深基坑支護結構的主要作用是擋土,使基坑在開挖和基礎施工的全過程中能安全順利地進行,并保證對臨近建筑和周邊環境不產生危害。目前國內深基坑支護技術有:鋼板樁支護、排樁支護、深層攪拌水泥樁、地下連續墻、SMW工法、土釘墻及復合土釘墻、噴錨網支護、逆作法與半逆作法施工、環形支護結構等。實踐中根據土質條件、基坑深度、地下水情況等,結合不同支護方式的優缺點,選擇經濟合理的方案。深基坑工程支護技術雖已在全國不同地區、不同的地質條件下取得了不少成功的經驗,甚至在某些方面達到國際先進水平,但實際過程中仍存在一些問題需進一步研究或提高以適應現代化經濟建設的需要。文章主要探討了深基坑的幾個特點和具體的施工方法。

　　1 深基坑施工的幾個特點

　　1.1 深基坑工程具有較強的環境效應

　　在某些沿海經濟開發區,建筑工程所處的地質條件差的問題較為突出。城市中,高層和超高層建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并緊靠重要市政公路。而一般情況下,這些地方的原有建筑結構陳舊,地上與地下管線密布。因此,基坑開挖不僅要保證基坑本身的穩定,也要保證周圍的建筑物和構筑物不受破壞。影響嚴重的將危及相鄰建筑物、構筑物及市政地下管網的安全與正常使用。大量土方運輸也對交通產生影響。所以應注意其環境效應。

　　1.2 基坑深度不斷增加

　　為了使用方便、節約土地、符合城市管理規定及人防需要等,建筑不斷向地下發展。過去建1～2層地下室,在大城市也不普遍,中等城市則更為少見。現在大城市、沿海地區,地下3～4層已經很平常,5～6層也很多見。因此,基坑開挖深度多在10m～16m之間,深度在20m左右的也很多。

　　1.3 基坑支護工程的事故隱患較大

　　深基坑支護工程技術較復雜,而且當基坑支護失效時,會造成鄰近房屋、地下管線及道路的開裂,引發工程糾紛,甚至出現嚴重的破壞,造成重大的經濟損失及人員的傷亡。工程深基坑支護結構的作用是在基坑挖土期間擋土又擋水,以保證基坑開挖和基礎施工能安全、順利地進行,并不對周圍的建筑物、道路和地下管線等產生危害。支護結構一般是臨時性結構,基礎施工完畢后,也就失去作用。

　　1.4 深基坑工程具有很高的質量要求

　　由于深基坑開挖的區域也就是將來地下結構施工的區域,甚至有時深基坑的支護結構還是地下永久結構的一部分,而地下結構的好壞又將直接影響到上部結構,所以,必須保證深基坑工程的質量,才能保證地下結構和上部結構的工程質量,創造一個良好的前提條件,進而保證整幢建筑物的工程質量。另一方面,由于深基坑工程中的挖方量大,土體中原有天然應力的釋放也大,這就使基坑周圍環境的不均勻沉降加大,使基坑周圍的建筑物出現不利的拉應力,地下管線的某些部位出現應力集中等,故深基坑工程的質量要求高。

　　一些支護結構可以回收重復利用。更多的支護結構就永久埋在地下,其中有部分(如特殊用途的地下連續墻)在基礎施工完畢后也考慮作為永久結構物的一個組成部分。因此,支護結構既要確保基礎安全、順利地施工,又要考慮方便施工、經濟合理。

　　2 深基坑施工要點

　　2.1 轉變傳統深基坑工程設計理念

　　近年來,我國在深基坑支護技術上已經積累很多實踐經驗,初步摸索出變化支護結構實際受力的規律,為建立健全深基坑支護結構設計的新理論和新方法打下了良好的基礎。土壓力分布還按庫倫或朗肯理論確定,支護樁仍用“等值梁法”進行計算。這些陳舊的計算理論所計算出的結果與深基坑支護結構的實際受力懸殊較大,既不安全也不經濟。

