楊彥生

（中鐵建工集團(tuán)，北京100071）

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市建筑空間不斷向上向下拓展，高層、超高層建筑如雨后春筍，城市建筑密集，地下空間不斷開發(fā)利用，超大超深基坑不斷涌現(xiàn)。在這種建筑結(jié)構(gòu)環(huán)境下，如何提高深基坑支護(hù)質(zhì)量，是現(xiàn)階段建筑單位需要重視的問題。本文對勘察、設(shè)計、施工、使用等各階段及其交互過程中存在的關(guān)鍵點進(jìn)行探討，并根據(jù)其中存在的技術(shù)問題，提出針對性的解決措施，從而有效提高建筑施工中深基坑支護(hù)技術(shù)的質(zhì)量，促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 建筑工程施工中深基坑支護(hù)施工技術(shù)

基坑工程是一項包括基坑支護(hù)體系的設(shè)計、施工和土方開挖的綜合性系統(tǒng)工程，其具有臨時性、安全儲備小、風(fēng)險性較大、技術(shù)綜合性強(qiáng)等特點。基坑支護(hù)的設(shè)計與施工方案的合理性、可行性及可靠性，往往成為制約工程造價、工期和安全的重要因素[1]。

建筑基坑支護(hù)多種多樣，如放坡、土釘墻、重力式擋土結(jié)構(gòu)、懸臂式結(jié)構(gòu)、錨拉式結(jié)構(gòu)和內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)等。城市空間相對狹小，土地的綜合利用程度越來越高，建筑基坑的平面布置特點等，對于超大超深基坑，越來越多地應(yīng)用內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)支護(hù)體系。

內(nèi)支撐式支護(hù)體系應(yīng)用于大型超深基坑施工，其主要由內(nèi)支撐系統(tǒng)和擋土結(jié)構(gòu)構(gòu)成。在實際施工過程中，擋土結(jié)構(gòu)能夠有效承擔(dān)基坑開挖時產(chǎn)生的土壓力和水壓力，其還能避免將產(chǎn)生的壓力傳遞到支撐結(jié)構(gòu)中，具有良好的防泄漏功能，有效提高大型超深基坑施工質(zhì)量。支撐系統(tǒng)主要有水平和豎向2 種體系，支撐材料有鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，豎向采用鋼結(jié)構(gòu)，具有便捷性，在安裝后能夠直接具有支撐能力，降低時間效應(yīng)帶來的施工影響，水平向采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其具有靈活性，能夠適應(yīng)各種各樣的基坑形狀，且不會因為某些小因素能產(chǎn)生較大的位移，因此，能夠有效保證深基坑施工質(zhì)量。

3 建筑工程中深基坑施工管理存在的問題

3.1 深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)不合理

深基坑工程設(shè)計階段需要以勘察和開挖施工時的諸多技術(shù)參數(shù)為依據(jù)，在開挖施工過程中往往又會引起支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移以及基坑內(nèi)外土體變形，發(fā)生種種意外情況?？辈鞌?shù)據(jù)的失真和施工技術(shù)參數(shù)的不確定性，對深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型和設(shè)計都會產(chǎn)生顯著的影響。

目前，計算土壓力多采用朗肯土壓力理論，屬于平面靜態(tài)設(shè)計原理。而實際上，土壓力存在顯著的空間效應(yīng)，同時開挖后土體蠕變等原因，又使土壓力具有時間效應(yīng)，因此，支護(hù)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)是空間動態(tài)平衡。

在開展深基坑支護(hù)施工過程中，其需要提前計算支護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)來制訂合理的深基坑支護(hù)方案，但是由于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，現(xiàn)階段國內(nèi)外都沒有精準(zhǔn)的計算方法，因此，在施工過程中，往往會出現(xiàn)設(shè)計計算結(jié)果與實際施工數(shù)據(jù)不符的情況，降低深基坑支護(hù)質(zhì)量。目前，在計算深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)值時，主要采用等值梁法，但是其計算結(jié)構(gòu)存在著較大的誤差且需要較多的施工成本，在土層采樣過程中，還存在著土質(zhì)隨機(jī)性和不確定性等問題，進(jìn)一步降低深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算準(zhǔn)確性。

3.2 基坑開挖不合理

深基坑開挖中，出土方案將直接影響深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和施工工期。因此，深基坑土方開挖順序和參數(shù)，內(nèi)支撐施工和養(yǎng)護(hù)，結(jié)構(gòu)換撐必須與基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體受力狀況相吻合，綜合考慮施工工期和基坑和周邊環(huán)境安全等各種因素，避免盲目施工，嚴(yán)格遵循開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖的施工規(guī)則。

