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【摘 要】随着城市建设步伐的不断加快,建筑结构主体越来越高,建筑基坑越来越深,并且很多建筑工程深基坑边坡紧邻建筑物。深基坑的出现,也给总承包施工管理带来了很大的困难。如何做好深基坑管理,以便结构主体施工能够得以顺利、高质量的进行,这是当前急需解决的一个课题。深基坑施工支护结构是一个系统工程，笔者主要对深基坑施工中存在的问题进行了分析，并根据多年的工作经验，对深基坑支护设计和施工提出了几点建议。
【关键词】房屋建筑；深基坑；支护设计；施工管理
1 前言
目前的房屋建筑工程深基坑支护设计和施工还存在着很多不够完善的地方, 本文针对房屋建筑工程深基坑支护设计和施工现状, 进而提出了深基坑支护工程在设计上存在的部分问题;在施工上对施工方案编制与下发、施工过程控制、地下水控制等进行了详细阐述。
2 深基坑支护设计和施工现状
近年来,一些业主为了提前开工等多种因素,在招标时改变常规,对地下岩土工程部分在结构主体招标前先进行招标, 随之而来出现了一些新现象: 许多大的建筑总承包单位为了抢占市场,纷纷参与了投标,一些大的建筑总承包单位进入了岩土工程施工。然而,不论是业主还是监理单位, 他们都忽视了建筑总承包单位一般都没有岩土工程设计资质的问题,这给将来的施工造成了很多隐患。
从承包模式看: 基坑支护施工一般都实行分包, 有些是业主直接将基坑工程分包给了专业公司,然后纳入总承包单位管理;而另一种模式是业主将基坑任务交给了总承包单位, 而由总承包单位进行分包。前一种模式因业主将任务直接分包, 故在总包单位管理时易出现管理难的问题, 而后一种模式容易出现工程质量问题。
从深基坑工程特点看:深基坑开挖深度大,很多深基坑紧邻其它建筑物(或构筑物),施工难度较大,除了合理设计外,必须加强施工管理,确保严格按设计和相关规范施工, 必须对基坑边坡和周围建筑物(或构筑物)加强监测,实现信息化施工。
3 施工中遇到的问题
3.1 基坑边坡坍塌
这种情况一般发生在基坑施工阶段和基坑支护施工刚结束不久。在某工地,基坑支护刚完工不到两天,边坡从上至下整体坍塌,长度达50余米。究其原因,支护施工单位没有经过合理的设计,也没有严格按设计施工,从坍塌的坡面看,尽管是土钉支护,但是没有按土钉支护规范进行。大多数土钉没有注浆,只是打了一些孔把钢筋插进去;有些土钉虽然注了浆,但是孔内浆体没有注满; 有些土钉孔位置根本没有打孔,只是将土钉杆体直接击入土体。
3.2 边坡水平位移较大
一些基坑边坡水平位移较大,达到4cm以上,并且经监测,水平位移还在继续加大。面对此种情况, 结构主体施工单位停止了地下主体施工,业主不得不立即召集基坑支护设计、施工单位和专家对基坑重新进行稳定性分析, 并就出现的问题提出处理措施。
3.3 附近建筑物变形
在城市建设中,很多基坑紧邻建筑物,处理稍有不当,附近建筑物就极易变形。一般来说,建筑物变形都是其地基沉降引起的。建筑物出现较大变形后, 不仅危及楼上的居民或工作人员的安全,而且也对在施的工程造成威胁,使得工程难以继续进行下去。
3.4 地下水控制
地下水控制是基坑工程中的一个难点, 因土质与地下水位的条件不同, 基坑开挖的施工方法大不相同。有时在没有地下水的条件下, 可轻易开挖到6m 或更深; 但在地下水位较高, 又是砂土或粉土时, 开挖3m 也可能产生塌方。所以, 对于沿海、沿江等高水位地区或表层滞水丰富的地区来说, 深基坑工程的地下水控制的成败是基坑工程成败的关键问题之一。
