关于土建基坑防护技术的探析

关于土建基坑防护技术的探析

莫伟林

莫伟林

广州建筑工程监理有限公司

摘要：随着我国经济的不断发展，人口不断的增长，导致我国的土地资源越来越少，土地的合理利用成为我国目前备受关注的话题。在保障农业耕地面积的同时提高土地资源的利用率对我国的健康发展具有重要意义。就目前形式来看，我国的人口位居世界第一名，而且随着我国城市人口的不断增加，导致我国城镇的土地资源严重紧缺，造成房价越来越贵。所以为了缓解这一压力，我国的高层建筑开展深基坑的支护技术，并对支护施工的要求也越来越高，所以对土建施工中深基坑支护技术的合理应用非常重要。

关键词：深基坑；土建工程；应用

引言

土建基坑是指建筑物基础设计的位置按照基底标高和基础平面尺寸所开挖的地下空间，主要有支护基坑和无支护基坑两种。土建基坑可以用于开发地下空间，建造地下基础设施，可以有效提高建筑用地的利用率，缓解我国建筑用地紧张的状况。发现施工过程中的安全隐患，制定科学合理的施工方案和施工防护方案，从而对基坑施工整个过程进行全方位的防护。

1、工程概况

口岸站-凫洲站110/220KV电力管廊工程位于广州市南沙区南沙街南部及龙穴岛西北侧。口岸站至凫洲站电力管廊共分为三个部分，分别为口岸段、凫洲桥段及凫洲段。本项目为其中的口岸段和凫洲段。口岸段电力管廊工程以规划的220KV口岸站位管廊起点，管廊线路拟沿已建的环市大道南、凫洲大道往南，至凫洲大桥北端，约1.284km。凫洲段电力管廊以凫洲大桥南端为起点，管廊线路沿已建的龙穴大道往南，至规划的220KV凫洲站内的出线井（不包括凫洲站），长5.582km。两端电力管廊总长约6.866km。本项目施工内容主要包括工作（接收）井围护结构、顶管工程、路面及软基处理、交通工程、设备房结构及装饰装修、安装工程、排水工程、绿化工程等。

2、施工重难点及应对措施

（1）顶管工作（接收）井基坑深度6.84～17.41m，且大部分位于流塑状淤泥质地层，基坑开挖及支护安全风险大，确保基坑施工安全是施工控制重点。应对措施：

1）做好基坑降排水，实现无水作业，防止地表水渗入土中软化土体。基坑开挖控制水位始终位于开挖深度以下不小于0.5m，必要时采取井内降水。

2）严格控制地下连续墙施工质量，从防止槽壁坍塌、成槽垂直度、工字钢接头刷壁、清底、水下混凝土灌注等关键工序质量控制入手，避免施工过程中缩径、坍孔、倾斜、断桩等质量问题。

3）选择科学合理的土方开挖方案，及时施做支撑是关键。遵循“纵向分段、竖向分层、先支后挖”的原则，严格把握开挖速率与支撑施做的关系，开挖过程中掌握好“分层、分块、对称、平衡、限时”五个要点，严禁超挖。严格控制基坑开挖顺序，严格按照支撑垂直方向向前开挖、先中间后两侧、及时施做支撑，分层高度严格控制，确保基坑在支撑方向上受力对称、平衡。

4）细化支撑施做技术控制的质量标准，尤其是支撑、腰梁及剪刀撑节点处施做质量，并严格控制，确保支撑轴向受力。

（2）围护结构及深基坑工程所用机械设备大部分为大型设备，设备自重大，且井周围地下管线多、埋深浅，车辆通行线路及施项目域内管线保护和地基承载力是否满足要求是本工程的管控重点，安全风险大。应对措施：

1）与地下管线权属单位加强沟通，确定施项目域及施工机械通行线路内地下管线埋深、走向及结构形式，评估管线承压能力，编制切实可行的迁改或保护方案，经产权单位认可后实施。

2）验算各机械设备的地基承载力要求，对地基采取适当的加固处理。

3）为减少管线破坏安全风险，加强与业主单位的沟通，条件允许时，对影响范围内的高危管线尽量采取改迁方式。

（3）本工程线路长、工期紧，施工组织难度大本电力管廊工程线路全长约6.88Km，各工作（接收）井之间相距平均465m，合同工期360天，总体施工任务重、工期紧，如何合理组织施工，确保工期是重点。应对措施：

1）为确保工期，对各工序的作业施工计划进行详细分解，落实交班会制度，对制约进度的问题及时进行反馈及解决，确保工程进度以周保旬，以旬保月；制定管理制度及相应的保证措施并组织落实。

