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【摘 要】众所周知，深基坑施工会引起地层的变形，由于周边环境的复杂性，尚需对基坑支护结构的位移进行严格控制，避免周边土体变形过大，为避免开挖基坑对周边的建筑安全造成影响，应控制基坑的位移变形，使其不至于过大，本文结合实际工程案例，通过分析我国深基坑位移控制施工现状及存在的问题，并采取有效的支护方法和对其施工过程实施有效监控，确保了深基坑施工和毗邻建筑物的安全，使临近城市设施不会遭受破坏，希望为我国高层建筑深基坑施工的创新提供一定的理论参考。
【关键词】深基坑；土方开挖；基坑支护；施工技术；位移控制；安全
1、工程概况
本工程为高层公寓住宅项目，建筑高度约110m，地下2 层，地上29 层，属桩筏基础，框剪结构。地下空间为立体车库功能区，首层作为架空设备用途，其余楼层均为住宅。基坑开挖深度为10.9～13.8m，基坑设计为钉墙与钻孔灌注桩结合的支护形式，因开挖深度较深，且地处滨江区域，因此施工地下水位较高。实际工程施工中，主要采取三面喷锚、一面支护的桩支护方法，并通过土方分层分段开挖开展基础施工。由于该基坑处于城市繁华地段，周边的施工环境较为复杂，存在诸多大型建筑和市政设施，路面交通拥挤，出行人多，车流量大，地下管线密集，这给施工过程中使用机械运转、材料运输等工作带来了极大困难，如何开展基坑位移控制工作也就成为一大难题。
图1 基坑支护图
2、基坑位移控制存在问题和解决方案
根基本工程项目深基坑设计要求，本基坑位移控制工作需保证坡顶竖向累计位移不大于40mm，坡顶水位累计位移不大于35mm，周边地表竖向位移累计不超过35mm。
2.1 基坑开挖方式不合理
本基坑工程施工面狭小，且土方开挖较深，周围场地土质性能差。因此，在实际工程中，我们有必要对基坑实施分层开挖，并且与护坡工序配合妥当，通过使用钢板铺路的方法，先对周边土进行开挖，然后再对核心土进行开挖。
2.2 支护方案不合理
在原来的基坑施工设计中，存在下列问题：原设计的第一排锚杆，因受地下管道制约，难以成孔；且周围存在很多粉粘土层，喷锚支护剖面土质难以成孔，一旦不能保证支护桩施工进度，势必对周边百姓生活构成不利影响。考虑到上述问题，我单位多次与设计方沟通，最终将方案中原来的第一排锚杆位置改低 0.2m，从而避开了市政管网，并且将原来设计的锚杆间距1.5m 改为1.3m，长度则由之前9m 增加了一倍；然后加高第一道钢梁，护壁桩间隙之间的上部配以锚杆实施喷浆加固，对于那些难以成孔的位置我们改为打钢化管锚管作业，这就很好地解决了支付方案不合理的问题。
2.3 降水不理想
由于工程施工阶段没有足够数量的降水井，且原有的排水系统较为简易，因此深基坑施工的降水效果不尽人意。为了解决这个问题，我单位通过现场观测后，在基坑周围增加了8个降水井点，之后在原有排水系统上增加明排措施，这就很好地满足了基坑排水的需要，未保万无一失，还专门派人对现场降水状况进行记录。
3、施工方案的进一步优化及实施
3.1 基坑位移动态监测
地下施工技术是当今最活跃，发展最迅速，影响最广泛，渗透力最强的工程技术领域之一，也是衡量一个工程单位技术实力的标志之一。本工程深基坑因分布范围广、滑坡体空间分布状态复杂。为确保工程措施切合实际情况，有效地保证既有线运营安全。有必要对基坑位移实施动态监测，建立监测系统，加强对基坑稳定的长期监测。通过监测，了解深基坑工程受力状态、评价加固工程的作用效果，进而评价基坑的安全状态。检测采用地表变形监测和钻孔测斜相结合的方式，以钻孔测斜为主要的位移监测手段。
（1）检测系统布置。依据滑坡治理设计方案和施工现场情况，该段基坑测斜观测共布置3个剖面9个钻孔。由于在测斜钻孔期间没有及时安放测斜管，加之前期开挖施工便道时破坏了部分测斜钻孔，使得原有测斜钻孔不能利用。根据实际工程状况，并考虑能有效监测基坑滑动情况，新施工的测斜钻孔仍采用3排9孔方案，每排所处的里程位置不变，孔距根据基坑实际情况进行调整。
（2）监测方法及部分结果。结合工点实际情况，监测期限为二年，监测频率：施工前3～6 次、施工期间1次/ 周、竣工后1次/月。雨季及台风时应加强监测频率。根据实际监测结果确定监测时间是否延长。在深基坑施工阶段共进行了9 次观测。其中在CX-2 号测点距离地表11.3m 左右深度处变形较大，其他测点位移变化较小。
3.2 护坡桩及锚索施工
本工程统一采用桩径为800mm、长24m的护坡桩，一共51根。在护坡桩施工阶段，我们首先对一侧进行放坡，并开挖至-3.0m 深度，通过仔细观测现场地面动态确认无异常情况时，即可开始护坡喷锚与支护桩施工工作。为了加快工程进度，该过程可以和锚索、冠梁等作业同时进行。
3.3 土钉墙施工