在基坑开挖中, 降水排水及止水对工程的安全与经济有重大的影响, 多数基坑工程事故与水都有直接或间接的关系。一般情况下软土地区地下水位较高, 深基坑工程开挖时, 为改善挖土操作条件,提高土体的抗剪强度, 增加土体抗管涌、抗承压水、抗流砂的能力,减少对围护体的侧压力, 从而提高基坑施工的安全度, 往往对坑内、坑外采取降水。目前, 降水主要有轻型井点及多层轻型井点、喷射井点、深井井点、电渗井点等。但降水过程中, 由于含水层内的地下水位降低, 土层内液压降低, 使土体粒间应力, 即有效应力增加,从而导致地面沉降, 严重时地面沉降会造成相邻建筑物的倾斜与破坏, 地下管线的破坏。另外, 在坑内降水时, 如果降水深度过深,由于水位差增加, 易出现管涌, 造成工程事故。为此, 施工决策前,需要了解施工中可能发生的各种情况及其危害程度, 以便提出最佳决策方案, 获得最佳经济效益及保障施工安全。为了防止由于降水引起的各类意外事故, 可采取以下措施:
3.4.1 基坑四周设置的如果是不渗水挡土墙, 可取消坑外降水;
3.4.2 在坑外降水同时, 在其外侧(受保护对象之间) 同时进行回灌;
3.4.3 尽量减少初期的抽水速度, 使降水漏斗线的坡度放缓;
3.4.4 控制坑内降水深度,一般降水深度在基坑开挖面以下0.5m～1.0m;
3.4.5 合理确定挡土墙的入土深度, 防止管涌。
4 深基坑支护设计和施工的几点建议
针对深基坑支护施工中出现的一些情况,为了后续的结构主体施工能够顺利、安全、有序地进行, 特对深基坑支护设计和施工提出如下几点建议:
4.1 明确基坑支护设计单位
深基坑工程越来越多, 而深基坑坍塌的事故也频频发生,为防止深基坑工程事故,地方主管部门出台了许多有关深基坑的强制性文件。所有这些都说明了深基坑工程事故的严重性和做好深基坑工程的重要性。在包括深基坑支护在内的岩土工程专业施工单位, 同时一般也是设计单位。只有明确了深基坑支护设计单位,提交了深基坑支护设计单位资质, 这在将来的施工中如出现问题时才能容易找到责任单位和责任人,可追溯性强。
4.2 投标和施工时提交基坑支护设计
深基坑支护施工的依据是深基坑支护设计, 故加强深基坑工程设计的审核和监督非常必要。无论在基坑支护投标时还是在基坑支护施工之前,都应单独提交基坑支护设计,设计封面和设计图上均应有设计人、审核人和审批人签字。这样,在基坑支护施工中如出现问题需做设计变更时,才能够很快找到设计人,也便于快速解决问题,同时也便于追究责任。
4.3 专项施工方案的编制与下发
在基坑支护施工时,应编制专项施工方案。考虑到上报、审阅与返回周期,专项施工方案应在施工前几天编制,并及时上报监理。监理应抓紧批复,在批复后及时返回施工单位,以便施工单位能够及时准确下发到各相关部门和人员。施工单位在接到正式批复的施工方案前不得进行施工。在当前的基坑支护施工中,施工方案未批复前就开始施工的情况时有发生, 这作为深基坑支护规范化施工是应当避免的。
4.4 施工过程控制
深基坑支护施工中,应加强过程控制。施工中必须严格按照基坑支护设计、基坑支护施工组织设计、技术交底和相关规范等进行施工。施工中如出现异常情况, 应由现场技术负责人根据情况的性质和大小, 向基坑支护设计人汇报,设计人应及时根据现场实际情况进行设计变更,将问题消灭在萌芽中。
5 结论
对于深基坑支护设计和施工必须加强管理,要做好深基坑支护设计和施工,需从以下几方面着手解决：
5.1 设计应全面考虑深基坑支护的设计依据和条件, 这是做好深基坑支护工程的前提条件。
5.2 深基坑支护应重视设计,加强对设计的全面管理;投标时应单独提供基坑支护设计。
5.3 基坑支护施工是工程得以安全、顺利进行的保证,应加强施工过程控制。
