浅谈基坑支护的设计和施工协调管理

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摘要：本文对深基坑支护的安全问题进行了讨论，对问题产生的原因进行了简单分析，并列举了一些实际工程案例，提出了一定的安全施工管理措施，加强施工过程管理，从而预防安全事故的发生。

关键词：深基坑、支护、安全施工

中图分类号： TV551.4 文献标识码： A 文章编号：

1深基坑支护安全问题的原因及类型

1.1深基坑支护工程安全问题类型

深基坑支护结构破坏屡见不鲜,破坏形式多种多样,常发生的主要有:坑内外土体塌方和滑坡导致工程桩倾斜、断裂，支护结构产生位移破坏，坑底土体隆起、管涌、流砂、支撑破坏等。

1）基坑边坡土体受到破坏：这种破坏往往导致围护结构位移加大、坑周构筑物沉降倾斜，更严重者甚至使基坑附近的建筑产生开裂，后果十分严重。这种破坏的原因主要有：a.由于勘察及设计过程中原因，支护结构的整体安全度不满足实际要求，从而导致了支护结构整体失稳或是局部关键的区域失稳；b.由于施工原因，在施工过程中，由于没有按设计或规范施工，大面积超挖、支护不及时、开挖顺序不当、在坡顶处的堆载影响等等；c.由于自然因素，如台风、暴雨等，使得基坑边坡的土体的强度降低，从根本上降低了基坑工程的整体稳定系数，从而发生了破坏。

2）支护结构的破坏：支护结构构件的强度不够，从而发生破坏，或是支护结构的位移过大，使基坑周边的建筑物或地下管线产生了沉降或位移。这种破坏产生的原因主要有：a由于勘察设计过程中参数的选取，或支护形式的选取不当而产生的；b由于施工过程中的不当，如支撑不及时，局部土方开挖过快、过深导致整个支护结构受力不平衡，或是提前施工下一道工序，施工质量不合格等产生从而使支护结构发生破坏。

3）支护结构渗漏水产生的破坏：从而引起坑外的土体流失，使得基坑施工范围外的建筑物的地基土发生流失，其建筑物产生沉降，发生破坏。其主要原因有在勘察的阶段没有探明地下水的分布、支护结构的帷幕不密实或接缝未处理引起渗漏水或降水措施不合理。

当然，上述几个是造成基坑出现安全事故的原因之一，实际情况表明很多基坑事故是由好几种原因叠加在一起而造成的。

1.2深基坑支护工程安全问题的原因

1.2.1安全问题发生的内在性

内在性的原因主要有以下方面：1）基坑工程主要集中在市区，施工场地狭小，周围建筑物密集，邻近道路和市政地下管线，因而对基坑稳定和变形控制要求极高，施工条件差，难度大。2）基坑工程涉及面广，技术性强，同勘察、设计、施工、监测、管理等都有关。基坑设计和施工涉及地质条件、岩土性质、场地环境、工程要求、气候变化、地下水动态、施工程序和方法等许多复杂问题，任何一个环节出错，都有可能导致安全事故的发生。3)基坑工程施工周期长，且为隐蔽工程，常需经历多次降雨、周边堆载、振动、施工不当等许多不利条件，安全度的随机性较大，难以防范。4）基坑工程中不确定因素多，如岩土性质个体差异大，勘察数据离散性大；土与支护结构作用机理研究不深入，致使安全系数的选取也具有不确定性。

1.2.2安全问题发生的外在性

1）基本的设计依据不全、不准确。岩土工程勘察报告及土建设计资料及结论是地下室基坑设计的基本依据。勘察及土建设计资料不详、不准、疏漏，勘察结论不完备、不准确。设计前场地周边环境没有进行现场踏勘，地下管线资料不全等等，势必为深基坑支护工程潜伏下安全隐患。2）设计因素。计算参数选用不准确；支护方案选择不当，撑锚设计有误；设计的安全储备小；荷载取值不当，与实际受力状态有较大出入；场地标高不准确，设计时与基坑施工时有较大出入。3）施工因素。防水、降排水措施不当；开挖时没有按照设计要求的分层分段开挖，大面积地超挖，开挖到底后没有及时浇筑底板、承台，暴露时间过长等。施工质量无法满足设计要求，施工人员素质低，安全意识薄弱；相邻工程的不利影响；深基坑施工采用分包形式，围护、支撑、降水、挖土为不同工程队承包，分工配合不好而导致出现的安全问题屡见不鲜。