2）根据场地条件，分阶段进行合理的场地布置及设备选型，关键工序采用施工效率高的机械。土方开挖拟采用常规挖机、轮式抓斗、履带吊等方式灵活搭配，克服场地狭小带来的不便。

3）现场施工统筹规划、统一部署，提高机械设备利用率。

3、基坑施工防护技术分析

（1）浅基坑开挖环节。

该环节涉及到较多内容，以下就意义介绍：其一，做好基坑施工之前的测量工作，如基坑位置定位、放线操作，做好开挖方案制订工作。其二，对施工所在地的地质情况进行调查。如对土质含水量进行测定，并根据测量结果，确定开挖及放坡位置，以保证施工安全。如施工场地的土壤含水量较大时，需要做好支撑加固工作，才能保证开挖安全。因为当土质含水量较大时，开挖时容易出现坍塌现象，再加上基坑深度大，更增加了施工危险程度，所以，支撑加固措施是必要的。其三，基坑开挖时的注意环节。当基坑深度较大时，需要对开挖过程给予重视，才能保证开挖质量，避免开挖时出现不必要的故障。正确的开挖过程为：采用分层开挖方式，挖好一层之后，需要采取支撑加固措施，再进行下一步开挖环节；开挖时，基坑内壁要平直，不能出现倾斜现象；在开挖过程中，如果出现无法放坡、不能使用较大尺寸的坡度时，应采用加固措施，以实现开挖过程安全。采用的加固措施为，短桩、横隔板、石块及编织袋等，将这些材料堆积成临时墙壁，以达到支撑稳定效果。其四，注意开挖顺序。应遵守自上而下的开挖顺序，开挖过程中，还需要做好修整、设计标高等，同时还要做好土方运出工作，以保证开挖进度。

（2）浅基坑支撑环节。

基坑支撑具有多种方式，以下就一一介绍。其一，斜柱支撑。这种支撑方式指的是，在柱桩内侧钉上水平挡板，其外侧用斜柱支撑，斜柱底端固定在木桩上，土质回填在水平挡板内侧。这种支撑方式操作简单，适用于基坑开挖规模较小的建筑工程。其二，锚拉支撑。这种支撑方式和斜柱支撑具有明显的区别，它将水平挡土板固定在桩柱内侧，将一侧打入土中，另一侧固定在拉杆上，以确保支撑效果。这种支撑方式也适用于施工规模较小的基坑开挖中，但在使用时，不能不能安设横撑。其三，钢桩横挡板支撑。这种支撑方式指的是，在需要支撑的部位安置钢轨、工字钢等材料，它们之间的距离应保持下1.0-1.5m之间；在土方开挖时，需要将挡土板塞进钢桩之间，实现支撑及挡土作用。此外，在使用这种支撑方式时，还要用到楔子，以加大横版和土质之间接触。这种支撑方式适用于地下水位较低，并且深度较小的基坑开挖工作。

（3）深基坑开挖环节

深基坑工程必须按照已审批的安全专项方案进行施工，并在施工前，向施工作业人员、技术人员、安全员进行安全技术交底。基坑四周做好临时防护，人员上下要有专用爬梯。弃士及时清运，坑边临时堆土距离合理。机械开挖时，挖土自上而下、逐层进行，严禁-一次性开挖至基底。挖方前对周围环境要认真检查。基坑开挖须严格按要求进行钢板桩等形式的支护，随时注意边坡的稳定情况，发现问题及时加固处理，确保施工安全。

（4）基坑支护环节。

该环节使用的前提条件是，当开挖现场放坡条件不具备，并且使用临时的支撑措施，不能保证开挖安全进行，这时需要采用支撑环节，才能使施工正常进行，才能保证开挖质量。支撑结构具有多张类型，施工人员应根据开挖要求，采用合适的类型；常见的有：排桩、连续墙壁、水泥墙壁等。其中排桩由围墙、支撑结构及防渗材料组成；该支撑结构具有多种形式，如悬臂式结构、內撑式结构、锚杆式结构及支护式结构等，施工人员应根据基坑开挖要求合理选择。地下连续墙最鲜明的特点是，能够和其它支撑结构混合使用，增加支撑效果。该支撑结构具有刚度大、强度好、防渗性强，因而在基坑开挖施工中被广泛采用。水泥排桩具有严格的使用条件，如地基承载能力不能大于150kPa，基坑深度不能大于6m，之后满足此条件之后，才能被采用。此外，还有逆作拱墙，在使用时，基坑平面形状必须满足一定条件。

