董興來

【摘 要】本文講述了深基坑施工在高層建筑的重點，并且作者根椐工程實例，對深基坑施工安全措施進行了討論。

【關(guān)鍵詞】深基坑；安全措施；圍護

隨著我國的經(jīng)濟不斷發(fā)展，深基坑施工是高層建筑施工的重點，同時也是難點，作為整幢大廈的基礎(chǔ)，其施工質(zhì)量好壞直接關(guān)系到大廈的質(zhì)量和使用安全。深基坑施工具有較大的難度，同時具有很大危險性，可能引起基坑周圍局部土體位移的沉降，危及鄰近建、構(gòu)筑物、道路及地下管線安全，即造成人民生命財產(chǎn)的重大損失。同時也影響工程的順利實施。所對深基坑施工技術(shù)方案及安全技術(shù)措施必須認真考慮，在確保安全的前提下選擇最佳的施工方案。深基坑施工主要包括圍護工程、挖土工程及地下室底板工程三大塊，其中圍護工程是三塊中的重點。本文以某大廈為例，主要就圍護工程施工作詳細討論。

1.工程概況

某大廈工程位于最繁華地段的地區(qū)。商業(yè)大廈由主樓和裙樓兩部組成，中南部方向為主樓，計十六層，總高度71 m。地下室二層，基坑深度分別為7.3m和 9.1m；裙樓在北段，地面七層，地下室一層 ，基坑深度為4.9 m，圍護延長米約300m，工程樁系 800鉆孔灌注樁。根據(jù)提供的工程地質(zhì)勘察報告，在圍護樁深度范圍內(nèi)，土層的物理學指標如下：

2.圍護工程

圍護工程施工技術(shù)方案一般主要有鉆孔灌注樁、混凝土地下室連續(xù)墻、水泥攪拌樁自立式擋土墻，拉森鋼板樁，預制空心方樁等，同時采用對攆、角撐、斜撐、壓力注漿和鋼筋混凝土蓋梁、素混凝土蓋梁等相互配合，但根據(jù)具體施工現(xiàn)場的周圍環(huán)境、實際的挖土深度、安全因素、經(jīng)濟因素工期因素等，選擇既安全又經(jīng)濟的施工方案，目前一般多選用幾種方案相互配合使用的組合式結(jié)構(gòu)的圍護方案。

（ 1 ）圍護設(shè)計

①圍護設(shè)計思路

本工程變形控制要求高，而且基坑深度有 A區(qū)4.9 m，B區(qū)7.3 m及 c區(qū)9.1 m三種，宜采用多種圍護形式組合結(jié)構(gòu)方案。根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況、造價的控制及與挖土工程的配合，在 9.1m深基坑處采用鉆孔灌注樁加兩遭支撐，并且第二道支撐采用預應力錨桿；基坑南側(cè)有一汽車斜坡道，宜采用大面積水泥攪拌樁加固處理；北側(cè)4.9m的深基坑則采用能撐則撐，不能撐就用懸臂樁形式；7.3m的深基坑采用一道對撐或角撐形式，南北深淺交匯處用水泥攪拌樁支護。

②圍護設(shè)計計算

本工程壓力計算采用朗肯土壓力理論，水土合算，地面超載取20kN/m2，半無限分布，基坑南側(cè)和東側(cè)的7.3 m深基坑選用 18.5m長，φ800@950 的鉆孔灌注樁，樁配筋為l2φ25 ；倆側(cè)和東側(cè) 9.1m 深基坑采用 18.5m長，φ800@950鉆孔灌注樁。北側(cè)懸臂部分采用16.5m長，φ800@900鉆孔灌注樁，配筋為16φ25 ，離地面7.0 m處加一道預應力錨桿，錨桿間距為 950mm，以25、30傾角交錯排布；西北側(cè)角攆部分采用φ800@1000的鉆孔灌注樁，樁長13.0m，樁身配筋 12φ22 ；支攆結(jié)點處的支攆柱由鋼構(gòu)件加鉆孔灌注樁組合形成，基底以上用素砼包住鋼構(gòu)件，基底以下配主筋 8φl8通長，做底板時敲掉外包砼，以利底板鋼筋通過；南側(cè)坡道下的水泥攪拌樁為 5.7m寬，10.8m長，樁頂距地面為3.7m，水泥攪拌樁插人坑底 6.25m與鉆孔灌注樁形成較好的整體。除西北側(cè)角撐的淺基坑和南側(cè)基坑外，坑內(nèi)其余各側(cè)坑底距坑壁3.Om寬，5.Om深范圍內(nèi)進行壓力注漿，以加固被動土，注漿的水泥用量為加固土體重量的8%。

③安全保證措施

由于本工程是特殊的淤泥質(zhì)軟土地質(zhì)，進行基坑支護及開挖難度較大，一旦引起支護結(jié)構(gòu)在某種程度的失穩(wěn)，后果不堪設(shè)想，因而必須采取切實有效的技術(shù)安全保證措施，以確保工程順利進行。

