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1、卢湾区第55街坊 徐家汇路618号地块项目部基坑工程基坑工程是一个古老而具有时代特点的岩土工程课题，放坡开挖和简易木 桩围护可以追溯到远古时代。事实上，人类土木工程的频繁活动促进了基坑工 程的发展。20 世纪 90 年代以来，在我国改革开放和国民经济持续高速增长的 形势下，全国工程建设亦突飞猛进，高层建筑如雨后春笋般迅速发展，促进了 建筑科学技术的进步和施工技术、施工机械和建筑材料的更新与发展。为了保 证建筑物的稳定性，建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求。建筑高度越高， 其埋置深度也就越深，对基坑工程的要求越来越高，随之出现的问题也越来越 多，这给建筑施工、特别是城市中心区的建筑施工带来了很
2、大的困难。基坑工程的主要内容基坑工程的主要内容1）岩土工程勘察与工程调查。确定岩土参数与地下水参数；测定邻近建筑物、周围地下埋设物（管道、电缆、光缆等） 、城市道路等工程设施的工作现状，并对其随地层位移的限值作出分析。2）支护结构设计。包括挡土墙围护结构（如连续墙、柱列式灌注桩挡墙） 、支承体系（如内支撑、锚杆）以及土体加固等。支护结构的设计必须与基坑工程的施工方案紧密结合，需要考虑的主要依据有：当地经验，土体和地下水状况，四周环境安全所允许的地层变形限值，可提供的施工设施与施工场地，工期与造价等。3）基坑开挖与支护的施工。包括土方工程、工程降水和工程的施工组织设计与实施。4）地层位移预测与周
3、边工程保护。地层位移既取决于土体和支护结构的性能与地下水的变化，也取决于施工工序和施工过程。如预测的变形超过允许值，应修改支护结构设计与施工方案，必要时对周边的重要工程设施采取专门的保护或加固措施。5）施工现场量测与监控。根据监测的数据和信息，必要时进行反馈设计，用信息化来指导下一步的施工。卢湾区第55街坊 徐家汇路618号地块项目部二、二、存在的常见问题存在的常见问题深基坑工程支护技术虽已在全国不同地区、不同的地质条件下取得了不少成功的经验，甚至在一些达到国际水平，但仍存在一些问题需进一步研究或提高，以适应现代化经济建设的需要。深基坑工程支护施工过程中常常存在的问题主要有以下几种：5.1 土
4、层开挖和边坡支护不配套土层开挖和边坡支护不配套常见支护施工滞后于土方施工很长一段时间，而不得不采取二次回填或搭设架子来完成支护施工一般来说，土方开挖技术含量相对较低，工序简单，组织管理容易。而挡土支护的技术含量高，工序较多且复杂，施工组织和管理都较土方开挖复杂。所以在施工过程中，大型工程均是由专业施工队来分别完成土方和挡土支付工作，而且绝大部分都是两个平行的合同。这样在施工过程中协调管理的难度大，土方施工单位抢进度，拖工期，开挖顺序较乱，特别是雨期施工，甚至不顾挡土支护施工所需工作面，留给支护施工的操作面几乎是无法操作，时间上也无法完成支护工作，以致使支护施工滞后于土方施工，因支护施工无操作平
5、台完成钻孔、注浆、布网和喷射砼等工作，而不得不用土方回填或搭设架子来设置操作平台来完成施工。这样不但难于保证进度，也难于保证工程质量，甚至发生安全事故，留下质量隐患。5.2 边坡修理达不到设计、规范要求边坡修理达不到设计、规范要求常存在超挖和欠挖现象一般深基础在开挖时均使用机械开挖、人工简单修坡后即开始挡土支护的砼初喷工序。而在实际开挖时，由于施工管理人员不到位，技术交底不充分，分层分段开挖高度不一，挖机械操作手的操作水平等因素的影响，使机械开挖后的边坡表面平整度，顺直度极不规则，而人工修理时不可能深度挖掘，只能就机挖表面作平整度修整，在没有严格检查验收就开始初喷，故出现挡土支付后出现超挖和欠
