深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工管理探討

何凱旋

（中國建材地勘中心甘肅總隊(duì)）

0 前言

近年來，城市發(fā)展速度加快，城市建筑的數(shù)量不斷增多。為滿足社會發(fā)展需求和不斷變化的用戶需求，建筑單位已著手建設(shè)高層建筑物和規(guī)模旁大的醫(yī)院或商場。由于建筑物難度大、數(shù)量多，建筑單位需優(yōu)先開挖深基坑。深基坑支護(hù)工程的最終目的是保障工程的安全，避免建筑物對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響，提高地下室建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性和合理性。因此，需重視深基坑支護(hù)工程的設(shè)計(jì)與施工管理，保障施工人員的安全和工程的質(zhì)量。

1 深基坑支護(hù)工程概述

可保障低下結(jié)構(gòu)施工、周邊環(huán)境安全的工程被稱為深基坑支護(hù)工程。施工階段，深基坑支護(hù)工程需在深基坑周邊環(huán)境、側(cè)壁采取一定的加固、保護(hù)、支擋措施。深基坑支護(hù)工程的作業(yè)內(nèi)容可分為兩個(gè)方面，分別是開挖、體系設(shè)置。圍護(hù)結(jié)構(gòu)屬于臨時(shí)搭建的結(jié)構(gòu)，安全性較高。維護(hù)結(jié)構(gòu)可滿足工程的基本要求，可使未開挖土體長期保持穩(wěn)定，確保周邊環(huán)境的建筑物、管道、線路的安全，不受深基坑的影響。同時(shí)保護(hù)作業(yè)面的地下水。

深基坑支護(hù)工程需滿足邊線控制要求，并保持邊坡的安全與穩(wěn)定。同時(shí)保障深基坑不會對周邊環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。如深基坑支護(hù)工程的施工方案、過程存在安全隱患，就會造成嚴(yán)重的安全事故。因此，需嚴(yán)格按國家規(guī)定展開檢測和監(jiān)理工作，明確檢查要點(diǎn)、技術(shù)要求，做好施工現(xiàn)場的管理[1]。

2 深基坑支護(hù)施工

2.1 準(zhǔn)備階段

準(zhǔn)備階段，工作人員應(yīng)提前編制工程施工方案，并上報(bào)監(jiān)理。為提高工作效率，節(jié)約時(shí)間成本，施工單位收到監(jiān)理的批復(fù)后必須立即落實(shí)施工方案，將施工方案內(nèi)容進(jìn)行劃分，層層落實(shí)至每一個(gè)工作人員，保障工程各項(xiàng)施工有序進(jìn)行。施工期間，不可預(yù)見的影響因素可能會產(chǎn)生停工、安全問題、技術(shù)問題、設(shè)計(jì)問題，此時(shí)，需追根溯源，及時(shí)解決問題，保障施工安全及工程質(zhì)量[2]。

2.2 施工期間的控制工作

深基坑支護(hù)工程施工期間，應(yīng)重視控制工作，確保施工全過程的安全性和工程質(zhì)量。施工人員需將“安全”和“質(zhì)量”放在首位，以保護(hù)個(gè)人安全和高質(zhì)量施工為最終目標(biāo)，展開相應(yīng)的圍擋、支護(hù)工作。安全員、技術(shù)負(fù)責(zé)人也應(yīng)做好交底工作，以設(shè)計(jì)要求、相關(guān)規(guī)范為依據(jù)展開施工。

如施工期間出現(xiàn)安全問題或技術(shù)問題，就必須向相關(guān)負(fù)責(zé)人匯報(bào)，詳細(xì)說明情況，設(shè)計(jì)人員及管理人員需前往現(xiàn)場了解實(shí)際情況。同時(shí)做設(shè)計(jì)變更或采取其他措施處理問題。

2.3 對低下水、周邊環(huán)境的影響

大部分深基坑支護(hù)工程的安全事故與地下水有關(guān)。施工人員開挖深基坑時(shí)，地下水位會產(chǎn)生變化，從而影響基坑的安全性與穩(wěn)定性，導(dǎo)致基坑坍塌。地層中，地下水會一直流動，并向下滲流，巖土中的顆粒會影響地下水的滲透，加之粉土的壓力會將小的顆粒沖刷掉，從而出現(xiàn)裂縫，使土體的強(qiáng)度降低，在此情況下，深基坑支護(hù)工程的安全性和穩(wěn)定性降低。因此，開挖前必須展開地下水抽降工作，確保開挖進(jìn)度、深基坑結(jié)構(gòu)質(zhì)量。檢查深基坑支護(hù)工程的基礎(chǔ)底板，確保看施工條件符合標(biāo)準(zhǔn)后，繼續(xù)抽降低下水。施工階段，泄水孔質(zhì)量是重點(diǎn)內(nèi)容，應(yīng)保證積水可以快速排出[3]。

