建筑工程基坑支護施工中應(yīng)注意的問題探究

肖英峰

(1.吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院，吉林 長春 130026);(2.遼寧有色地質(zhì)局105隊，遼寧 葫蘆島 125000)

1、前言

現(xiàn)代建筑行業(yè)為了滿足城市地下空間開發(fā)與利用的需求，在一些大型商業(yè)建筑中需要通過設(shè)置一層或兩層地下室，來滿足城市居民對多樣化物質(zhì)生活的需求，為了確保建筑地下工程施工過程中的安全性、穩(wěn)定性可以得到有效的保障，施工單位需要通過采用基坑支護技術(shù)來避免工程實踐階段發(fā)生安全事故，這也是滿足建筑地下工程施工的必然保障措施。但是在工程實踐階段由于受到多種因素影響，導(dǎo)致建筑工程基坑支護效果存在一個或多或少的問題，這勢必會嚴重威脅到施工人員與施工區(qū)域范圍內(nèi)行人的生命財產(chǎn)安全，因此，現(xiàn)代建筑企業(yè)的基坑支護施工技術(shù)水平依舊亟待提高。

2、建筑工程基坑支護施工技術(shù)簡介

現(xiàn)代建筑行業(yè)為了滿足各類建筑產(chǎn)品地下室施工要求，開始加大了對基坑支護施工技術(shù)的研究與應(yīng)用，基坑工程進行支護施工的目的在于對整個基坑進行保護，避免基坑開挖對施工場地周圍環(huán)境與施工人員生命安全產(chǎn)生影響，所以建筑基坑護施工中涉及到了土方開挖、降水防水、施工機械利用等多項內(nèi)容?，F(xiàn)階段各地區(qū)城市地下建筑規(guī)模的不斷擴大，使基坑工程施工階段的開挖深度與開挖土方面積有了很大提升，所以基坑支護施工技術(shù)應(yīng)用中所面臨的難度也相對較大，鑒于建筑工程基坑施工中容易受到多種內(nèi)、外因素影響而發(fā)生安全事故，設(shè)計人員在設(shè)計階段要對基坑地變形、穩(wěn)定性、強度以及防水等多個方面進行有效控制，施工單位需要通過對各項支護施工技術(shù)的實踐與總結(jié)來不斷積累工程實踐的經(jīng)驗，確?，F(xiàn)代建筑工程基坑支護施工技術(shù)可以適應(yīng)時代發(fā)展提出的新要求?，F(xiàn)階段施工單位在工程實踐階段一般會采用放坡開挖與支護結(jié)構(gòu)等兩種施工工藝，放坡開挖是指基坑開挖施工過程中不采取任何的支護措施，該種建筑工程基坑施工技術(shù)適用于開挖深度小、土質(zhì)條件好的施工場地，而支護開挖基坑施工技術(shù)適用于一些開挖深度大、土質(zhì)條件復(fù)雜的施工場地，所以設(shè)計人員與工程技術(shù)人員需要結(jié)合施工場地實際情況來選擇基坑支護施工技術(shù)，并且要基于實際支護條件來選擇合理的施工工藝與施工流程設(shè)計。

3、建筑工程基坑支護施工中存在的問題

3.1 建筑工程基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷

建筑工程基坑支護結(jié)構(gòu)所能承載的土壓力大小決定了其能否滿足工程施工要求，但是由于不同建筑工程施工場地中地質(zhì)條件多變且相對十分復(fù)雜，設(shè)計人員很難通過現(xiàn)有科技條件來準確計算出土壓力，只能利用庫侖公式與朗肯公式計算出一個大概的范圍值。對于建筑行業(yè)來說基坑土體物理參數(shù)的確定是當(dāng)前一個較為復(fù)雜的問題，這是因為隨著基坑開挖深度的不斷增加，含水率、內(nèi)摩擦角、粘聚力等多個物理力學(xué)參數(shù)都會發(fā)生相應(yīng)的變化，所以設(shè)計人員很難通過上述公式來計算出支護結(jié)構(gòu)的實際受力情況，這也是導(dǎo)致部分建筑基坑支護結(jié)構(gòu)無法滿足工程要求的主要原因。

