基坑支护设计施工方式与基坑安全

何文东

何文东

摘要：随着现在建筑与地下工程的兴建，基坑支护的设计与施工所产生的问题也相应的突显出来，合理的设计与施工，对增速工程的进度和对周围环境的保护都能够发挥出十分重要作用，本文就近些年在基坑出现的事故与解决案例，进行分析在基坑设计和施工方面的基坑安全上占有十分重要的作用。

关键词：基坑支护设计；施工方式；基坑安全

随着社会的进步，对于旧城区的改造与开发区的建设步伐不断加快，以及现在人们在生活水平上的逐渐提高，在生活的舒适性与周边生态环境和景观方面也有了更多的需求。同时充分利用现在的土地资源，特别是在建筑的容量上要进行增大，在增大的同时，也出现了新型的高层建筑，这样就使在基础上需要不断的加深，这就给基坑支护在实际性能上提出了相应的难度要求。

一、在基坑围护方面的类别以及应用范围

因为其原理上的不同，在支护的形式上主要分为加固型与支挡型两个类别。

（一）加固型

在对基坑的四周进行土体上的加固的同时，利用其重力的挡墙原理，能够完全达到主动土在压力上的实际需求，在这方面有着施工简单、造价低的优点。在所在地区支护的主要使用形式有：一是，在水泥搅拌桩上的加固方法。在施工上不会造成对环境的污染（如噪声、空气污染、污物排放、振动），在造价上也较为低廉，放渗透性能方面也较好；应用的主要区域是软土区域；在水泥桩的体内按照规定的距离置入型钢，造成SWS的工法来进行支护。二是，利用高压旋喷桩的方法进行加固。当出现场地的自身地质环境较差、在地质上较为松散或者地下的障碍物较多时，也可以采用这样的方法来进行；同时在地下水的水量比较多的区域也同样可以利用这样的办法，利用旋喷或者定喷等一些方式来实施隔水帷幕，从而解决因为降水而产生的在环境上的问题。三是，使用注浆的方法进行加固。主要用在土质较为松散或者在障碍物多的地理条件下；通常应用于基坑边坡是杂填土或在结构上较为松散的类似于砂卵石地层的区域，主要注浆方式通常采用花管式注浆的方法。四是，利用土钉进行加固。其主要的特点在于：施工快捷、经济、应用范围广、可靠、施工手段灵活、对环境的干扰较少、在土层的适应性较强，在施工的方式上主要为人工洛阳铲或者钻机成孔的方式；在我国的唐山等特殊地质区域的主要支护方式为土钉墙和复合土钉墙或者桩加上锚支护的形式。

（二）支挡型

一般主要分为斜梁内和悬臂式支撑方式。一是，通常排桩支挡的结构可以分为双排桩、连续排桩、稀疏排桩、组合式排桩；二是，针对地下连续墙支护的形式：一般可应用在任何深度基坑，而且也可以将其作为主体构造的一部分，同时对于周围在环境上的影响较小，对复杂地层环境的适应性较强，在墙体的长度方面也可以合理调整。

二、在支护的方案选择与设计上的要求

在基坑支护的方面主要涉及的是在土力学中关于强度与稳定方面的问题，在针对基坑支护的方案设计上，应按照在工程的实际情况下对方案进行筛选和审核，在选择上主要注重在安全和经济这两个方面。任何方案，凡是在基坑支护的设计上都必须要保证基坑的安全前提下同时达到最大的效益。在设计上不紧紧要确保在边坡上性能的稳定，同时也要满足在相应变形控制上的要求，以保证基坑四周建筑物、管线、构筑物和道路上的安全。就目前部分地区在深基坑的支护上一般采用的方法为土钉墙或者护坡桩这两种类型。在土钉墙的支护方面，其最大优点就是在经济的造价上较低，在施工上较为方便，所以在对于边坡位移没有什么特殊的要求，同时在基坑深度上小于12m的区域进行普遍采用。利用护坡桩进行支护的方式，其最大优点就是控制位移的能力较强，但是在投入上较大，在成本方面偏高，在实际施工方面较为复杂。

