超大深基坑技术难点及控制措施探讨

摘要：超大深基坑施工技术是施工领域中的一个重要课题，经过工程经验的积累，超大深基坑施工技术已经逐渐趋于成熟阶段。因此文章就超大深基坑技术难点及控制措施展开论述。

关键词：超大深基坑；技术难点；控制措施

随着城市化进程的飞速发展，面临越来越多的土地资源短缺问题。人们开始逐步将发展方向指向地下空间，不断涌现出大量形状复杂、占地面积大且开挖深度深的超大基坑工程。与此同时，由于周边建筑物以及各种市政管线的制约，基坑施工面临更加严格的要求。 一、基坑工程概述

基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。开挖前应根据地质水文资料，结合现场附近建筑物情况，决定开挖方案，并作好防水排水工作。开挖不深者可用放边坡的办法，使土坡稳定，其坡度大小按有关施工工程规定确定。开挖较深及邻近有建筑物者，可用基坑壁支护方法，喷射混凝土护壁方法，大型基坑甚至采用地下连续墙和柱列式钻孔灌注桩连锁等方法，防护外侧土层坍入；在附近建筑无影响者，可用井点法降低地下水位，采用放坡明挖；在寒冷地区可采用天然冷气冻结法开挖等等。其中深基坑指的是：一般深基坑是指开挖深度超过5米（含5米）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。近年来，随着大型综合楼以及大型建筑工程项目的增多，基坑的深度也在不断增加，10米、20米、30米的深基坑已不再少数，于是超大深基坑便逐渐映入到人们的眼帘中。 二、超大深基坑施工过程中的技术难点

（1）超大深基坑开挖工作时，要做好支护结构的选取。目前可以进行选择的支护结构形式多样，需要结合工程实际合理选择。同时，还要参考施工区域的水文地质状况以及施工周期、造价成本等因素合理选择支护施工方案。若选取的基坑支护方式和支撑系统不当，极为容易出现塌陷；（2）大多数项目类型毗邻商业区域，且靠近人流量多的地区，施工过程中需要严格控制好噪声、噪音等；在基坑土方开挖的作用之下，会发生固结沉降作用，位移量也比较大，与此同时持续的时间很长，对基坑支护结构的稳定性带来极大的不便；（3）施工场地条件苛刻。一般情况下，超大深基坑工程的基坑大、环境恶劣，施工场地便道极其苛刻，大部分基坑除本身面积外无任何周边的便道可利用，对基坑开挖、结构施工正常开展造成了较大的制约，如何做好无便道情况下的基坑场布策划，是工程是否能够顺利有效开展的关键；（4）基坑降水。基坑防水是一大难点。一般情况下，少量的地下水会根据排水沟的引导及时的流走，若基坑含水层渗透性强，且靠近江流湖河等地下水丰富的区域，通常无法通过排水沟的挖掘就将整个的土层中的地下水顺利排出，必须结合一定的辅助措施，例如水泵的使用。另外遇到多雨季节或者暴雨天气，外部环境会对排水沟造成一定的损害，这也会严重影响排水的质量。再者降水施工给周边环境带来的影响，降低地下水位引起的地面沉降、地下水渗透破坏引起的基坑坍塌、基坑突涌导致的基土开裂等都时有发生。 三、提升超大深基坑施工质量的相关措施 （一）合理选取超大深基坑的支护

在施工现场对照设计图进行实地放样，确定超大基坑的具体位置，采用

850mm 三轴搅拌桩施工。搅拌桩下放的速度不用过快但要有连续性，且尽量保证

相邻的搅拌桩同一时间段内进行下放。在搅拌桩下放工作结束后，采用钻孔灌注桩对外侧作止水帷幕。如此一来，整个基坑的四周便进行了加固。对于坑内的暗浜采用 700@ 500mm 双轴搅拌桩进行清淤回填。这一支护施工技术能够确保基坑的四周不会出现坍塌情况，整个超大深基坑都将是十分稳定的。在施工的过程中，还需要在此基础上设计支撑框架。对于土层稳定性的基坑，最好采用混凝土支撑系统。基坑是一层层开挖的，支撑系统也需要随着施工的深入进行铺设。竖向和横向的支撑系统能够在最大程度上平衡和抵消来自周围环境作用而产生的竖向力。只要在施工过程中开挖进程与支撑系统交替进行，就可以确保基坑的稳定。 （二）合理选择超大深基坑的土方开挖方式

按照“分层分段、留土护壁、历史开挖支撑”的原则对超大深基坑进行土方开挖施工。首先，支撑结构与开挖相互同步进行，不再无支撑处进行开挖；其次，开挖应先中间后两边，在挖两边的时候还要保持高度的对称性。按照要求，开挖层不得超过 3 米厚，在开挖的前一段时间可以采用机器代替人工，但开挖到最后时，需要人工平整和修缮，且开挖机械不得压过支撑杆件。在挖对称区域的时候，可以直接派出两组施工人员进行同时挖掘；在机械够不着或不方便大型机械操作的地方也进行多方向同时人工挖掘；当基坑达到极深的程度时，翻斗车不便进入基坑底，需要采用出土车进行多人转运。只有这样，才能够确保施工快速进行。这些施工技术以及具体操作方法都是经过长时间实验积累下的传统方法。虽然现代也有很多新技术和施工流程，但目前这种“机械 + 人工”的操作模式更为常见。 （三）做好超大深基坑的监测工作

除了以上内容外，超大深基坑的变形监测以及周围环境的监测都是十分重要的。根据施工实际场地的情况，对超大深基坑的关键点进行每日多次观测，观察其变动是否在要求的范围之内。此外，还需要对最后可能受影响的周围环境进行每日定点定时观测，如发现有较为明显的角度或者位移变化，立刻停止基坑开挖，制定应急方案，缩小基坑开挖对其造成的影响。 （四）做好基坑降水工作

例如选取井管降水措施，同时还可增加一定数量的疏干井和降压井，并加强疏干井和降压井施工质量和成品保护，确保降水井成活率。在开始施工前，需要进行群井降压试抽试验，也就是坑土方施工前进行了 15 d 的群井降压试抽试验，其目的：（1）检验现场施工用电及排水情况；（2）检验降压井布井的合理性，根据试验结果，对降压运行方案进行相应的深化和调整；（3）检验降承压水的效果，验证降压井的成活率；（4）为降压井运行提供依据；（5）检查围护结构止水效果。经过试验后确定明确了基坑开挖深度，续开启坑内降压井，进行降承压水工作，以确保基坑挖土顺利施工。同时，也了解围护墙的止水效果。此外，还需要制定回灌应急预案。基坑挖土施工中加强对坑外水位的观测，发现坑外水位下降过大及时采取措施减少影响。设定坑外回灌井启用条件：坑内降压井开启后，坑外回灌井的承压水水头降低5m。基坑降压过程中，密切监测坑外回灌兼观测井中的承压水水头变化情况，当坑外回灌观测井的水位变化过大时，应及时开启相应区域的坑外回灌井，进行回灌，以补偿坑外承压水含水层的水量流失，防止坑外承压水水头降低引起坑外地面产生较大的沉降，保护坑外环境的安全。 总之，超大深基坑施工技术难度大、风险高，但在项目实施过程中施工单位往往因施工成本、施工进度、施工组织等原因，导致关键技术执行力度不够或者不到位。对于类似超大深基坑工程项目监理单位应重点关注钻孔灌注桩塌孔、地下连续墙接缝等技术重难点的把握和控制，确保项目顺利实施。

参考文献：

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