0 引言

　　近年來,隨著大批的高層和超高層建筑的建設,開發(fā)商為提高建筑用地率,加之國家有關規(guī)范對基礎埋置深度和人防工程的要求,多層、超高層建筑地下室的設計必不可少,有的地下建筑甚至有三四層,最深的達數(shù)十米,于是,地下建筑開挖時的深基坑支護成為一個必要的施工過程。

　　但由于深基坑支護為臨時建筑,不在建筑主體施工的范圍內(nèi),為節(jié)省投資、降低成本及加快進度,業(yè)主、施工單位往往只強調(diào)基坑支護施工的臨時性,而忽略了基坑支護施工的重要性、復雜性及風險性,認為只要深基坑在完成主體±0. 00 m時未垮掉便解決問題,有的施工單位甚至認為挖一個大坑、簡單地處理一下坑壁即可,致使深基坑施工時安全質(zhì)量事故時有發(fā)生,不僅延誤了工期,還造成了巨大的經(jīng)濟損失。

　　1　施工準備階段的控制要點

　　1. 1　設計管理

　　設計方案的合理性是直接影響深基坑支護工程成敗的關鍵因素,一個成功的深基坑支護設計方案應當經(jīng)濟合理、安全可靠、施工技術可行。在我國,由于深基坑的出現(xiàn)比較晚,深基坑的設計并不十分成熟,仍處于摸索階段。據(jù)2000年的資料統(tǒng)計,在基坑工程施工質(zhì)量事故中,由于設計原因造成的占事故總數(shù)的43 %。設計原因主要表現(xiàn)在:無證掛單設計、盲目設計、荷載取值錯誤、地下水處理方法失誤、支護方案選擇不當?shù)取?/p>

　　要改變這種狀況,首先,設計人員應具有理論力學、材料力學、結構力學、工

　　程地質(zhì)與水文地質(zhì)、土力學、地基與基礎等多學科的知識,熟悉當?shù)氐乃牡刭|(zhì)狀況和特點,在結合建筑及周圍環(huán)境特點的基礎上,設計出經(jīng)濟合理的深基坑支護方案。其次,工程人員在施工前應對方案進行認真審核,理解設計意圖,及時與設計人員溝通以掌握方案,在施工組織時,使各個組成部分、各道工序協(xié)調(diào)有序。再次,業(yè)主方應了解深基坑支護的重要性,選擇有經(jīng)驗的設計單位設計支護方案。

　　1. 2　分包單位的選擇

　　由于深基坑支護的特殊性,其施工應由具有施工資質(zhì)與能力的專業(yè)分包隊伍進行。施工單位的技術力量、整體素質(zhì)是影響工程質(zhì)量的重要因素之一,監(jiān)理工程師應協(xié)助業(yè)主審查總包單位選定的專業(yè)隊伍,選擇社會信譽好、技術力量強、施工經(jīng)驗豐富的分包單位,同時應防止層層轉(zhuǎn)包、“層層剝皮”,以致影響工程質(zhì)量的現(xiàn)象發(fā)生。

　　1. 3　施工組織設計審定

　　施工組織設計是指導施工的重要文件。但在目前,有些施工單位往往是照搬他人的施工組織設計;有的雖說是按具體工程的實際情況編制的,但由于種種原因粗制濫造、簡單潦草,基本上無指導意義。

　　因此,監(jiān)理工程師應認真審核施工單位提交的施工組織設計,提出修改意見,要求其修改完善后按程序申報,總監(jiān)審批后方能實施。審核內(nèi)容主要有:基坑的支護體系、基坑開挖方式、施工平面圖、降水措施、監(jiān)測布置的合理性等。

　　2　施工階段的控制要點

　　施工階段是項目實施的關鍵階段,監(jiān)理工程師應根據(jù)地質(zhì)勘探資料和當?shù)厮臍夂驐l件,結合當?shù)厣罨庸こ淌┕さ慕?jīng)驗和條件,確定工程的關鍵項目,要求施工單位制定專項施工方案報監(jiān)理機構審核,并強調(diào)要制定突發(fā)事件的應急預。

　　2. 1　深基坑工程的施工

　　深基坑工程包括挖土、擋土、圍護、防水等環(huán)節(jié),是一項復雜的系統(tǒng)工程,任何一個環(huán)節(jié)的失誤都有可能導致施工失敗,甚至造成事故。施工單位要嚴格按照施工規(guī)程、經(jīng)批準的施工組織設計及相關的技術規(guī)范組織施工,對各施工要點要制定施工方案, 并加強過程控制。

　　例如,確定土方開挖方案時,應對地質(zhì)勘測報告、周圍建筑物及地下設施情況等信息進行分析,對特殊土質(zhì)需精心組織施工,膨脹土地區(qū)不宜在雨季開挖,軟土地區(qū)分層開挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土進度過快,極易改變土體原來的平衡狀態(tài),降低土體的抗剪強度,從而導致土體發(fā)生水平方向的滑移,造成坍塌事故。

