建筑工程中深基坑支护施工技术及稳定性研究

建筑工程中深基坑支护施工技术及稳定性研究

摘 要：随着深基坑建筑的增多，对其质量要求也越来越高，因此深基坑支护的施工技术及稳定性成为了重要的研究问题。文章系统分析了深基坑支护工作中易出现的问题，提出解决措施，并分析其稳定性的步骤，供同仁参考。

关键词：建筑工程；深基坑；支护技术 为满足现代人们对房屋建筑的需求，高层建筑的施工建设已经成为全国各地建筑行业发展趋势的一种外在体现。不仅高层建筑琳琅满目，地下建筑也成为众多建筑的一种“潮流”，如地下商场、停车场、地铁等等，地下建筑呈现出不断加深的现象，深基坑支护施工也成为普遍的基础施工模式,此外城市地铁和轻轨施工也需要大量使用深基坑支护。许多发达城市已经出现了地下五层甚至六层的情况，因此，对于建筑基础的要求也就越来越高，进而深基坑支护技术的重要性也就越来越受到重视，逐渐成为现代工程建设过程中的重要的施工技术之一。

1深基坑工程特点及现状

⑴基坑越挖越深。或因为地皮昂贵，或为了使用方便，或为了符合城管规定及人防需要，建筑投资者不得不向地下发展。过去建1-2层地下室，即使在大城市也不普遍，中等城市更为少见。如今在大城市、沿海地区尤其是特区，地下3-4层已很普遍，5-6层也是有的。因此基坑深度多在10-16m之间，在20m左右的也为数不少。

⑵工程地质条件越来越差。尤其是在某些沿海经济开发区较为突出。

⑶基坑周围环境复杂。多数深基坑建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方，并紧靠重要市政公路，而这些地方原有建筑结构陈旧，地上与地下管线密布。因此，深基坑不仅要保证本身的稳定，还要保证周围的建筑物和构造物不受破坏。

⑷基坑支护方法众多。诸如人工挖孔桩，钢板桩，预制桩，深层搅拌桩，内支撑，地下连续墙，各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护，此外还有锚钉墙等。

⑸基坑支护失效后果严重。一旦基坑支护失效，常造成邻近房屋、道路及地下管线的开裂，引发工程纠纷，甚至出现严重的破坏，造成重大的人员的伤亡及经济损失。

2深基坑支护施工中存在的问题及原因分析

（1）边坡修理不合规范

由于在实际的深基坑挖掘中，施工人员的技术不到位或者使用机械时，操作手法不到位以及施工人员操作机械的水平问题，使得深基坑施工中出现欠挖或是

超挖的现象。各种客观因素的影响，使得在基坑的边坡顺直度达不到规范，以及边坡表面的平整度也不合标准，在今后的人工修理过程中，诸多条件的不同限制，使得对基坑的再次深度挖掘得不到实际操作，所以在挡土支护之后，施工人员在对基坑进行挖掘时会经常性地出现欠挖和深挖问题，这一问题在深基坑支护工程的实际操作中屡见不鲜，其不足之处也相当明显。

（2）施工的实际与施工设计之间差异大

在深基坑的支护工程中，要掺和一定的水泥量在深层搅拌桩中，但是由于水泥掺量的把握不到位，使得掺量常常偏少，导致深基坑的支护强度小足，并很容易出现水泥土裂缝的现象。因为在实际的施工过程中，免不了施工人员对工程施工进行偷工减料，在对深基坑挖土进行图表设计时，诸多的程序要求都会详尽表明，程序要求的复杂是为了减少支护中不必要的变形。并且最后会进行图纸交底。但是施工的实际过程中，施工人员由于自身素质不高，并不在意这些要求具体的作用和目的，在工程赶进度的时间限制中，只是图工程的局部效益，对整体的施工持不负责任的态度，导致了整体效益的不足，而且也造成了偷工减料所引起的严重后果。深基坑的开挖是对空间作出变化和调整的工作，传统工作中，对深基坑支护结构的设计往往是按照平面的应变问题来作出相应处理。平面应变设计是在空间问题没有进行具体处理时而假设设计的，而在平面应变假设设计中，要适当地调整支护结构构造，以此来适应空间开挖过后的其他客观要求。这种情况，平面应变设计和具体的施工情况相差甚远，有必要对此予以高度的重视。[1]

