李曉飛

（北京建工京精大房工程建設監(jiān)理公司， 北京 100044）

1 工程概述

本工程位于北京，是一個集會議展覽中心、酒店、辦公樓、商場及餐飲娛樂設施等為一體的綜合性多功能會展中心。擬建建筑物占地面積約 19.82 萬 m2，地下設計為 2 層地下室，基坑開挖深度 11.9 m～16.9 m。該基坑工程具有以下特點：開挖深度較深，為一級基坑工程；工程量非常大，本基坑周長為 1 549 m；工期短。如何合理協(xié)調各個施工環(huán)節(jié)的交叉作業(yè)，是本基坑工程的一大難題。

2 設計方案研究

2.1 支護方案

設計方案的選擇主要考慮場地的工程地質條件、基坑周邊環(huán)境條件及當?shù)氐氖┕そ涷?。正確選擇支護方案是基坑工程的關鍵。

目前國內的基坑支護方案主要有：自然放坡、鋼板樁支護、深層攪拌支護、排樁支護、地下連續(xù)墻、土釘支護及各種支護方式的組合等。

根據場地及周邊環(huán)境，本基坑在東、西、南側采用放坡加土釘掛網噴混凝土的支護方式；而在北側則采用多錨排樁支護方式。

(1)放坡的支護方式是一種最為最經濟支護方式。本基坑的東、西、南側場地比較開闊，具備放坡條件。經過綜合考慮，采用 1∶1.5 二級放坡加土釘掛網噴射混凝土支護方式。

放坡支護設計進行了下列驗算。

①土釘抗拔力驗算：利用公式 驗算；經驗算，符合規(guī)范要求。

②邊坡的整體穩(wěn)定性驗算：計算方法采用圓弧滑動條分法；經驗算，符合規(guī)范要求。

(2)基坑北側 10 m 處存在防洪堤壩和高層建筑，建筑地面比較有限。根據地理條件及地質條件，采用多錨排樁垂直支護方式。選用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁作為支護體；施工方法為先施工鉆孔灌注樁，結構為多錨式排樁的方案。采用樁間間隔 1.2 m 旋挖式 φ800 護坡樁；樁嵌入深度 5 m，樁頂設有冠梁。開挖面上平均 4 m 打入 1 排預應力錨索。以基坑開挖最深一剖面為例，此剖面打入 4 排錨索；4 排錨索從上到下的承載設計值分別為 249 kN、303 kN、324 kN 和 303 kN，預應力值分別為 170 kN、170 kN、200kN 和 200 kN。

垂直支護設計進行了下列驗算。

①整體穩(wěn)定性驗算：計算方法用采用瑞典條分法；計算結果，安全穩(wěn)定性系數(shù) Ks=2.4，滿足規(guī)范要求≥1.2 的要求。

②抗傾覆驗算：經計算，抗傾覆安全系數(shù)為 3.9，滿足規(guī)范≥1.2 的要求。

除此之外，地下水控制的設計和施工，應滿足支護結構的設計要求，應根據場地及周邊工程地質條件、水紋地質條件和環(huán)境條件，結合基坑支護承載力驗算和錨索計算，均滿足規(guī)范要求。

2.2 地下水控制和基礎施工方案的綜合分析確定

目前國內地下水控制分析方法可分為集水明排、降水、截水和回灌等形式。本工程場地下水位在 9 m 左右，而開挖深度超過地下水位。所以必須采取地下水控制，保證工程的有效完成。

本場地含水為巨厚的砂、礫石層，滲透系數(shù)大，采用井點降水是最經濟合理的方法。本工程采用管井降水方案。場地水位埋深 9 m，考慮 1.2 的安全系數(shù)，利用大井法估算基坑排水量驗算，該場地共布置降水井 63 眼；井間距 24 m～25 m。

3 基坑設計與施工中可能引產生的問題

基坑安全可靠性問題一直是每一個基坑工程的首要問題。特別是在 20 多 m 的超深基坑中，對基坑穩(wěn)定性的要求更高。這給設計人員及施工人員帶來許多有關基坑穩(wěn)定的問題和挑戰(zhàn)。由于在基坑支護結構上的作用具有許多不確定因素，以及在設計理論上存在著不完善現(xiàn)狀，從設計到施工，任一細小環(huán)節(jié)的忽視都可能引起無法挽回的事故。要避免產生重大基坑事故的最好辦法是采取預防為主的對策。

3.1 工程勘察方面

在勘察方面引起的問題，主要是勘察人員沒有對場地實地勘察，僥幸套用附近建筑物的勘察資料，或是勘察人員對場地勘察不按規(guī)范進行，導致勘察資料不準確，從而產生事故隱患。場地勘察資料是深基坑工程設計施工的重要依據，必須正確、全面地評價場地工程地質和水文地質條件。特別要重視場地范圍內的各土層的抗剪強度指標的測試，使該指標能準確、全面反應場地的真實情況，使設計方案更經濟合理。

3.2 施工方面

深基坑施工要嚴格按照專家審定的設計圖紙和施工組織方案進行，并加強各類監(jiān)測，出現(xiàn)異常及時反應。在施工過程中將可能出現(xiàn)如下的問題。

