浅谈深基坑工程施工技术应用
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【摘要】近年来，深基坑的施工日益增多，如何在深基坑施工中提高社会、经济效益，是建设者常思考的问题。本文首先介绍了深基坑的工程概述及特点，再提出存在的主要问题，最后简述了一些改善的措施。
【关键词】深基坑，施工技术，措施
引言
近年来，深基坑的施工日益增多，如何在深基坑施工中提高社会、经济效益，是建设者常思考的问题，复合土钉综合支护技术以其独特的性能、简便的工艺、快速的施工、经济的造价，已经在全国深基坑支护工程中得到广泛的应用，取得了巨大的社会经济效益。
深基坑工程概述
深基坑工程内涵
深基坑工程又称为“深开挖工程”。为了没置建筑物的地下室需开挖深基坑，这只是深基坑开挖的一种类型。深开挖还包括为了埋设各种地下设施而必须进行的深层开挖。深基坑工程问题在我国随着城市建设的发展而出现，并且存在技术热点和难点。
深基坑工程是一项风险性工程，也是一门综合性很强的新型学科，它涉及工程地质、土力学、岩土工程、结构工程、结构力学、施工技术、土与结构的共同作用以及环境保护等多门学科，是理论上尚待进一步发展的、工程实践经验相对而言有所超前的、具有综合性和交叉性的技术学科
城市中深基坑工程常处于密集的既有建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程的近旁，虽属临时性工程，但其技术复杂性却远甚于永久性的基础结构或上部结构，稍有不慎，不仅将危及基坑本身安全，而且会殃及临近的建构筑物、道路桥梁和各种地下设施，造成巨大损失。
深基坑工程的特点
基坑工程具有很强的区域性
如软粘土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中基坑工程差异性很大。同一城市不同区域也有差异。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜，根据本地情况进行，外地的经验可以借鉴，但不能简单搬用。
(2)基坑工程具有很强的个性
基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质水文地质条件有关，还与基坑相邻建(构)筑物和地下管线的位置、抵御变形的能力、重要性，以及周围场地条件等有关。有时保护相邻建(构)筑物和市政设施的安全是基坑工程设计与施工的关键。这就决定了基坑工程具有很强的个性。因此，对基坑工程进行分类、对支护结构允许变形规定统一标准都是比较困难的。
(3)基坑工程综合性强
基坑工程不仅需要岩土工程知识，也需要结构工程 知识，需要土力学理论、测试技术、计算技术及施工机械、施工技术的综合。
(4)基坑工程是系统工程
基坑工程主要包括支护体系设计和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对支护体系是否成功具有重要作用。不合理的土方开挖、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位、支护结构过大的变形，甚至引起支护体系失稳而导致破坏。同时在施工过程中，应加强监测，力求实行信息化施工。
(5)基坑工程具有环境效应
基坑开挖势必引起周围地基地下水位的变化和应力场的改变，导致周围地基土体的变形，对周围建(构)筑物和地下管线产生影响，严重的将危及其正常使用或安全。大量土方外运也将对交通和弃土点环境产生影响。
3、深基坑工程的主要作用：
（1）满足地下工程施工空间要求及安全；
（2）保证主体工程地基及桩基安全；
（3）保证基坑周边的环境安全。
二、深基坑工程施工中存在的主要问题
当前深基坑工程技术发展很快，进步很大，但同时也还存在不少迫切需要解决的问题。
1、对深基坑工程认识不够深刻
对深基坑工程施工的认识不足，特别是一些建设单位总因其为临时工程，常抱有一种侥幸心理，不愿意在此方面投入，因而就能省则省，压价现象十分严重；
2、缺乏环境考察
经常出现对基坑周围环境状况了解不深不透，缺乏对一些影响深基坑工程风险性的相应控制措施；
3、设计与实际情况差异较大
深基坑支护由于其土压力与传统理论的挡土墙土压力有所不同，在目前没有完善的土压力理论指导下，通常仍沿用传统理论计算，因此有误差是正常的，许多学者对此进行了许多研究，在传统理论土压力计算的基础上结合必要的经验修正可以达到实用要求。问题是对这样一个极为复杂的课题，脱离实际工程情况，往往会造成过量变形的后果。如某些设计、不考虑地质条件、地面荷载的差异，照搬照套相同坑深的支护设计。必须根据实际地面可能发生的荷载，包括建筑堆载、载重汽车、临时设施和附近住宅建筑等的影响，比较正确地估计支护结构上的侧压力。
4、工程监理不到位