5.4 “水”是深基坑支护的大敌, 应重视对地下水的控制。同时,作为宝贵的地下水资源,应限制盲目、过度的抽降。
5.5 深基坑支护设计和施工管理目前还没有得到人们的充分重视, 做好深基坑支护设计和施丁管理对减少甚至杜绝基坑工程事故、规范建筑施工必将起到积极的推动作用。
【关键词】房屋建筑；深基坑；支护设计；施工管理
1 前言
目前的房屋建筑工程深基坑支护设计和施工还存在着很多不够完善的地方, 本文针对房屋建筑工程深基坑支护设计和施工现状, 进而提出了深基坑支护工程在设计上存在的部分问题;在施工上对施工方案编制与下发、施工过程控制、地下水控制等进行了详细阐述。
2 深基坑支护设计和施工现状
近年来,一些业主为了提前开工等多种因素,在招标时改变常规,对地下岩土工程部分在结构主体招标前先进行招标, 随之而来出现了一些新现象: 许多大的建筑总承包单位为了抢占市场,纷纷参与了投标,一些大的建筑总承包单位进入了岩土工程施工。然而,不论是业主还是监理单位, 他们都忽视了建筑总承包单位一般都没有岩土工程设计资质的问题,这给将来的施工造成了很多隐患。
从承包模式看: 基坑支护施工一般都实行分包, 有些是业主直接将基坑工程分包给了专业公司,然后纳入总承包单位管理;而另一种模式是业主将基坑任务交给了总承包单位, 而由总承包单位进行分包。前一种模式因业主将任务直接分包, 故在总包单位管理时易出现管理难的问题, 而后一种模式容易出现工程质量问题。
从深基坑工程特点看:深基坑开挖深度大,很多深基坑紧邻其它建筑物(或构筑物),施工难度较大,除了合理设计外,必须加强施工管理,确保严格按设计和相关规范施工, 必须对基坑边坡和周围建筑物(或构筑物)加强监测,实现信息化施工。
3 施工中遇到的问题
3.1 基坑边坡坍塌
这种情况一般发生在基坑施工阶段和基坑支护施工刚结束不久。在某工地,基坑支护刚完工不到两天,边坡从上至下整体坍塌,长度达50余米。究其原因,支护施工单位没有经过合理的设计,也没有严格按设计施工,从坍塌的坡面看,尽管是土钉支护,但是没有按土钉支护规范进行。大多数土钉没有注浆,只是打了一些孔把钢筋插进去;有些土钉虽然注了浆,但是孔内浆体没有注满; 有些土钉孔位置根本没有打孔,只是将土钉杆体直接击入土体。
3.2 边坡水平位移较大
一些基坑边坡水平位移较大,达到4cm以上,并且经监测,水平位移还在继续加大。面对此种情况, 结构主体施工单位停止了地下主体施工,业主不得不立即召集基坑支护设计、施工单位和专家对基坑重新进行稳定性分析, 并就出现的问题提出处理措施。
3.3 附近建筑物变形
在城市建设中,很多基坑紧邻建筑物,处理稍有不当,附近建筑物就极易变形。一般来说,建筑物变形都是其地基沉降引起的。建筑物出现较大变形后, 不仅危及楼上的居民或工作人员的安全,而且也对在施的工程造成威胁,使得工程难以继续进行下去。
3.4 地下水控制
地下水控制是基坑工程中的一个难点, 因土质与地下水位的条件不同, 基坑开挖的施工方法大不相同。有时在没有地下水的条件下, 可轻易开挖到6m 或更深; 但在地下水位较高, 又是砂土或粉土时, 开挖3m 也可能产生塌方。所以, 对于沿海、沿江等高水位地区或表层滞水丰富的地区来说, 深基坑工程的地下水控制的成败是基坑工程成败的关键问题之一。