地下水能夠改變地下粉土的力學(xué)性質(zhì)，在靜水壓力作用下，土體的力學(xué)性質(zhì)減弱，支護(hù)強(qiáng)度降低，導(dǎo)致深基坑支護(hù)工程的邊坡被破壞。深基坑支護(hù)工程中的邊坡積水后，可使用降水方式疏通地下水，以降低水位，如積水嚴(yán)重，還可在邊坡上設(shè)置泄水孔，泄水孔的距離需根據(jù)工程實(shí)際情況決定。

3 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工管理的措施

3.1 明確設(shè)計(jì)單位

近年來，深基坑支護(hù)工程越拉越多，坍塌事故數(shù)量也有所增長。有關(guān)部門高度重視深基坑支護(hù)工程，部分地區(qū)就深基坑支護(hù)工程發(fā)布相應(yīng)的文件，如北京地區(qū)發(fā)布《北京市建筑工程資料管理規(guī)程》，其中，基坑作為重點(diǎn)部分，已單獨(dú)組卷。如深厚著呢地區(qū)發(fā)布《深圳市深基坑管理規(guī)定》，該文件主要根據(jù)近幾年深基坑地區(qū)的深基坑工程實(shí)踐給予指導(dǎo)，并對使用頻率較高和可能引發(fā)事故的技術(shù)進(jìn)行解釋說明。同時(shí)對降水工程管理內(nèi)容進(jìn)行梳理。以上內(nèi)容足以說明深基坑支護(hù)工程的重要性、事故發(fā)生后的所帶來的惡劣影響[4]。

通常情況，施工單位也是設(shè)計(jì)單位，必須明確深基坑支護(hù)工程的設(shè)計(jì)單位，審核單位資質(zhì)，才能為深基坑支護(hù)工程提供保障，如發(fā)生事故，第一時(shí)間找到責(zé)任人。

3.2 支護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

深基坑支護(hù)工程是的正確應(yīng)用對地下室基坑工程、施工人員及施工單位有直接影響。做好深基坑支護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工是順利施工的保障。設(shè)計(jì)單位應(yīng)從穩(wěn)定、變形、強(qiáng)度三方面著手展開支護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在穩(wěn)定性方面，應(yīng)充分考慮深基坑是否會影響周邊土質(zhì)；在強(qiáng)度方面，需考慮支護(hù)系統(tǒng)是否會影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，能否滿足工程的強(qiáng)度需求；在變形方面，開挖基坑會使地下水位發(fā)生變化，需注意深基坑開挖工序是否超過設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范的允許值[5]。

實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，工作人員需根據(jù)原則、依據(jù)和基本設(shè)計(jì)內(nèi)容著手展開支護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。支護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則、依據(jù)、基本內(nèi)容如表1所示。

表1 支護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則、依據(jù)、基本內(nèi)容

3.3 及時(shí)提交設(shè)計(jì)方案

深基坑設(shè)計(jì)結(jié)束后，需對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審核。實(shí)際上，招投標(biāo)工作開始前，設(shè)計(jì)單位就必須完成設(shè)計(jì)方案提交工作。同時(shí)確保設(shè)計(jì)方案包含設(shè)計(jì)人員、審批部門負(fù)責(zé)人和審核人員的簽名。設(shè)計(jì)方案遞交后，專家組應(yīng)論證，如該設(shè)計(jì)方案可行，施工單位就可開始施工。施工期間可能發(fā)生設(shè)計(jì)變更，施工單位和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)前往施工現(xiàn)場，判斷設(shè)計(jì)變更的可行性，及時(shí)解決問題，確保責(zé)任能落實(shí)到個(gè)人。設(shè)計(jì)階段，施工單位選按規(guī)程規(guī)范展開相應(yīng)工作，確保所提交的設(shè)計(jì)方案科學(xué)、合理。深基坑支護(hù)工程的設(shè)計(jì)規(guī)程和規(guī)范如表2所示。