（5）土方开挖环节。

土方开挖时必须具备以下几个方面：其一，做好开挖前的分析、检查工作，才能保证开挖质量。其二，做好开挖方案制订工作。土方开挖涉及到放坡环节、中心部位开挖、盆式开挖及逆作法开挖等，在开挖之前，必须做好这些方面的调研工作。其三，必须遵循开挖顺序，即先开槽，做好支撑，然后进入开挖环节，开挖时，要采用分层开挖方式，严格避免超挖现象，才能保证开挖质量。其四，在基坑开挖过程中，需要做好井点降水调整工作，并在开挖过程中，做好标高设计，同时做好浇筑垫层加工环节。

4、监理安全风险的防范措施

4.1安全监理责任制度

健全和完善安全生产责任制度和其它各项规章制度，是落实监理安全责任的前提和根本保证。对项目管理而言，最有效的方法就是以2004年国务院《建设工程安全生产管理条例》为依据，以2006年10月建设部《关于落实建设工程安全生产监理责任的若干意见》为指南，将政府要求我们所承担的各项监理安全职责通过责任制的建立层层分解、落实到项目管理的各个环节，使项目总监、专业监理、安全监理人人清楚各自所承担的安全生产管理责任。

4.2项目监理安全工作记录

监理安全工作的成果主要通过安全记录来体现，为了认真履行《条例》、《若干意见》规定的各项监理安全职责，严格按照建设工程安全生产法律、法规和工程建设强制性标准对施工单位实施全方位审查、审核和督促检查是否工作到位，我们应将履行安全监理职责所涉及到的全部工作内容：施工单位资质和安全生产许可证审查备案记录、项目安保体系人员上岗资格审查备案记录等等记录设计成标准表格，以及支撑各种表格所需的备案资料归档指引，一起装订成册，作为统一的《项目安全监理工作综合记录本》供专职安全监理人员记录项目安全监理的有关工作情况，以规范安全监理行为。

4.3安全生产激励约束机制

为进一步激励和约束监理人员认真履行安全生产职责，切实加强和改进安全生产监理工作，还应细化安全奖励制度，定期对重视安全生产工作、认真履行安全监理职责的项目监理部和监理人员，以及对安全生产做出突出贡献的员工给予表彰和奖励；对忽视安全生产职责，给监理企业的信誉和效益造成损失的行为，要给子通报批评和经济责任制考核，情节严重的，直至解除聘用合同。

4.4危险性较大工程施工监督机制

为有效杜绝群死群伤以上恶性安全事故的发生，降低安全风险，应加强较大危险源预控，严格按建质[2004]213号《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》，对施工过程中可能出现的重大危险施工项目进行监督控制，如：深基坑支护、重大吊装、超高作业、新工艺施工等。

在方案审查上项目部可利用公司资源，组织专家联合审核；在施工过程中明确责任人、编制检查表全过程对方案落实情况进行跟踪。项目监理在对一些危险性比较大的安全专项方案中，可以通过业主、施工单位、监理联合会审来分担责任；在施工过程中，监理部通过安排监理人员值班，基本上也做到安全监理、专业监理全过程跟踪、监督，可以获得业主好评。

4.5提高安全监理人员素质，落实监理人员安全教育培训制度

由于较长时间以来对安全管理的忽视，很多建筑施工单位认为安全管理可要可无，尽管国家已提出提高安全管理人员地位和待遇，但仍然没有实实在在落实下去，导致专业安全管理人员缺乏，在不少监理单位也有同样现象。

监理单位应通过安全人员招聘、安全专业人员培训来提高安全监理人员素质，在监理活动中树立安全威信，有效落实安全监督、管理职责，避免施工单位轻视监理安全监督现象。

5、结束语

对于目前的土建工程中，开展深基坑的支护技术对于基坑的施工质量非常重要，深基坑的支护技术通过不断的发展在大多数土建工程的深基坑开挖施工中得到了广泛的应用，并且深基坑支护技术也得到了不断的完善，通过对深基坑支护施工技术在实际施工中的不断完善，可以有效保证建筑工程的施工质量，对我国建设事业的发展具有重要意义。

参考文献：

[1]浅析建筑工程深基坑支护施工技术[J].黄翔.黑龙江科技信息.2013(23).

[2]深基坑工程施工安全防护核心技术浅谈[J].刘玉荣,姜晨光.黑龙江科技信息.2013(18).

[3]深基坑开挖与支护施工技术探讨[J].闫建岗,闫黎民.科技致富向导.2013(17).

[4]试论高层建筑深基坑支护施工技术[J].于朋.科技创业家.2012(23).

[5]钻孔灌注桩技术在深基坑支护结构中的应用研究[J].李盛斌,刘丽君.科技致富向导.2013(24).

[6]土建基础施工中的深基坑支护施工技术分析[J].滕金龙,刘奕新,吴立新.硅谷.2013(05).

[7]地下连续墙支护技术在基坑工程的实践应用研究[J].徐水富.科技资讯.2011(27).