6、挖现象。5.3 施工过程与设计的差异太大施工过程与设计的差异太大深层搅拌桩的水泥掺量常常不足，影响水泥土的支护强度。我们发现在同样做法的支护，发生水泥土裂缝，有时不是在受力最大的地段，检查下来，往往是强度不足，地面施工堆载在局部位置往往要大大高于设计允许荷载。施工质量与偷工减料的现象也并不少见。基坑挖土是卢湾区第55街坊 徐家汇路618号地块项目部支护受力与变形显著增加的过程，设计中常常对挖土程序有所要求来减少支护变形，并进行图纸交底，而实际施工中土方老板往往不管这些框框，抢进度，图局部效益。5.4 设计与实际情况差异较大设计与实际情况差异较大深基坑支护由于其土压力与传统理论的挡土墙土压力有所
7、不同，在目前没有完善的土压力理论指导下，通常仍沿用传统理论计算，因此有误差是正常的，许多学者对此进行了许多研究，在传统理论土压力计算的基础上结合必要的经验修正可以达到实用要求。问题是对这样一个极为复杂的课题，脱离实际工程情况，往往会造成过量变形的后果。如某些设计、不考虑地质条件、地面荷载的差异，照搬照套相同坑深的支护设计。必须根据实际地面可能发生的荷载，包括建筑堆载、载重汽车、临时设施和附近住宅建筑等的影响，比较正确地估计支护结构上的侧压力。5.5 工程监理不到位工程监理不到位按规定高层建筑、重大市政等的深基坑是必须实行工程监理的，大多数事故工程都没有按规定实施工程监理，或者虽有监理而工作不到
8、位，只管场内工程，不管场外影响，实行包括设计在内的全过程监理的就更少。客观地说深基坑工程监理要求监理人员具有较高业务水平，在我国现阶段主要就只是监控支护结构工程质量、工期、进度，而对于设计监理与对住宅及周边环境的监控尚有一定差距，巫待完善与提高。5.6 施工监测不重视施工监测不重视主要是建设单位为省钱不要求施工监测，或者虽设置一些测点，数据不足，忽视坑边住宅的检测，或者不重视监测数据，形同虚设。支护设计中没有监测方案，结果发生情况不能及时警报，事故发生后也不易分析原因，不利于事故的早期处理，省了小钱化大钱。为了减少支护事故，有待精心设计、精心施工、强化监理，保护坑边住宅与环境，提高深基坑支护技
9、术和管理水平。三、基坑施工中的主要风险及应急措施卢湾区第55街坊 徐家汇路618号地块项目部主要有两大方面，可以说稍有不慎，就会导致工程事故： 1、风险一：支撑施工 1）支撑体系水平位移开挖时应对支撑体系水平位移风险，若支撑位移增大，则先停止开挖，在 该部位增加支撑并及时施加予应力，并在超挖部分及时回填，必要是增加临时 钢支撑，减少支撑间距，减少墙体位移，在监测数据显示平稳时方可进入下步 施工。 2)混凝土开裂由混凝土干缩、温差引起的纵向拉应力以及不均匀沉降引起的弯曲拉应力 都可能导致混凝土的开裂,也都可能导致支撑的失稳。对此，将视具体情况进行 分析和处理。2、风险二：土方开挖中的1）基坑局部
10、塌方及滑移 在基坑开挖过程中，由于超挖、放坡坡度不够和停机面堆载极易造成基坑 局部塌方和滑移，尤其是雨季，会造成地面积水、局部塌方，遇到该情况需马 上停止开挖，在停机面卸载（或排水） ，及时修坡到正常坡度。对该区域支撑与 预埋铁焊接部位进行检查，发现脱焊及时补焊。支撑应力较大时，需增设支撑 和附加应力。 2）基坑底部土体隆起 由于坑底以下均有微承压水层或承压水层，渗透系数很大，所以若降水水 头控制不好，就会因浮力造成基坑底部土体隆起。遇到该情况马上停止开挖对 坑内进行堆载处理，并加紧坑内疏干井的降水。 3）开挖中地墙接缝渗漏水作为基坑围护的连续墙接头为柔性接头且部分土层的渗透性较大，在基坑 开
11、挖时，发现接缝处出现明显的渗漏水现象，我部督促施工单位停止开挖，坑 内用草包围堵，阻止坑内水肆意漫流，同时在坑外接缝处采用双液注浆进行封 堵。对墙体或接缝处出现的较小孔洞，凿除孔洞处的夹泥或疏松的砼直至坚固 面，形成一定的几何形状后清洗干净，用砼封堵、修复。对较大孔洞，采用钢 板（12cm 厚）封堵，然后浇筑混凝土进行封堵，在坑外用高压旋喷进行封堵 和加固。对于上述支撑施工和土方开挖两个方面的风险，我们主要需采取的预防策略是 3、应对措施：监测数据分析及互通1）常规监测内容 围护体（内部）水平位移监测 地墙顶部水平位移监测 地墙顶部垂直位移监测 支撑轴力监测卢湾区第55街坊 徐家汇路618号地