三、工程的实际案例分析

按照在时间施工上的经验，基坑支护的事故隐患问题较多发生于利用土钉墙支护的方式进行实际施工项目上，具体表现在：一是，施工方对于基坑四周的环境的了解不充分，导致出现在设计上较为盲目；二是，因为承建单位在成本方面的控制，同时对基坑支护实际重要性的认知严重缺乏；三是，在对土方的施工过程中，并没有按照实际设计施工的相关要求来进行对土方的开挖；四是，在施工方对于施工在质量上的控制；五是，总包商与基坑支护的单位并没有做好交接，对于基坑在后期的边缘荷载、施工用水、开挖等相关工作在交接上不清楚或者在执行方面不到位。现以某工程为例，针对在进行土钉墙的施工过程中出现的问题进行分析，以促使相关施工单位要引以为戒：

（一）开挖方人员指挥不到位，造成挖掘机在开挖土方时将部分护面扯掉。在对土方进行开挖施工时，必须由专业人员进行指挥，指导驾驶挖掘机的操作人员来进行开挖基坑边部的土方，在施工的过程中，针对砂性的土必须保留200mm，然后利用由人工进行坡面清理，同时在边清理时边将水泥浆液淋浇在坡面上，以确保砂土中的所保留的水份，不会因为砂土失水而导致土质松散而造成的坍塌。

（二）土方超挖产生的土坡坍塌。如果土方的施工方不按照在土钉墙的实际施工方案上要求来进行施工，常常为了抓进度而进行超挖，进而导致边坡的失稳而造成坍塌问题。

（三）在设计上的不合理而导致的地面出现裂缝和基坑失稳。在土质较软的区域的设计上，通常利用桩加上内支撑的方式来进行对基坑的支护。采取桩预加应力锚索等相应的支护方式，因为土质松软的特点，在成功的几率不是很高。合理的使用钻孔灌注桩加上隔水搅拌帷幕在利用内支撑方面的设计，就能够实现对松软区域的深基坑支护。

（四）因为总包方针对坡顶部位进行挖电缆沟，布设电缆以后并没有实施硬化处理，一旦雨季到来，就会因为沟内的积水饱和导致边坡失稳而坍塌。因此在基坑边坡的顶部3m左右范围内施工电缆沟、打积水井和排水沟等开挖后，必须实施硬化防水处理。

（五）因为大面积的超挖而导致的基坑的坍塌事故。因为土方的相关施工方开挖的无规律性，同时基坑支护方面人员安排不当，导致大面积的边坡，长时间的暴露造成的边坡坍塌。

四、结束语

在实际对基坑的支护进行设计过程中，要充分掌握基坑的主要工作性质和基坑条件，充分掌握周围建筑和地下管网的实际分布，同时认真分析研究实际勘察报告，合理地按照工程上的实际状况进行对方案的筛选与审核，重点关注在安全与经济性方面的设计。以保障基坑支护在设计上必须是在保证基坑安全的情况下来获取实际工作效益。同时承包商还应该根据实际，协调好在土方的施工与基坑的支护施工方在实际施工上的进度问题，合理布置各方面的资源，达到协同配合，并且在保证好安全的前提下在规定的工期内完成施工任务。

在基坑变形上的观测与对基坑附近巡视是执行基坑施工与确保基坑安全方面的十分重要的环节，在对基坑变形的观测上必须做到规范化，对基坑的周边进行巡视要做到制度化，只有这样才能够在基坑开挖过程中做到及早发现及时预警的目的，才能够确保基坑事故隐患问题不会产生。

参考文献：

[1]丁敏.深基坑支护细部结构优化及应用研究.重庆大学，2012.

[2]杨长军.基坑支护设计施工方式与基坑安全.建筑安全，2013，05，63-66.

[3]洪明建.基于安全事故的基坑支护设计施工探讨.中国城市经济，2011，29，238-239.