本工程中实际施工土钉墙八道，考虑到工程现场的土质为粘土层和粉砂，土质较脆弱，所以我们主要采用进口的SM-400 钻机开展成孔作业，在钻孔工作进行中，我们必须时刻留意粉砂层的施工状态，杜绝施工过程中可能造成的孔洞透水。土钉施工阶段，为了保证后续工作的顺利进行，施工人员应及时提供相应的工作面，杜绝因工作面不足而造成的窝工现象。在这一过程中，我们要提供有力条件尽可能使得钢筋网、混凝土面板也在同一时间进行施工，从而给下一步土方开挖工作节省宝贵时间。应指出的是，土钉墙施工、土方施工两者要相互配合，避免任何一项工作因单独作业而给总工期带来不利影响。
3.4 土方开挖施工
（1）开挖方法。在基坑开挖施工中，应时刻谨记“分层、分段、先撑后挖、快挖快撑、保持基坑围护体受力均衡”的原则。考虑到本工程项目开挖深度大、土方量大、工期短等特殊因素，因此在实际工程中需要全过程配合土钉、锚索进行施工，这无疑是本工程的一项重点工作，这也需要我们在车辆、设备的管理工作上安排足够人员，同时也要严格把握挖运土施工的顺序，重视现场施工管理工作。因此，我单位专门增设了 4 名现场值班和测量人员，一旦开展土方挖运工作，必须对开挖的深度、土方堆放场地坐标、高度等开展准确的测量工作，且放线定位要准，误差不能超过 50mm。同时，在施工阶段必须按分层分片的方式展开开挖工作，且全过程配合土钉、锚索作业进行施工。
（2）开挖顺序。-4.50m 标高以上的土方分层分段开挖支护，及时将土方外运，为基础桩施工及时提供施工工作面。-4.50m 标高以下土方，地质报告为粉土层，且含水率较大，如按以上运输方式汽车无法在基坑内行走，必须垫 2cm 厚钢板或 20～30cm砖渣、石渣，增加了施工成本。经对方案的优化，-4.50m 标高以下土方采用一步开挖到位。即先将基坑四周土方分层开挖至设计基底标高，保留基坑核心土。做好支护后再挖中间土，从一端用两台反铲挖掘机装运土方，同时分段进行桩承台、基础底板施工，最后用一台长臂反铲挖掘机收坡道土方。采用这种施工方法，大大提高了施工效率，减少了基坑的暴露时间，确保了基坑及周边建筑物的安全。
4、施工阶段的现场管理
4.1技术管理
施工阶段对技术的管理主要有以下几方面：
第一，根据工程的特点，及时完成设备、材料的检测及报审，并及时办理相关合同、安全协议及工程保险；
第二，提前编制基坑开挖紧急预案和事故处理预案；
第三，监测单位要及时提供关于基坑支护位移，周边建筑、道路沉降及位移数据；
第四，对开挖方案的安全性进行专家论证，切实落实质量安全技术交底手续；
第五，当围护体局部有渗漏时，应及时采取补救措施，如使用堵漏剂、坑外注浆、坑周围局部打压木桩，钢板、水泵抽水等防排结合方式进行排水作业；
第六，对支护桩冠梁混凝土要加强养护，为给方案的实施提供数据支持，要及时追踪其3d、7d的强度试压报告；
第七，密切监视地下水位状况，每天至少观测一次，当水位降至开挖面500mm以下时再进行开挖工作；
第八，采用中心岛式开挖，同时，为缩短工期，减少运输车辆的通道回填渣土工作量，应采用多机接力的运输方式。
4.2组织管理
首先，要根据工程的特点，最大限度地整合资源，提高工作效率，主要是要建立以总承包为主导的现场项目部管理体系。如需进行夜间挖土，应成立现场指挥部，为提高现场问题处理的效率。应由业主代表、总包、监理部、挖土、降水、监测等单位共同办公。
4.3协调管理
施工过程中加强与各方面的协调沟通，因为基坑施工会对周围环境造成一定的影响，因此，为保证按时按完工，应做好施工过程中的协调管理工作。要积极配合城管监察部门的工作，建立与之适应的检查制度，并提早申报和办理施工许可证、夜间施工证、渣土证等证件。此外，对于居民关注的问题要及时进行处理，并进行定期的走访，建立完善的对外协调制度。同时，严格监控噪声污染和光污染，夜间施工要提前公布安民告示，并加强夜间巡查，及时通报重大危险源。
5、结束语
综上所述，实际工程中，通过上述方法对现场施工进行优化，很好地解决了深基坑施工中的一系列问题，针对该工程深基坑施工位移控制方面的理论经验总结，对今后我公司地下领域施工有着重要的意义。本论文从施工角度出发，结合现场施工技术管理，提出了高层建筑在复杂环境下深基坑位移控制的施工管理经验，取得了良好的效果，为我公司房建施工在市区复杂环境下深基坑施工提供了参考经验。
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论文作者:卢小洁
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第8期
论文发表时间:2016/8/23
标签：基坑论文; 位移论文; 土方论文; 工程论文; 深基坑论文; 钻孔论文; 工作论文; 《低碳地产》2015年第8期论文;