3.2 基坑土樣不具代表性

建筑工程設(shè)計階段技術(shù)人員要對基坑土層進行取樣，通過分析來幫助設(shè)計人員做出最佳的基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計，而基坑土體取樣工序的質(zhì)量控制會對基坑支護工程產(chǎn)生極大影響，所以在工程準備階段需要按照國家現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準來完成土體取樣。但是部分建筑企業(yè)為了降低地質(zhì)勘探工作量與成本投入，沒有遵循國家相關(guān)現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準來完成基坑土體的取樣與分析，所以導(dǎo)致土樣在實際上不具有極強的代表性，導(dǎo)致技術(shù)人員無法通過對土樣的分析來確定施工場地的實際物理力學(xué)情況，最終導(dǎo)致整個建筑工程基坑支護的設(shè)計無法滿足工程實踐要求。

3.3 沒有考慮基坑開挖的空間效應(yīng)

建筑工程基坑開挖施工中基坑周邊向基坑內(nèi)會發(fā)生一定的水平位移現(xiàn)象，尤其是基坑中間大、兩邊小的情況下容易導(dǎo)致其產(chǎn)生空間效應(yīng)，而深基坑邊坡在施工中發(fā)生失穩(wěn)問題的主要原因在于長邊舉重位置位移，所以要求建筑企業(yè)技術(shù)人員要基坑支護施工中要考慮其空間效應(yīng)。由于建筑行業(yè)傳統(tǒng)的基坑支護施工一般都是按平面應(yīng)變問題來進行支護設(shè)計，該種結(jié)構(gòu)設(shè)計理論相對比較適用于長條基坑的支護施工，但是對于近似方形或長方形的基坑來說這一結(jié)構(gòu)設(shè)計理論不完善，要求設(shè)計人員在基坑支護設(shè)計階段要充分考慮基坑開挖空間效應(yīng)的影響，只有這樣才能確保建筑工程基坑支護結(jié)構(gòu)性能可以滿足工程要求。

3.4 支護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算與實際受力情況差異

現(xiàn)階段施工單位在基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計中普遍采用極限平衡理論，但是在工程實踐中我們可以發(fā)現(xiàn)，該理論下計算出的受力數(shù)值與基坑支護結(jié)構(gòu)實際受力存在較大差異，大量工程實踐證明雖然基于極限平衡理論設(shè)計出的支護結(jié)構(gòu)在理論上具有較高的安全系數(shù)，但是在工程實踐中往往受到諸多因素影響而發(fā)生破壞，這也是雖然有的支護結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)在無法滿足最低標(biāo)準的前提，卻完全可以滿足建筑基坑工程施工要求的主要原因。本文認為該種基坑支護設(shè)計方式只是一種靜態(tài)的設(shè)計模式，但是基坑開挖施工階段其土體會保持在一種相對動態(tài)的平衡狀態(tài)，開挖深度、作業(yè)強度等都會對基坑土體產(chǎn)生影響而使其強度不斷下降，最終導(dǎo)致整個基坑因變形而發(fā)生一系列安全隱患事故。

4、建筑工程基坑支護施工技術(shù)要點

4.1 合理選擇支護工藝

現(xiàn)階段施工單位普遍采用重力式擋土墻支護結(jié)構(gòu)、懸臂式支護結(jié)構(gòu)以及混合式支護結(jié)構(gòu)進行施工，懸臂式支護結(jié)構(gòu)在使用中主要通過嵌入到基坑底部土體，來使整個結(jié)構(gòu)可以具備穩(wěn)定基坑的穩(wěn)定性，所以該種支護結(jié)構(gòu)在開挖深度小、土質(zhì)條件好的基坑工程中有著良好的應(yīng)用前景，重力式擋土墻支護結(jié)構(gòu)利用自身重量來將整個基坑受力情況維持在平衡狀態(tài)，混合式支護結(jié)構(gòu)利用錨桿或噴射混凝土面層，來使基坑內(nèi)部可以形成一個相對較為穩(wěn)定的支護結(jié)構(gòu)。本文認為工程技術(shù)人員與設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合施工場地實際情況，及基坑土體試驗參數(shù)來選擇最佳的基坑支護工藝，在確?；庸こ贪踩?、穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上要注重其經(jīng)濟性，這樣才能確保建筑企業(yè)基坑工程施工質(zhì)量與工程收益可以達到平衡。