2深基坑支护工程的安全管理

2.1在设计方面应做的工作

（1）地质勘察的准确性。特别要重视深基坑开挖所在地的工程地质特点和地貌的查勘。重要的是对土的物理力学指标如：土的含水量、重度、C、φ值和场地土层的特点进行尽可能准确完整的评述。

（2）深基坑支护方案的正确选择和设计。深基坑支护方案很多，工程造价也千差万别，因此设计方案的对比选择就显得十分重要。有的工程因方案选择不当，使支护工程造价很高，其结果还发生了各种安全事故。目前不少城市，实行了对深基坑支护结构的专家审查制度，通过专家论证，本着安全、经济、合理的原则对多种支护方案进行优化比较，并限制开挖深度及支护型式，如温州住建委就明确规定在软土层中开挖超过4.0m严禁采用复合土钉墙支护，这种做法是值得借鉴的。

2.2在技术方面应做的工作

（1）组成从项目经理到施工班组长的技术交底班子。充分理解围护设计图纸，并让每位参与者都熟悉施工的每一个环节，严格执行有关规范规程，做到监督和管理的作用，确保施工技术方案的实施。

（2）按图施工，动态控制。深基坑支护工程主要以挡土、防水等为主要目的，而设计的单一或复合挡土支护结构，有理论依据和可行性，必须尊重设计、按图施工，但施工中的不确定因素及设计所依据的资料有可能与实际情况不一致，要求在施工中必须依据实际的情况，相应作出适当调整，满足施工安全要求。

（3）推行信息化施工，包括预测、信息采集与反馈等方面的内容。由于深基坑开挖过程中，边坡稳定存在很多潜在的危险和破坏的突然性，基坑工程受各种复杂条件的影响，特别在基坑周边有基础埋置较浅的建筑，或有重要的地下管线，很难从理论上预估将要出现的问题。因此，必须加强位移监测，及时掌握土体及围护结构的变形，发现异常情况及时采取有效措施，预防安全事故发生。

2.3施工质量与施工管理

围护结构的施工质量及土方开挖的合理组织是至关重要的。良好的施工质量和合理的施工组织可以弥补设计上的某些不足，反之，低劣的施工质量和施工组织会使合理的设计付诸东流，在这方面有着许多深刻的教训。如温州市永嘉县上塘广场大厦，基坑开挖深度约8.70m，采用上部3.0m放坡加3道土钉墙与下部钢筋混凝土内支撑相结合的支护型式，内支撑采用的是直径约55.0m的环形混凝土内支撑，周边是角撑加桁架的型式，这种支撑形状对挖土的要求很高，必须对称挖土，使圆环内支撑均匀受力，但由于建设方与总包方是一家单位，片面强调挖土速度，施工工期，忽视了设计要求的挖土方法及顺序（没有对称挖土而是先挖西北角，一挖到底），最后导致西北角临近隔壁居民小区一侧出现土方坍塌，周边围墙、地下管线、绿化带严重沉降，该侧围护桩向坑内倾斜，与冠梁拉裂，局部工程桩断裂等安全事故，该事故发生后经专家讨论一致认为没有均衡挖土是主要原因，此外设计安全储备（无被动区水泥搅拌桩加固）偏小也是原因之一。上述事故说明基坑施工过程中的协调管理的重要性，结合现场实际情况和设计图纸，做好合理可行的施工组织及土方开挖方案并严格执行才能保证基坑施工的安全，在此基础上再考虑经济因素、工期因素，万不可本末倒置，罔顾安全！

2.4降水排水及止水问题

在深基坑开挖，降水排水及止水对工程的安全性和经济性有重大影响，多数基坑工程事故与水都有直接或间接的关系。水处理的主要目的是：在基坑开挖过程中，要保持坑内干燥；防止坑底出现流沙及坑底土泡水软化，降低土体强度；坑外土层降水后减少对围护桩墙的水土压力，提高支护稳定性；降水或止水可防止坑外土粒流失，引起地面沉陷而影响邻近建筑或地下管线安全。

3结语

由于基坑理论研究还不成熟，随着对岩土体研究的更加深入，新的工程地质勘察技术的出现及新的计算方法，如有限元等深入的运用到基坑工程中来，从基坑安全问题的内在着手，大大减少基坑工程中的事故。在深基坑开挖过程中，其受多因素影响，所以要通过施工过程中安全管理，严格控制施工质量及进度，从而减少基坑工程中的事故，将会一直是现在及未来的一个重要内容。

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