表2 深基坑支護(hù)工程的設(shè)計(jì)規(guī)程和規(guī)范

3.4 施工全過程展開嚴(yán)格管理

支護(hù)工程施工期間，施工單位須嚴(yán)格展開管理工作，強(qiáng)化技術(shù)、材料、人員和施工現(xiàn)場的控制工作。施工現(xiàn)場負(fù)責(zé)人應(yīng)以“安全”、“質(zhì)量”為目標(biāo)和原則，展開相應(yīng)的管理工作。以技術(shù)要求、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)方案為依據(jù)，展開施工全過程管理工作。監(jiān)理單位、建筑單位應(yīng)重點(diǎn)管控施工過程所需的各種材料。監(jiān)理單位應(yīng)明確自身責(zé)任，履行責(zé)任，并著手展開施工各環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢驗(yàn)工作，重視檢查隱蔽工程，確保質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)[6]。

3.5 施工期間安全監(jiān)測

監(jiān)測工作是深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工管理不可忽視的重要環(huán)節(jié)。應(yīng)以勘察報(bào)告、設(shè)計(jì)方案、水文條件勘察結(jié)果、周邊環(huán)境為依據(jù)，制定合理的監(jiān)測方案。同時(shí)，確保當(dāng)前工程的邊坡支護(hù)、深基坑支護(hù)有專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行檢測，并做好記錄，可選擇多人進(jìn)行監(jiān)護(hù)，確保二十四小時(shí)檢測，保障檢測結(jié)果的科學(xué)有效。監(jiān)測工作可適當(dāng)使用信息化技術(shù)，提高監(jiān)測工作的有效性。如監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到報(bào)警界限，需及時(shí)采取措施，保障工程質(zhì)量與安全。圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工是檢測單位需重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，工作人員需二十四小時(shí)監(jiān)測周邊環(huán)境，并根據(jù)檢測結(jié)果適當(dāng)調(diào)整施工速率[7]。

展開檢測工作時(shí)，工作人員需根據(jù)相應(yīng)的檢測設(shè)計(jì)依據(jù)展開相應(yīng)的監(jiān)測工作。監(jiān)測設(shè)計(jì)依據(jù)和監(jiān)測內(nèi)容如表3所示。

表3 監(jiān)測設(shè)計(jì)依據(jù)和監(jiān)測內(nèi)容

3.6 控制地下水

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國深基坑支護(hù)工程超60%的事故是由地下水引起。因此，在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工管理中必須重視控制地下水。如深基坑工程中邊坡積水。需遵循“宜疏不宜堵”原則，降低水位，還可設(shè)置泄水孔。設(shè)置泄水孔術(shù)，需保障材料質(zhì)量，確保水可迅速從泄水孔留出，避免因長期積水，基坑被破壞。開挖前，工作人員應(yīng)快速抽降地下水，為基礎(chǔ)底板施工提供保障。同時(shí)也保障開挖工作的順利完成。

基礎(chǔ)底板正常施工后，工作人員需限制抽降地下水。一方面，建筑物受地下水影響較大，如過度降水，土層的硬度、穩(wěn)定性就會被破壞，導(dǎo)致土層發(fā)生變形；另一方面，我國大部分地區(qū)有降水漏斗，加之地下水資源較少，應(yīng)珍惜地下水。

4 結(jié)論

總之，深基坑支護(hù)在建筑工程中起擋土、截水、穩(wěn)固坑底的作用，能有效保護(hù)周邊環(huán)境安全、工程施工安全，可以說，深基坑支護(hù)工程的質(zhì)量會影響整個(gè)工程質(zhì)量。施工單位應(yīng)重視設(shè)計(jì)工作和施工全過程的管理工作?？蓮臏?zhǔn)備階段、施工期間的控制工作著手展開相應(yīng)的設(shè)計(jì)與管理工作。同時(shí)注意深基坑支護(hù)工程對周邊建筑、管線及地下水的影響。在設(shè)計(jì)與施工管理方面，還可明確設(shè)計(jì)單位、做好支護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、及時(shí)提交設(shè)計(jì)方案，并嚴(yán)格展開施工全過程的嚴(yán)格管理。同時(shí)做好下綜合管線垂直、水平位移監(jiān)測、立柱樁豎向位移監(jiān)測、圍護(hù)結(jié)構(gòu)支撐軸力監(jiān)測等監(jiān)測工作，并控制地下水。