1 ）施工前對錨軒進行承載試驗及進行壓力注漿加固效果試驗，根據(jù)試驗結(jié)果確定合理的錨桿長度和壓力注漿配比。

2 ）做好基坑圍護的監(jiān)測便及時掌握基坑施工對鄰近建設(shè)物的影響及支護結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)，在開挖過程中應做好以下幾項工作：

A 對現(xiàn)場周圍的地下管網(wǎng)及建筑物進行沉降監(jiān)測?？筛鶕?jù)要求設(shè)置十二個沉降觀測點。

B 對基坑周圍圈粱沉降及位移進行監(jiān)測。每隔15 m設(shè)置一水平位移觀測點，可測定在基坑開挖過程中圈梁的穩(wěn)定性，同時在必要時對基坑周圍的地下水位進行監(jiān)測，這樣既可監(jiān)測周邊建筑物下沉情況，也可監(jiān)測水泥攪拌樁防滲帷幕效果。

C 對基坑深層土體位移進行監(jiān)測。在基坑周邊根據(jù)挖土深淺和周圍建筑物的重要性設(shè)置十一個測斜L，埋設(shè)深度與圍護樁深度相一致。

D 對基坑支撐軸力進行監(jiān)測。在錨桿上設(shè)置十個錨桿測力計進行錨桿受力觀測，并做好每天觀測記錄 。

上各測試在土方開挖期間每天一次，待地下室底板完成后為每三天一次，各種數(shù)據(jù)必須及時匯總，對于出現(xiàn)監(jiān)測報警情況，及時向有關(guān)部門通報，并協(xié)商進行方案調(diào)整、施工速度控制及制定相應措施，如基坑周邊卸荷，設(shè)立應急支撐等。

3 ）由于氣候影響，特別是碰到雨季，要防止地表水的沖洗，影響圍護桂的強度和地下水位升高。所在挖土過程中，在基坑外側(cè)設(shè)置八個坑外集水井，深3m直徑 800mm，內(nèi)套直徑600mm用8φ16縱向盤，φ10@100螺旋箍做成鋼筋籠，井壁與鋼筋籠之問用半徑l-3碎石做濾水層，鋼筋籠外表用篩網(wǎng)或窗紗包住，集水井之間用500mm寬 300mm深等粒徑盲溝相連，及時排除井內(nèi)匯集水，且坑底內(nèi)四周及中間設(shè)置相應的坑內(nèi)集水坑，并做成 4O0×400排盲溝，及時排除坑內(nèi)積水。

4 ）當土方已有一部分挖到要求深度且有一定大而積時，應及時處理工程樁樁頭，盡快完成墊層工程，以利于圍護的穩(wěn)定性和防止基底好土被雨水破壞而造成施工困難。

3.挖土工程

高層建筑的基坑往往具有較大埋深，所以在開挖時用推土機進行場地平整和開挖表層外，大多采用反鏟挖土和拉鏟挖土機進行開挖。根據(jù)本工程基坑的深度，采用多層開挖，挖出的土方除堆放一小部分外，必須隨挖隨運；開挖土方時，為便于挖土機反鏟、拉鏟以及運土汽車進入基坑內(nèi)施工，在適當部位留了坡道和汽車的出人口。另外還必須做到下幾點：①挖土應在支護體系達到設(shè)計強度后進行并分層開挖，嚴禁一次到底。②基坑開挖時嚴禁機械碰撞支撐、支撐柱及工程樁；機械挖不到的用人工挖除?；觾?nèi)挖出的土及時運走，坑壁外側(cè)附近嚴禁堆土。③開挖時應防止坑底隆起失穩(wěn)和坑底管涌失穩(wěn)。對于前者，應采用階梯式挖土方案或坑壁四周預留一部分反壓土；對于后者，可采取排水降低地下水位或預先截止地下水流人基坑的措施。④挖土速度必須隨圍護監(jiān)測結(jié)果的變化而變化，碰到圍護報警應立即調(diào)整挖土方案，確保圍護穩(wěn)定性 。

4.結(jié)語束

本工程地下室部分施工總的來說是比較成功的，但也存在一些不足的地方：如幾種圍護結(jié)構(gòu)連接部位應力較集中，由此產(chǎn)生土體位移較大；挖土機械有時碰撞圍護樁及一次挖土深度過大也在一定程度上影響圍護穩(wěn)定；挖土與墊層沒有很好銜接使基坑暴露時間相對較長，對圍護造成一定威脅等。總之，從整個深基坑施工過程來看，圍護工程，挖土工程及地下室底板工程三者是緊密聯(lián)系的，挖土和地下室底板工程是以圍護工程的穩(wěn)定為基礎(chǔ)的，反過來挖土和地下室底板工程同時對圍護也可以起加固作用。應根據(jù)基坑的實際情況，三者互相穿插進行，盡量減少基坑暴露天數(shù)，避免因基坑暴露時間過長而影響圍護的安全。