筑和地下管网的安全性、稳定性及正常使用的影响。

6） 工期紧和质量高。深基坑工程在符合规范、规程规定和科学管理的基础上，尽可能缩短工期，一方面可以减弱时空效应的影响，另一方面可以减轻对环境的影响。同时，深基坑施工的质量保证是整个结构质量保证的基础，质量保障必须高标准，严要求。

7） 事故多，风险高。基坑工程属于临时工程，有的施工单位重视度不够，尤其基坑开挖后，不确定因素很可能出现，如自然环境，天气变化等，很可能伴随事故发生。因此基坑施工中必须加强管理，避免事故，降低风险。

2 深基坑工程的施工要点

大型深基坑工程作业面积大，对施工人员、施工技术、施工装备水平要求较高。必须做好施工前期准备工作，确定施工过程中技术保障、安全保障、质量保障措施，制定应对不确定因素出现的预案等等。

1） 做好做细前期勘察工作。前期现场勘察和取样工作是后续施工方案确定的基础，这一阶段工作提供的信息越准确，基坑开挖和支护方案的确定就越科学、越合理。

2） 确定开挖方案、支护方案、环保措施、技术经济分析。

3） 施工实施。

a. 支护。工程中常用的支护方式有土体加固水泥墙、排桩、地下连续墙、土钉墙等，不同的支护方式所适合的场地条件和施工工艺是不同的，但无论何种支护方式，其功能无非有以下几种： 挡水：以防止地表水或地下水对基坑稳定性的影响。支撑： 提供足够支撑以限制基坑侧壁位移不超过限值。挡土： 形成受力体系抵抗基坑侧壁土压力。

b. 开挖。对于大型深基坑来说，开挖工艺很重要，一般采用分层机械开挖。在开挖过程中随时对边线边坡观察，一是防止出现较大误差，二是发现特殊情况如断层、洞穴、古墓等及时上报处置。若周边建筑基础埋深较深，还应采取加固措施，防止对其产生影响。土方堆运规划合理，防止对基坑和环境产生不利影响。

c. 排水。对于大型深基坑，往往地下水位较高，地下水渗入不仅加大施工难度，而且会造成边坡破坏甚至塌方。地基土在水的浸泡下会发生变化，甚至影响建筑物的整体安全。因此在开挖前或开挖过程中要进行降水排水。方式多用井点降水。施工时应通盘考虑，既做到保证土体的强度和变形、坑底土体稳定，还要保证对周边环境不产生不利影响。降水排水过程监控到位，防止安全事故发生。

3 深基坑工程破坏形式分析

深基坑开挖中，由于坑内外土压力差的增大使支护结构变形超过限制而破坏。包括强度破坏与稳定破坏两种主要形式。

1） 支护受弯破坏（见图1） 。强度破坏。主要由于支护结构强度不足，应从支撑、拉锚、墙体截面几个方面分析。

2） 支护倾斜（见图2） 。强度破坏。主要由外载突然增大引起支护结构强度破坏。

3） 管涌（ 见图3） 。土体稳定破坏。坑内外水头压力差过大引起。

图1 支护受弯破坏 图2 支护倾斜 图3 管涌

4） 坑底隆起（见图4） 。土体稳定破坏。坑底土体回弹或周边土体自重作用引起。

5） 支护整体失稳（见图5） 。结构稳定破坏。支护结构嵌土深度较小或坑内被动土压力过大引起。

图4 坑底隆起 图5 支护整体失衡

4 深基坑工程质量保证措施

深基坑工程是复杂的系统工程，我们必须从建设单位、勘察单位、设计单位、施工单位、监理单位等几方面入手，以影响工程质量的各个因素为基础进行分解，以全面质量管理理论为指导，层层负责，制定出具体的质量保证体系和措施，保证深基坑工程的整体质量，进而为建筑物整体质量的保证打下坚实的基础。

5 结语

随着深基坑工程实践越来越多，工程技术人员的理论素养也随之提高，工程经验逐渐丰富，在深基坑工程实践中不断总结、学习，借助先进的科学技术和分析方法，既可以实现良好的经济效益，更可实现建筑施工技术的创新发展。

参考文献：

[1] 刘.基于风险管理的深基坑工程施工预警系统研究[D].南京：东南大学，2006.

[2] 赵志绪，应惠清.简明深基坑工程设计施工手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.

[3] 徐至钧.深基坑与边坡支护工程设计施工经验录[M].上海：同济大学出版社，2011.

[4] 中国土木工程学会土力学及岩土工程分会.深基坑支护技术指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.