（3）土层开挖和边坡支护不配套

上层的开挖相较边坡支护来说，技术含量低，而且在施工中相应的组织管理也容易许多。而边坡挡士支护需要的技术则复杂而且专业性较强，因此在边坡挡土支护的具体施工中，都是经由专业的施工队来进行具体施工，而且在多数情况下 为施工队伍的庞大，双方都有各自签订的不同合同，因此施工过程中，管理和工程施工就协调不好，导致在管理中问题不断，如土方施工单位出现拖工期和抢进度的现象，挖掘工作不严格按照规定顺序进行，尤其遇到雨天，施工过程杂乱而顺序不对，会出现占据较大的工作面的情况，导致挡土支护施工在进行具体操作时根本没有足够的工作面来进行操作，因此工期也随着情况的复杂而拖延，在规定的工期内不能够完成实际工作量。而对于在地下施工的岩土施工项曰，在具体的资质要求上限制不够严格，对于一些地下施工项目基坑支护工程进行转手承包，此现象较为普遍，而因为这种被承包出去的地下施工项目，技术含量偏低，导致了施工单位对施工人员的素质要求不高，相应的该具备的技术条件不完善，为了获取利润，随意对工程设计进行修改，工程设计的乱加修改导致了施工安全度的全面降低，导致施工质量上不去。而在施工现场的管理工作中，也因为施工方的队伍杂乱，导致管理工作不能具体实施，施工现场混乱不堪，从而增加了事故的发生率。在管理中未能采用信息化管理以及动态化管理，同样导致危险系数上升。这些都是深基坑支护施工工作中普遍存在的问题。[2]

3深基坑支护工程施工措施及对策

（1）强化培训考核

必须对施工人员和项目经理进行项目培训和考核，设备操作人员只有在拿到资格证后才能上机操作，技术人员需要对整个工程有宏观上的深刻理解，避免出现工程总体上的不统一。在技术细节上要在施工前做到规范和统一，对可能出现的问题通过研究解决，不允许在施工过程中私自更改技术细节。

（2）强化质量控制

加大质量控制力度，建设单位和监管单位要制定严格的质量审核办法，把整个工程分为若干个阶段，分阶段进行质量控制，质量控制面积越广深度越深，就越能保证整个工程的使用性能。在具体操作过程中，建设单位、监管单位要以目标管理责任制的方式分层分段进行考核管理，使质量控制责任落到实处。

（3）强化安全教育

深基坑工程施工过程中的安全问题可以通过施工前进行安全教育，规范操作，加强质量控制进行预防性管理，相关部门还要有事故发生处理的预案。一旦有事故发生，要及时处理，事后还需对事故原因进行认定，如果是因人为因素或者完全可以通过前期培训教育避免的，则要追究相关人员的责任。

4深基坑支护施工稳定性分析

在对深基坑支护施工进行稳定性分析时, 多用计算机技术根据工程的施工方法模拟施工过程,综合分析影响支护体系稳定性的关键因素。一般而言,影响深基坑支护体系稳定性的关键因素主要有三个方面:支护结构体的人土深度、基坑内支撑轴力及整体刚度的大小。

在进行深基坑支护施工稳定性分析时,一般可以采用以下步骤:（1）进行施工过程分解以及施工过程模拟,分析深基坑的工况条件。（2）有限元分析软件PLAMS是稳定性分析中有限元分析的常用方法。（3）建立有限元分析模型,分情况进行破坏性模拟。例如可以计算在良好工况下基坑破坏时地连墙的侧向位移分析。破坏情况可以分为：改变地连墙的入土深度；改变支撑轴力直至基坑发生整体稳定破坏；改变地连墙的刚度直到坑壁土体发生滑动破坏。（4）根据破坏性模拟基坑失稳标准的模拟核算，计算出影响基坑稳定性的最为关键的因素，且确定基坑破坏的安全系数及临界技术,以作为后期监测及监控的主要控制目标。（5）进人施工周期后需要对深基坑施工工程的工况进行监督，条件发现重大变更时,需要重新进行工况模拟及有限元计算，以保证基坑稳定性分析的科学性。[3]

5结语

深基坑支护工程是一项复杂而又艰巨的工程，是配合桩基工程的最重要构成部分,也是一个循序渐进的过程。深基坑支护工程的成败不仅对工程的质量、工期和造价有着重大的影响，而且对周围的环境有着不可忽视的影响。因此分析深

基坑的施工易发生的问题并及时采取措施是很重要的，系统地分析深基坑的稳定性更是确保工程质量的关键。杜绝盲目施工和野蛮施工的现象，从设计、施工、检测、补救等四个阶段加强对整个深基坑施工过程的管理，才能保证深基坑施工的质量及安全。

参考文献:

[1] 宫为民 探基坑支护方案优选 辽宁程技术技术大学学报2008年第S1期

[2] 黄景清 深基坑支护施工实例分析探讨 中国新技术新产品,2012年第1期

[3] 王照宇 软土地区深基坑开挖的环境效应及其工程对策 盐城工学院学报,2002年