　　2. 2　深基坑周圍土體止水效果的控制

　　在地下水位較高的地區(qū),地下水對深基坑工程施工帶來的危險程度是相當高的。地下水的來源一般為上層滯水、潛水、承壓水、雨水及基坑周圍的滲漏管道水,由于水的來源復雜,在制定止水方案時應從深基坑工程的防水、降水和排水3個方面考慮,根據(jù)地質(zhì)勘察部門提供的地質(zhì)資料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周圍環(huán)境,不能僅靠長時間不間斷地抽水來降低地下水位,否則會導致基坑周圍土體流失,周圍建筑物不均勻沉陷,甚至發(fā)生坑底流沙、管涌等現(xiàn)象,增大了處理難度,拖延了工期。

　　止水帷幕是高水位地區(qū)深基坑支護工程中常用的止水措施,其施工方法主要有高壓噴射注漿法、漿噴深層攪拌法、粉噴深層攪拌法和壓力注漿法等。

　　采用漿噴深層攪拌法進行止水帷幕止水施工時,如果止水帷幕的攪拌樁成樁質(zhì)量不好,深基坑開挖后會出現(xiàn)滲水較多的現(xiàn)象。若此時再采用灌漿的方法進行處理,則延誤工期、增加造價。因此,在該類止水帷幕施工時要注意以下幾點:

　　(1) 保證樁體質(zhì)量。確定合理的水泥漿摻加量,保證樁體攪拌均勻、樁長達到設計深度,避免樁頭出現(xiàn)攪而無漿的情況,特別是在土層情況變異較大的地區(qū),因攪拌樁的樁徑不易控制,容易導致止水失效。

　　(2) 保證樁的搭接長度和密實度,杜絕空洞、蜂窩及樁頭開叉的現(xiàn)象。

　　(3) 不得隨意在基坑支護結構上開口,否則會影響支護結構的安全,也破壞了止水帷幕,導致地下水的滲入。

　　2. 3　深基坑支護的信息化管理

　　深基坑施工的質(zhì)量問題實質(zhì)上是基坑的整體剛度和穩(wěn)定性,即基坑支護結構是否會發(fā)生變形、是否會產(chǎn)生沉降及水平方向的位移或傾斜、支護結構是否有裂縫以及基坑底是否產(chǎn)生隆起和變形,若發(fā)生這些問題將導致基坑支護結構的失敗。

　　基坑支護結構信息化管理的主要手段,是安排專業(yè)施工監(jiān)測人員對基坑現(xiàn)場及周圍建筑物進行監(jiān)測,根據(jù)基坑開挖期間監(jiān)測到的基坑支護結構或巖土變位等情況,比照勘察、設計的預期性狀,動態(tài)分析監(jiān)測資料,全面掌握位移變化的大小、方向、變化頻率,對照報警標準,預測下一階段工作的動態(tài),及時對施工中可能出現(xiàn)的險情進行預報,超過位移設定的預警值時,應及時采取有效的應對措施,確保工程安全。

　　深基坑支護結構工程監(jiān)測的主要內(nèi)容有:支護結構頂部水平位移;支護結構沉降和裂縫;臨近建筑物、道路的沉降、傾斜和裂縫;基坑底隆起的觀測等。以上監(jiān)測除每天進行目測之外,一般每8～10 m設一個監(jiān)測點,關鍵部位適當加密,開挖后每3～5 d監(jiān)測1次,位移大時應適當加密。

　　觀測結果要真實反映所測目標的動態(tài)趨勢,并繪出變化曲線圖,以傳遞險情前兆信息,找出險情發(fā)生的必要條件,如地質(zhì)特性、支護結構、臨近建筑物、地下設施等,結合相關的誘發(fā)條件,如氣象條件、開挖施工、地下水變化等,根據(jù)基坑支護結構的穩(wěn)定性計算結果進行科學決策,以排除險情。

　　開挖較深的基坑時,還應測試支撐的內(nèi)應力,當應力值達到設計值的90 % (或支撐變形達10 mm)時,要及時采取防范措施。另外,因現(xiàn)場施工情況復雜,監(jiān)測點極易被破壞,要注意對監(jiān)測點的保護。

　　2. 4　突發(fā)事件的處理

　　建筑施工是一個投資大、周期長、參與人員多的過程,施工過程中會發(fā)生許多不可預見的事件。對于基坑支護結構的施工,更要做好應對突發(fā)事件的技術準備。常見的突發(fā)事件有:基坑內(nèi)管涌、流沙;基坑支護局部出現(xiàn)成因不明的裂縫、沉降; 氣象異常,出現(xiàn)持續(xù)多日的狂風暴雨; 相鄰工地施工的影響,如降水、打樁、開挖土方;地下障礙物妨礙基坑支護結構或止水帷幕的施工等等。事件發(fā)生后,及時啟動應急預案,并會同相關單位研究解決辦法。

　　3　結語

　　深基坑工程的施工是一個循序漸進的過程,施工單位應按先設計、后施工的程序施工,并盡量做到邊施工、邊監(jiān)測,還要遵循“分層開挖,先撐后挖,隨挖隨撐,對稱均衡,限時限量”的原則,杜絕盲目施工和野蠻施工的現(xiàn)象,加強對整個深基坑施工過程的控制,保證工程順利、安全地完成。