(1)施工隊的素養(yǎng)缺陷。一支訓練有素的施工隊是保證施工質量的關鍵。如北側的多錨式排樁支護結構，對所打的樁位是否準確或者樁的垂直度有一定的要求。如果樁位打偏或樁打斜到一定的程度，將會影響錨索腰梁的安放和錨索預應力的施加。

(2)邊坡修理達不到設計、規(guī)范要求。邊坡施工存在超挖、欠挖、放坡陡或緩、坡平整度不夠等問題。土方開挖時必須得先用機械開挖形成邊坡，然后經人工修整坡面后，才可以開始支護和初噴的工序。在實際開挖時，如果施工人員管理不到位，技術交底不充分，分層分段開挖高度不一，挖機操作手的操作水平等因素的影響，都可能造成出現(xiàn)上述問題。

(3)基坑開挖與支護不配套。支護施工滯后于土方施工是難以避免的問題，但是如果滯后的時間太長，則可能會導致嚴重的問題。如支護結構整體向基坑內傾斜、基坑整體坍塌等。北側的垂直支護平均每排錨索 3 m～4 m；打錨索前必須卸掉這些土。如果長時間不打上錨索等將有排樁向內傾斜的趨勢；如有土方超挖的情況，情況會更嚴重。北側排樁支護，打第 3 層錨索時由于天氣及土層復雜的原因，第 3 層錨索遲遲不能打完，導致排樁后出現(xiàn)了一條很大的裂縫(排樁向基坑內傾斜)，出現(xiàn)了險情。最后在樁后采取了注漿加固及回填的方法，才緩和了險情。

(4)同時還有噴射混凝土厚度不夠、強度達不到設計要求、成孔注漿不到位、土釘或錨桿受力達不到設計要求、邊坡頂面未按要求處理等問題，都是需要在施工過程中要注意的問題。

3.3 降水方面

水是導致基坑特別是深基坑事故的重大因素。許多深基坑工程事故都是由于水的原因造成的，深基坑工程的降水是一項事關大局的工作。地下水處理不當往往會造成基坑坍塌事故，同時還會給周邊環(huán)境造成不良的影響。降水施工過程中將會出現(xiàn)如下問題。

(1)確保降水不間斷。在開始降水后，必須確保降水的連續(xù)性。不能因為電及水泵等原因導致停止降水。

(2)在抽水過程中嚴防出現(xiàn)管涌現(xiàn)象。降水井不滿足規(guī)范要求，很容易導致管涌現(xiàn)象，必須做好防管涌的工作。在抽水過程中當發(fā)現(xiàn)某井抽出的水渾濁時，必須停止該井降水并找出渾濁的原因。

(3)降水引起地面沉降。降水水位下降將會引起土中有效應力的增加，導致地面沉降。地面沉降過大時，會造成相鄰建筑物的傾斜與破壞及地下管線的破壞。因此，在降水設計中應充分考慮此問題。由于本場地底層以礫砂、圓礫為主，變形模量較大，產生的地面沉降量很小，因此可忽略此問題。

3.4 工程監(jiān)測方面

深基坑監(jiān)測是指導正確施工、避免事故發(fā)生的必要措施，是一種信息施工技術。不重視信息施工，必然是盲目施工，不能防患于未然。有的工程為了節(jié)約，基坑施工沒有安排施工監(jiān)測，或不合理地削減監(jiān)測內容，從而使監(jiān)測工作不力，無法及時判斷與處理險情，從而造成事故。在本次基坑工程中，正是因為在工程監(jiān)測方面做得很到位，能及時發(fā)現(xiàn)問題，才得以有效地處理問題。本工程能很好地按時完成，工程監(jiān)測在其中起了很大的作用。

4 結 語

通過對本工程實例的剖析可以看出，要成功完成一項基坑工程，至少須具備三個條件：安全合理的支護方案、先進的支護設計和一支訓練有素的施工隊伍。支護方案正確，是指基坑支護結構的選擇要在因地制宜的基礎上，綜合技術、經濟、安全和環(huán)境等各方面的因素，做到措施得當、安全合理,并且對環(huán)境無害。設計先進是要求基坑支護設計運用先進的技術手段，解決好安全和經濟這一矛盾。一支優(yōu)秀的施工隊伍,不僅能正確領會設計意圖，嚴格按照設計圖紙和施工規(guī)范進行施工，并且具有信息化施工的手段和能力，為檢驗和發(fā)展設計理論、正確指導施工反饋大量的寶貴數(shù)據，并能及時地采取得力措施，將基坑工程隱患消滅在萌芽狀態(tài)。

[1]JGJ 120—1999,建筑基坑支護技術規(guī)范[S].

[2]GB 50007—2002,建筑地基基礎設計規(guī)范[S].

[3] GB 50010—2002,混凝土結構設計規(guī)范[S].

[4] JGJ 94—1994,建筑樁基技術規(guī)范[S].

[5] GB 50086—2001,錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范[S].

[6]余志成,施文華.深基坑支護工程設計與施工程[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,1997.

[7]馮清晉.某高層住宅深基坑支護設計及施工[J].山西建筑,2005(14).