浅谈深基坑工程施工中存在的问题及技术处理措施

摘要：伴随着我国国民经济日益蓬勃发展,建筑向着大型化,高层化快速发展，大量大型建筑、高层建筑拔地而起，日益增多。众所周知，任何建筑都必须有一个好的基础，对大型高层、超高层建筑来讲，这点尤为重要。深基坑的施工安全技术的重要性日益凸显。本文从施工的角度简述了深基坑施工工程中存在的问题，并对其提出了相关技术处理措施。

关键词：深基坑工程；存在问题；技术；措施

中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：

1 深基坑工程施工中存在的问题

随着近年来基坑工程的大量建设为其设计与施工积累了丰富的经验，但由于基坑工程发展迅速，理论研究与实践的差距，基坑工程仍然存在着一些问题。

1.1设计问题

（1）基坑工程结构设计、土压力正确计算问题。作用在结构上的土压力是支护结构设计理论的关键问题，也是基坑安全施工的前提。土压力的大小与分布规律是一项极为复杂的研究课题。它与支护结构的刚度、形式、土的类型、地下水等因素均有关系。再加上基坑开挖土的物理力学指标的空间向异性，使得土压力计算的不确定性。对于计算公式的选用，使得与基坑实际状况有较大差别，另一方面水土压力的分算与合算问题也一直是岩土界争论的焦点。

（2）基坑设计和时空效应结合的问题。目前基坑的变形计算中没有反映施工参数对基坑变形的影响，在设计时要考虑最不利因素以增加安全系数，设计结果是保证了安全但相当浪费。时空效应原理的出现改变了这种困境，带来了希望。目前仅仅依靠大量的工程实践经验总结，无法定量的表达不同施工参数对基坑变形的影响。多数情况靠专家判断，一般工程人员难以掌握，更难在基坑设计中得以普及。

（3）基坑的变形控制设计问题基坑变形包括支护结构变形、坑底隆起和基坑周围建筑物位移。其中基坑周围建筑物位移是基坑工程变形控制设计的首要问题。尤其是软土地区，基坑开挖引起地层变形而损坏地面建筑物和其它市政设施，因而是一项复杂而带风险性的工程。基坑的变形计算理论能否较好地反映实际情况由多种因素制约，除基坑本身的特性，如工程地质、水文地质、基坑的平面尺寸、开挖深度外，还与以下因素有关：支护类型、施工过程、地面超载、周边环境、降水方法与深度。在软土地区还要考虑土体的流变特性，基坑变形控制要求越来越严格，基坑设计已由强度控制为主的方式逐渐成为以变形控制设计为主，才能满足日益发展中的环境要求。

1.2 施工问题

（1）支护结构方案优选问题

目前基坑支护类型主要有：悬臂式支护结构、混合式支护结构、重力式挡土墙结构和拱圈式支护结构。但每一种支护结构都有其适用范围和局限性。支护结构的选型与土层种类及其物理力学性质、地下水位情况、施工条件和施工方法、周围环境、气候、施工周期等都有关系；再者，荷载取值的精确性和计算理论方面存在的问题，使得支护结构的选择与实际情况完全相符合，在当前还存在一定的问题。

（2）信息化施工问题

信息化施工的实质是以施工过程的信息为纽带，通过信息监测、收集，分析研究收集的信息，然后反馈于设计，将获得实测参数与原设计参数比较，重新选择施工参数，不断优化设计，以选择合理的施工，使设计与施工环环相扣的一种信息化施工方法，以及时发现施工中存在的问题，进而及时改进施工技术，以取得良好的工程效果和保持周边环境安全的效果。这一基本模式已在软基堆载预压工程中使用。但在深基坑施工中还刚开始应用，且比堆载预压复杂的多。

（3）基坑开挖与支护衔接问题

基坑开挖有无支护开挖（放坡开挖）和有支护开挖。然而，基坑工程主要集中在建筑物密集地区，放坡开挖受到限制，多采用有支护开挖。开挖与支护的良好衔接既可以加快施工进度，又可以保证基坑的稳定性。目前，常见基坑支护施工滞后于土方施工很长一段时间。主要是由于土方开挖技术含量相对较低，工序简单，再加上抢施工进度，现场管理较乱造成的。使得支护工作无法按时完成，影响了施工进度。对于软土地区，或者是雨季施工，难于保证支护工程施工质量，甚至发生安全事故。

（4）地下水控制问题

地下水控制是基坑工程的一个难点。基坑开挖的施工方法与土质及地下水位等息息相关。特别是沿海、沿江等高水位地区或表层滞水丰富的地区，深基坑工程主要解决上部土层的滞水和降雨积水的疏排等。降低地下水可能引起地面沉降，将对周边环境造成不良影响，尤其是深井降水。因此，科学有效的对深基坑进行地下水控制对于工程的安全有着十分重要的意义。