按规定高层建筑、重大市政工程等的深基坑是必须实行工程监理的，大多数事故工程都没有按规定实施工程监理，或者虽有监理而工作不到位，只管场内工程，不管场外影响，实行包括设计在内的全过程监理的就更少。客观地说深基坑工程监理要求监理人员具有较高业务水平，在我国现阶段主要就只是监控支护结构工程质量、工期、进度，而对于设计监理与对住宅及周边环境的监控尚有一定差距，巫待完善与提高。；
5、技术存在提高
对于基坑工程的施工技术及其质量要求认识不够，对应急预案及应有的抢险措施准备不充分。
三、提高深基坑施工工程技术的措施
1、做好地质勘察工作
（1）在设计前常先做好对基坑以外周边地区的地质勘察。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1～2倍的范围；而对于软土地区，尚宜扩大。勘察点的深度应满足基坑支护结构设计要求，在软土地区宜达到开挖深度的2～3倍。对于深大基坑，对毗邻既有建构筑物及地下设施的基坑周边，应特别仔细勘察。并应查明地表和地下水体分布、各含水层和隔水层的位置、埋深、水位及其变幅；各地层的渗透系数和水压、流速、流向、补充来源和排泄方向。特别注意流砂和水土流失问题。
（2）深基坑工程施工前应了解基坑周边的地表水以及场地的地下水情况，做好坑周及坑内的明水排放，坑周边地面防水保护措施以及施工现场的地面硬化。对有可能排入或渗入基坑的地面雨水、生活用水、上下水管渗漏应设法堵、截、排，尤其在老粘土分布区严防各种地表水渗入边坡土体和基坑内。
2、做好对周边环境的监护的工作
周边环境调查对象包括基坑周围相当于基坑开挖深度的2～3倍范围内地上的建筑物、高耸塔杆、输电线缆、古建文物、道路桥梁，以及地下管线(应区别其属压力的或非压力的)、人防、隧道、地铁等没施和障碍物。如发现既有建筑物等已有裂损倾斜等情况，同时收集其详细资料，并在必要处做出标记或摄像、绘图等。然后对调查对象承受地基变形的性能做出分析鉴定，确定应加监护方法。
3、使设计方法更加科学
先前用的支护结构采用按变形控制的没计方法，正逐渐代替传统的单纯验算强度和稳定性的方法，并正在完善中。变形分析方法有经验公式法、安全系数法、数值分析法，以及根据控制值反分析法等多种方法。变形控制标准按地区经验而有不同，并与基坑暴露时问有关。此外，还在一些工程中进行了离心加载模型试验、预测支护结构墙体和土体变形，例如上海人民广场地下车库、上海太阳广场大厦、上海地铁徐家汇车站、上海延安东路黄浦江隧道l号竖井等。
充分考虑时空效应，合理确定土方分层开挖层数、时间限制，尽可能减少基坑临空边的长度和高度。分层开挖深度在软土中一般不宜超过1m，较好土质也不宜超过3m。对设有支护结构和隔渗、降水系统的基坑，必须在支护结构和隔渗结构的强度达到设计要求、降水系统运用正常、满足施工要求后，方可进行土方开挖。
4、做好施工过程的监督工作
对开挖过程实施跟踪监测，并将信息及时反馈。这是为了掌握支护结构和基坑内外土体移动，随时调整施工参数，优化设计，或采取相应措施，以确保施工安全，顺利进行。施工监测的作用还在于检验设计的正确性，并有利于积累资料，为今后改进设计理论和施工技术提供依据。
5、做好地质设计参数工作
在降水施工过程中，必须先施工具有代表性的l～2口井进行抽水试验，校核水文地质设计参数后，方可进行其它降水井施工。管井施工应按CJJl0(供水管井设计施工质量验收规范》等规定进行施工与质量验收，实管、滤水管的长度及井管外侧回填料的高度，应根据降水井的深度、地层结构及降水要求而定。管井抽水开泵后30min取水样测试，其含砂量应小于1／50000；如抽水时间在3个月以上，含砂量应小于1／100000。在降水维持运行阶段，应配合土方开挖和地下室施工时对抽、排水量、地下水位、环境条件变化进行控制。
6、严格按照施工原则
采用内支撑的基坑必须按“由上而下，先撑后挖”的原则施工。设置好的内支撑受力状况必须和设计计算的工况一致。拆除支撑应有安全换撑措施，由下而上逐层进行。注意拆除下层支撑时严禁损坏支护结构、主体结构、立柱和上层支撑，吊运拆除的支撑构件时不得碰撞支撑系统和结构工程。
结束语
深基坑工程既是一个复杂得系统工程，也是一门实践性很强的学问，需要我们在不断总结前人经验教训的基础上，应用现代科学技术，针对当前的工程实际情况，采取有效的支护方法，既经济又安全的完成地下工程的施工。
参考文献
【1】GB 50330--2002，建筑基坑支护技术规程[S]．北京：中国建筑工业出版社，2002．
【2】刘海滨．深基坑支护结构的优化选择与动态设计[D]．同济大学，2002
【3】许锡昌．土压力问题与基坑变形分析[J]．中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)，2004.
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