0 引言

　　近年來,隨著大批的高層和超高層建筑的建設,開發商為提高建筑用地率,加之國家有關規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,為節省投資、降低成本及加快進度,業主、施工單位往往只強調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量事故時有發生,不僅延誤了工期,還造成了巨大的經濟損失。

　　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濟合理、安全可靠、施工技術可行。在我國,由于深基坑的出現比較晚,深基坑的設計并不十分成熟,仍處于摸索階段。據2000年的資料統計,在基坑工程施工質量事故中,由于設計原因造成的占事故總數的43 %。設計原因主要表現在: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、支護方案選擇不當等。

　　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

　　程地質與水文地質、土力學、地基與基礎等多學科的知識,熟悉當地的水文地質狀況和特點,在結合建筑及周圍環境特點的基礎上,設計出經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、各道工序協調有序。再次,業主方應了解深基坑支護的重要性,選擇有經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與能力的專業分包隊伍進行。施工單位的技術力量、整體素質是影響工程質量的重要因素之一,監理工程師應協助業主審查總包單位選定的專業隊伍,選擇社會信譽好、技術力量強、施工經驗豐富的分包單位,同時應防止層層轉包、“層層剝皮”,以致影響工程質量的現象發生。

　　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,總監審批后方能實施。審核內容主要有: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,監理工程師應根據地質勘探資料和當地水文氣候條件,結合當地深基坑工程施工的經驗和條件,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理機構審核,并強調要制定突發事件的應急預。

　　2. 1　深基坑工程的施工

　　深基坑工程包括挖土、擋土、圍護、防水等環節,是一項復雜的系統工程,任何一個環節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程、經批準的施工組織設計及相關的技術規范組織施工,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,對特殊土質需精心組織施工,膨脹土地區不宜在雨季開挖,軟土地區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,降低土體的抗剪強度,從而導致土體發生水平方向的滑移,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,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,根據地質勘察部門提供的地質資料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周圍環境,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,甚至發生坑底流沙、管涌等現象,增大了處理難度,拖延了工期。

　　止水帷幕是高水位地區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量不好,深基坑開挖后會出現滲水較多的現象。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,避免樁頭出現攪而無漿的情況,特別是在土層情況變異較大的地區,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

　　深基坑施工的質量問題實質上是基坑的整體剛度和穩定性,即基坑支護結構是否會發生變形、是否會產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生隆起和變形,若發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,是安排專業施工監測人員對基坑現場及周圍建筑物進行監測,根據基坑開挖期間監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,動態分析監測資料,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,及時對施工中可能出現的險情進行預報,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測的主要內容有: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。以上監測除每天進行目測之外,一般每8～10 m設一個監測點,關鍵部位適當加密,開挖后每3～5 d監測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趨勢,并繪出變化曲線圖,以傳遞險情前兆信息,找出險情發生的必要條件,如地質特性、支護結構、臨近建筑物、地下設施等,結合相關的誘發條件,如氣象條件、開挖施工、地下水變化等,根據基坑支護結構的穩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,因現場施工情況復雜,監測點極易被破壞,要注意對監測點的保護。

　　2. 4　突發事件的處理

　　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,更要做好應對突發事件的技術準備。常見的突發事件有:基坑內管涌、流沙;基坑支護局部出現成因不明的裂縫、沉降; 氣象異常,出現持續多日的狂風暴雨; 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。