1．3勘察监测问题

（1）勘察问题

做好勘察工作对基坑工程来说十分重要，是正确进行支护结构设计和合理组织施工的重要依据。勘察范围一般至少扩大至开挖线以外相当于预计开挖深度的1 倍至2 倍左右的范围，对于软土地区应宜扩大。勘察深度应满足基坑支护结构设计的要求，主要提供以下资料：工程地质和水文资料；场地周围环境及地下管线状况；地下结构设计资料等，尤其是流砂和水土流失问题，总之，勘察是正确设计、确定施工方案、合理开挖、合理支护结构与降水方案的前提与依据。

（2）监测预警问题

工程监测是防止产生环境影响必不可少的环节和手段，同时还可以为动态设计与信息化施工提供必要的信心反馈和资料积累。基坑监测不仅在施工期内，在使用期限内也要定期进行。监测项目主要有：水平位移、竖向位移、倾斜、裂缝、支护结构内力、土压力、孔隙水压力、坑底隆起、地下水位和锚杆拉力等。不仅要监测基坑本身，还要监测周围土体、建筑物及地下管线、设施、道路等。

2 安全与技术措施

通过对基坑工程存在问题分析, 深基坑工程施工主要受地质条件、地下水情况、周围环境、大暴雨天气、支护方案及施工方法的影响。为防止安全事故的发生, 在深基坑工程施工中应采取以下相应措施。

2.1 施工前的控制措施

（1）分析地质勘察报告

施工前应对工程的地质勘察报告认真分析研究, 根据挖土深度范围内不同土质的物理性能和地下水位情况(特别是丰水期的水位情况), 选择相应的土方开挖、支护结构及降水方案。基坑支护结构应进行承载能力极限状态的计算及对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。根据所制定的施工方案, 对全体施工人员作详细的安全与技术交底工作。

（2）调查基坑周围的建(构)筑物

调查基坑周围建(构) 筑物在基坑开挖前是否已经存在倾斜、裂缝、使用不正常等情况, 需通过拍片、绘图等手段收集有关资料, 必要时要请有资质的单位事先进行分析鉴定。对于距坑边较近的地下管线应预先采取加固和保护措施。

（3）选择和确定施工方案

根据基坑的实际情况, 选择确定安全、可靠的施工方案, 并组织专家组对方案进行论证评审。对于地质条件较差, 即软土地基及松杂填土地基, 坑边距周围建(构)筑物较近时, 宜选择排桩或地下连续墙支护结构, 不宜选择土钉墙支护结构, 并制定安全措施方案。

（4）硬化处理基坑周围场地

基坑周围场地范围内地面应做硬化处理, 布置完善的排水系统, 预防雨季大量雨水涌入基坑, 或渗透到基坑周边的土体中, 破坏了边坡土体结构, 降低边坡土体的稳定性。

（5）建立系统的监控方案

基坑施工前应作出系统的监控方案。监控方案包括监控目的、监控项目、监控报警值、监控方法及精度要求、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。

2.2 施工过程中的控制措施

（1） 测量定位与监测控制

测量定位应确保工程的边线、轴线、标高等准确, 同时对周边建(构)筑物做好监测记录, 特别是地下水位高、需采取降水方案的基坑施工, 对基坑周边进行沉降观测, 以防过量降水造成基坑周边出现沉降开裂, 还应对边坡及支护结构进

（2） 施工方案的控制

必须严格按照批准的施工方案进行组织施工, 不得随意变更。需修改变更方案时, 应按审批后的方案进行施工。基坑坑顶边缘不得任意堆放土方、材料及设备, 特别是有振动作用的设备, 避免增加坑顶边缘荷载作用。加大边坡及支护结构的承载压力, 同时在坑顶设挡水设施, 防止雨水流入基坑冲刷坡面。

（3） 施工过程的控制

对于采用锚杆支护结构的基坑施工, 基坑开挖和锚杆施工应按要求自上而下分段分层同步进行, 预防锚杆施工跟不上土方开挖的进度, 形成坑壁暴露进间过长, 遭受风雨、日晒等风化作用易被剥蚀。锚杆施工尽量考虑采用螺旋钻孔干作业法, 在上层锚杆注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70% 后方可进行下层土方开挖。土方开挖至坑底标高后坑底应及时满封闭并进行基础工程施工。

结束语

在深基坑工程施工中要根据特点, 了解和掌握一切不利因素, 重视容易发生安全事故等因素, 采取有效的预防措施, 制定切实可行、安全、合理施工方案和方法, 严格按照规范要求施工。随着我国经济建设的持续高速发展，以计算机技术为依托，我国深基坑工程的问题将会逐渐解决，有关基坑方面的规范日趋完善。