　　因此,深基坑支護結構的施工工程設計不應該再采用以往傳統的“結構荷載法”,而應徹底改變傳統的設計觀念,逐步建立以施工監測為主導的信息反饋動態設計體系。做到嚴格管理、文明施工、安全生產,貫徹“動態設計,信息化施工”原則,認真分析施工中的土層特點和現象,及時反饋并能采取有效措施對各種問題進行處理。

　　2.2 重視變形觀測,并注意及時補救

　　深基坑支護結構變形觀測的內容包括:基坑邊坡的變形觀測、及周圍建筑物及地下管線變形觀測等。通過對監測數據可以及時分析并及時了解土方開挖及支護設計在實際應用中的情況,分析其存在的偏差便可以及時的了解基坑土體變形狀況以及土方開挖影響的沉降情況還有地下管線的變形情況等。研究和應用已有的基坑工程行業的和地區性規范以及當地的工程經驗。對于重大復雜的基坑工程目前國內采用專家論證的形式,對保證工程安全、降低造價是有效和現實的一種方法。

　　基坑開挖前應做出系統的開挖監控方案;監測點的布置應滿足監控要求,從基坑邊緣以外1-2倍開挖深度范圍內的需要保護物體均應作為監控對象;位移觀測基準點數量不應少于兩點,且應設在影響范圍以外;各項監測的時間間隔可根據施工進程確定,當變形超過有關標準或監測結果變化速率較大時,應加密觀測次數,當有事故征兆時,應連續監測;監測結果應及時提交。

　　2.3 全程控制基坑的施工質量

　　深基坑支護施工重在過程控制,一旦施工過程控制環節出現問題,事后糾正和補救都會比較困難。因此我們必須進行嚴格的施工過程控制管理,確保施工質量。施工單位在施工過程中不得隨意改變設計方案進行施工等,設計方案變更時必須重新經專家評審。

　　基坑支護單位要與挖土單位緊密配合,堅持分層分段開挖和分層分段支護的施工原則進行施工。深基坑開挖的過程中應采取措施以防止碰撞支護結構、工程樁或撓動基底原狀土。當有異常情況發生時,應立即停止挖土,并應立即查清原因和采取措施,深基坑開挖完成后,應提醒建設單位盡快組織勘察、設計、質監、監理、施工等部門進行驗槽,及早開始地下結構工程的施工,嚴禁基坑長時間暴露。基坑回填前,支護層不能破壞,特別是坡腳部分。

　　2.4 工程實例

　　某工程是地上27層,地下2層的超高層建筑,建筑物總體高度97m,鋼筋混凝土框架—筒體結構。建筑物地下室埋深8.4m,1層-27層各層高3.4m。建筑物安全等級為一級,巖土工程勘察等級為一級。坑內采用13口大口井疏干地下水,被動區采用雙軸深層攪拌樁加固地基,既加固了土體,改善了土體的物理力學性質,又消除了液化。土釘要求設計水平傾角施工,采用干作業成孔或鉆機成孔,確保孔徑D≥130mm,水平傾角15°。結合了周圍不同的環境分別采用了人工挖孔樁、高壓旋噴樁、雙層內支撐及噴錨的聯合支護方式作為深基坑護壁,使原有建筑物位移在控制允許的范圍內,既經濟,又合理,基坑安全穩定,收到良好的效果。

　　3 結語

　　綜上所述，由于地層的非均勻性及非連續性,各地地質條件千差萬別,千變萬化,設計及施工規范又各有差異,施工人員和設備能力各有自己的特點,近年來，深基坑施工的技術和管理上仍然存在一些重點問題,希望工程技術人員在總結實踐的基礎上,將能逐步完善深基坑支護的技術理論,不斷提高深基坑支護工程質量,減少基坑事故發生,創造出較好的社會效益和經濟效益。實際施工管理中要求決策者需要掌握本地區或類似條件下已有的成功的經驗和失敗的教訓,根據特定的工程要求和條件進行綜合考慮,作出安全、可靠、經濟的包括圍護結構、支護體系、土方開挖、降水、地基加固、監測和環保的整體施工方案。