4.2 建筑基坑開挖施工技術(shù)要點

現(xiàn)代建筑工程一般都是以土質(zhì)地基或軟弱巖層地基為主要形式，所以在基坑土方開挖施工中的開挖量相對較大，技術(shù)人員所選擇的土方開挖工藝決定了基坑支護結(jié)構(gòu)能否滿足其要求，技術(shù)人員一般會采用分段開挖的方式，這樣可以滿足土方開挖與土方運輸同步進行的需求，避免基坑施工工作面上對方過多土方而破壞基坑地受力狀態(tài)。施工單位在土方開挖施工階段要對圍護結(jié)構(gòu)進行實時監(jiān)測，并要結(jié)合維護結(jié)構(gòu)實際情況來對開挖速度與深度進行有效控制，避免基坑開挖施工對整個圍護結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響。

4.3 支護施工技術(shù)的控制要點

建筑基坑工程施工階段需要基于施工場地實際情況來選擇最適用的支護方式，例如，技術(shù)人員基于施工現(xiàn)場實際情況與基坑工程施工要求，來選擇使用鉆孔灌注樁、預(yù)應(yīng)力錨桿、土釘墻、地下連續(xù)墻以及支護樁等多種支護方式，技術(shù)人員要對各類支護方式的適用范圍有一個準確了解，確?；又ёo施工的整體質(zhì)量可以滿足建筑基坑工程的具體要求。例如，錨桿支護過程中技術(shù)人員要做好現(xiàn)場試驗，通過試驗來確保錨桿的整體強度能否滿足基坑工程的施工要求。

4.4 基坑支護施工中的安全措施

建筑工程基坑支護施工中施工人員所采取的安全防范措施，關(guān)系到整個工程的進度與其安全施工風(fēng)險，例如，施工人員與監(jiān)理人員在進入到施工現(xiàn)場前必須佩戴好安全帽，施工人員在飲酒后不允許其進入到施工場地，避免基坑支護施工因受到人為因素影響而發(fā)生一些安全隱患事故。對于建筑工程基坑支護施工中使用的各類機械設(shè)備等，技術(shù)人員要按照相關(guān)工程制度來對其進行定期維修與保養(yǎng)，避免機械設(shè)備故障對整個工程進度和安全施工產(chǎn)生影響，這也是施工單位在基坑支護施工階段要進行管理的主要內(nèi)容。

4.5 建筑基坑支護防水施工技術(shù)要點

為了避免自然降雨、地下水對建筑工程基坑支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，施工單位在施工階段必須要做好相應(yīng)的防水措施，例如，通過設(shè)置排水溝、滲水井來滿足基坑工程的防水施工要求，如果建筑工程基坑施工中發(fā)現(xiàn)地下水位變化較大或地基長期處于地下水位以下，則施工單位要在基坑工程施工階段做好相應(yīng)的降水工作，并要對可能出現(xiàn)的流沙、管涌等一系列問題進行有效控制，并要求項目管理部要制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案措施，避免因防水施工缺陷而導(dǎo)致建筑工程基坑支護施工發(fā)生一些安全隱患事故，確?，F(xiàn)代建筑工程基坑支護施工技術(shù)可以滿足建筑行業(yè)發(fā)展要求。

5、結(jié)語

現(xiàn)階段建筑企業(yè)在建筑工程基坑支護施工中必須要遵循相關(guān)技術(shù)標(biāo)準進行操作，基于施工場地地質(zhì)條件實際情況來對基坑支護結(jié)構(gòu)進行針對性設(shè)計，確保支護結(jié)構(gòu)選擇合理性、適用性可以滿足工程實踐要求，避免建筑基坑工程施工階段因支護結(jié)構(gòu)缺陷而發(fā)生安全事故。

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