通過分析以往大量的深基坑支護(hù)開挖情況分析，可知深基坑存在著空間位移問題，在實際施工過程中，深基坑內(nèi)部存在著中間大兩邊小的問題，這種形狀會降低深基坑邊坡的穩(wěn)定性，進(jìn)而會影響整體建筑施工質(zhì)量。出現(xiàn)這類空間效應(yīng)的問題主要原因為，設(shè)計人員在進(jìn)行制訂深基坑支護(hù)方案時，采用平面法來處理問題。例如，在深基坑支護(hù)體系中存在著細(xì)長條和規(guī)則性2 種結(jié)構(gòu)，對于細(xì)長條結(jié)構(gòu)，其采用平面法能夠有效解決實際問題；而具有長方形規(guī)則性結(jié)構(gòu)時，難以解決存在的問題，使其形成空間問題。

3.3 忽略施工交底工作

在開展深基坑支護(hù)工作前，需要制定合理的挖土和支護(hù)程序，來提高深基坑支護(hù)穩(wěn)定性，降低其出現(xiàn)變形的概率。在施工前，還需要進(jìn)行施工交底工作，來明確施工計劃的合理性，但是在實際施工時，由于施工單位重視自身的經(jīng)濟(jì)效益，為了縮短施工周期，忽略施工交底工作，導(dǎo)致施工過程中出現(xiàn)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形，降低建筑施工質(zhì)量。

4 加強(qiáng)深基坑施工技術(shù)管理的措施

4.1 合理選擇支護(hù)方法

在施工過程中，主要有重力式擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)、混合式支護(hù)結(jié)構(gòu)及懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)，施工單位需要根據(jù)施工現(xiàn)場情況來選擇合理的支護(hù)方法。對于重力式擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，其主要是利用自身的重量來實現(xiàn)對深基坑的保護(hù)，能夠使其內(nèi)部形成平衡，提高深基坑的穩(wěn)定性。對于混合式支護(hù)結(jié)構(gòu)，其主要利用錨桿來提供支護(hù)方式，能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到混凝土表面，使其形成支護(hù)結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的承載能力。而懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)，其能夠滲入施工現(xiàn)場巖層內(nèi)部中，并且能夠根據(jù)巖層等級來為支護(hù)結(jié)構(gòu)提供穩(wěn)定的環(huán)境，這種支護(hù)方法經(jīng)常被應(yīng)用到土質(zhì)環(huán)境良好的施工現(xiàn)場中，能夠有效提高深基坑支護(hù)質(zhì)量。

4.2 保證基坑開挖合理性

基坑工程時空效應(yīng)理論是指在基坑工程施工中科學(xué)地利用土地自身控制地層位移的潛力，來解決軟土深基坑穩(wěn)定和變形問題的設(shè)計方法和施工工藝。時空效應(yīng)法就是考慮深基坑施工的時間和空間效應(yīng)的施工步驟，根據(jù)基坑規(guī)模、幾何尺寸、圍護(hù)墻體及支撐結(jié)構(gòu)體系的布置，基坑地基加固和施工條件，按照“分層、分塊、對稱、均衡、限時”的原則確定施工方案。時空效應(yīng)理論的應(yīng)用能有效控制基坑變形，保護(hù)周圍建筑物、地下管線、臨近隧道等的安全，同時可以提高施工效率，節(jié)省工期。綜合運用深基坑盆式和島式開發(fā)，合理確定分層分塊施工參數(shù)，減少無支撐暴露時間，是時空效應(yīng)理論應(yīng)用的關(guān)鍵所在。

4.3 制訂合理的施工和監(jiān)測方案

建筑施工中深基坑支護(hù)工程還需要做好使用期內(nèi)的管理工作，首先，施工應(yīng)該嚴(yán)格按照技術(shù)方案確定的順序、步驟和參數(shù)進(jìn)行，嚴(yán)禁出現(xiàn)超挖和支撐系統(tǒng)滯后的現(xiàn)象；其次，應(yīng)該制訂合理的基坑監(jiān)測方案，并定期對支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變及位移、周邊道路和地下管線的沉降，周圍建筑物的沉降和傾斜，地下水位和壓力變化進(jìn)行監(jiān)測，并采取有效措施防止超限；最后，應(yīng)對基坑降水和止水設(shè)施的效果引起足夠的重視，避免出現(xiàn)流沙、管涌、地基土上冒等情況。對于由于深基坑支護(hù)工程中需要應(yīng)用較多大型施工設(shè)備，不僅要定期檢查和維護(hù)設(shè)備情況，還需要保證在運輸過程中要制定合理運輸路線。對于易出現(xiàn)問題的施工區(qū)域，要豎立警示牌。施工單位還應(yīng)當(dāng)定期組織管理人員進(jìn)行培訓(xùn)，以此來提高監(jiān)督管理意識，并做好施工交底工作，以此來提高深基坑的施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

綜上所述，建筑施工中深基坑支護(hù)工程具有重要的作用，直接影響建筑工程的質(zhì)量，因此，在實際施工過程中，要合理選擇支護(hù)方法、保證基坑開挖的合理性并制訂合理的施工方案，從而有效提高深基坑支護(hù)質(zhì)量，促進(jìn)我國建筑行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。