在基坑开挖中, 降水排水及止水对工程的安全与经济有重大的影响, 多数基坑工程事故与水都有直接或间接的关系。一般情况下软土地区地下水位较高, 深基坑工程开挖时, 为改善挖土操作条件,提高土体的抗剪强度, 增加土体抗管涌、抗承压水、抗流砂的能力,减少对围护体的侧压力, 从而提高基坑施工的安全度, 往往对坑内、坑外采取降水。目前, 降水主要有轻型井点及多层轻型井点、喷射井点、深井井点、电渗井点等。但降水过程中, 由于含水层内的地下水位降低, 土层内液压降低, 使土体粒间应力, 即有效应力增加,从而导致地面沉降, 严重时地面沉降会造成相邻建筑物的倾斜与破坏, 地下管线的破坏。另外, 在坑内降水时, 如果降水深度过深,由于水位差增加, 易出现管涌, 造成工程事故。为此, 施工决策前,需要了解施工中可能发生的各种情况及其危害程度, 以便提出最佳决策方案, 获得最佳经济效益及保障施工安全。为了防止由于降水引起的各类意外事故, 可采取以下措施:
3.4.1 基坑四周设置的如果是不渗水挡土墙, 可取消坑外降水;
3.4.2 在坑外降水同时, 在其外侧(受保护对象之间) 同时进行回灌;
3.4.3 尽量减少初期的抽水速度, 使降水漏斗线的坡度放缓;
3.4.4 控制坑内降水深度,一般降水深度在基坑开挖面以下0.5m～1.0m;
3.4.5 合理确定挡土墙的入土深度, 防止管涌。
4 深基坑支护设计和施工的几点建议
针对深基坑支护施工中出现的一些情况,为了后续的结构主体施工能够顺利、安全、有序地进行, 特对深基坑支护设计和施工提出如下几点建议:
4.1 明确基坑支护设计单位
深基坑工程越来越多, 而深基坑坍塌的事故也频频发生,为防止深基坑工程事故,地方主管部门出台了许多有关深基坑的强制性文件。所有这些都说明了深基坑工程事故的严重性和做好深基坑工程的重要性。在包括深基坑支护在内的岩土工程专业施工单位, 同时一般也是设计单位。只有明确了深基坑支护设计单位,提交了深基坑支护设计单位资质, 这在将来的施工中如出现问题时才能容易找到责任单位和责任人,可追溯性强。
4.2 投标和施工时提交基坑支护设计
深基坑支护施工的依据是深基坑支护设计, 故加强深基坑工程设计的审核和监督非常必要。无论在基坑支护投标时还是在基坑支护施工之前,都应单独提交基坑支护设计,设计封面和设计图上均应有设计人、审核人和审批人签字。这样,在基坑支护施工中如出现问题需做设计变更时,才能够很快找到设计人,也便于快速解决问题,同时也便于追究责任。
4.3 专项施工方案的编制与下发
在基坑支护施工时,应编制专项施工方案。考虑到上报、审阅与返回周期,专项施工方案应在施工前几天编制,并及时上报监理。监理应抓紧批复,在批复后及时返回施工单位,以便施工单位能够及时准确下发到各相关部门和人员。施工单位在接到正式批复的施工方案前不得进行施工。在当前的基坑支护施工中,施工方案未批复前就开始施工的情况时有发生, 这作为深基坑支护规范化施工是应当避免的。
4.4 施工过程控制
深基坑支护施工中,应加强过程控制。施工中必须严格按照基坑支护设计、基坑支护施工组织设计、技术交底和相关规范等进行施工。施工中如出现异常情况, 应由现场技术负责人根据情况的性质和大小, 向基坑支护设计人汇报,设计人应及时根据现场实际情况进行设计变更,将问题消灭在萌芽中。
5 结论
对于深基坑支护设计和施工必须加强管理,要做好深基坑支护设计和施工,需从以下几方面着手解决：
5.1 设计应全面考虑深基坑支护的设计依据和条件, 这是做好深基坑支护工程的前提条件。
5.2 深基坑支护应重视设计,加强对设计的全面管理;投标时应单独提供基坑支护设计。
5.3 基坑支护施工是工程得以安全、顺利进行的保证,应加强施工过程控制。
5.4 “水”是深基坑支护的大敌, 应重视对地下水的控制。同时,作为宝贵的地下水资源,应限制盲目、过度的抽降。
5.5 深基坑支护设计和施工管理目前还没有得到人们的充分重视, 做好深基坑支护设计和施丁管理对减少甚至杜绝基坑工程事故、规范建筑施工必将起到积极的推动作用。