12、块项目部 立柱沉降监测 承压水头监测 基坑内外地下水位监测 基坑周围地表沉降监测 周围建筑物沉降监测 周围地下管线沉降变形监测基坑监测报警值设置2）特殊监测，详见 ppt3）其它监测及对策 周边管线周边管线产生报警值时及时与管线单位联系，一般情况由管线单位进行现 场监护。如报警值达不到有效控制，与管线单位共同确定控制措施。首先委托 管线单位直接进行管线的保护处理，施工单位应作好对土体沉降及水土流失的 控制工作。根据以往经验，应暴露报警值管线，使之能够直接看到管线变形的 实际情况，以便进行抢修。对土体沉降及水土流失处理方式还是应征得管线单 位的同意及有关专家的意见，对管线下土体进行加固。加固方式
13、采用水泥注浆 补充水土流失的空间，使土体尽量恢复变形前的状态，使埋置的管线能够达到 稳定。周边建筑 1）委托专业房屋质量鉴定机构对相邻房屋原有情况做好房屋质量鉴定，并出具 检测报告。 2）对内外主要结构部位，设好变形观测点，以图纸书面形式表示，定期进行变 形测量。 3）如有玻璃幕墙，对外墙玻璃幕墙进行观测，可在边框转角处设好测试点。 4）当建筑的差异沉降大于 3cm 时，重点对玻璃幕墙进行监护。观测是否有脱胶 龟裂现象发生。 5）如玻璃幕墙发生脱胶龟裂迹象，可采用防护棚方式进行保护，防坠落措施。 6）房屋内部结构根据可能产生的结构性裂缝性质分析，根据房检单位提供的数 据，及危险等级进行临时加固
14、。加固方式视结构的不同部位另行与房主进行商 议后确定。四、四、深基坑技术的发展趋势深基坑技术的发展趋势1）基坑向着大深度、大面积方向发展，周边环境更加复杂，深基坑开挖与支护的难度愈来愈大。因此，从工期和造价的角度看两墙合一的逆作法将是今后发展的主要方向。但逆作法施卢湾区第55街坊 徐家汇路618号地块项目部工受桩承载力的限制很大，采用逆作法时不能采用一柱一桩，而是一柱多桩，增加了成本和施工难度。如何提高单桩承载力，降低沉降，减少中柱桩（中间支承柱），达到一柱一桩，使上部结构施工速度可以放开限制，从而加快进度，缩短总工期，这将成为今后的研究方向。2）目前，在有支护的深基坑工程中，基坑开挖大多以人
15、工挖土为主，效率不高，今后必须大力研究开发小型、灵活、专用的地下挖土机械，以提高工效，加快施工进度，减少时间效应的影响。3）为了减少基坑变形，通过施加预应力的方法控制变形将逐步被推广，另外采用深层搅拌或注浆技术对基坑底部或被动区土体进行加固，也将成为控制变形的有效手段被推广。4）为减小基坑工程带来的环境效应（如因降水引起的地面附加沉降），或出于保护地下水资源的需要，有时基坑采用帷幕型式进行支护。除地下连续墙外，一般采用旋喷桩或深层搅拌桩等工法构筑成止水帷幕。目前，有将水利工程中防渗墙的工法引入到基坑工程中的趋势。5）在软土地区，为避免基坑底部隆起，造成支护结构水平位移加大和邻近建（构）筑物下沉
16、，可采用深层搅拌桩或注浆技术对基坑底部土体进行加固，即提高支护结构被动区土体的强度的方法。2.2 支护结构施工与施工安全支护结构施工与施工安全一、一、深基坑支护的类型深基坑支护的类型各种建筑物与地下管线都要开挖基坑，一些基坑可直接开挖或放坡开挖，但当基坑深度较深，周围场地又不宽时，一般都采用基坑支护，过去支护比较简单，也就是钢板桩加井点降水，一般能满足基坑安全施工，而对于深基坑已不能满足要求，近几年来随着基坑深度和体量的增大，支护技术也有了较大进展，按功能分常用的有以下一些2：1）挡土系统：常用的有钢板桩、钢筋混凝土板桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙。其功能是形成支护排桩或支护挡土墙阻挡坑外土压力。卢湾区第55街坊 徐家汇路618号地块项目部2）挡水系统：常用的有深层水泥搅拌桩、旋喷桩、压密注浆、地下连续墙、锁口钢板桩。其功能是阻挡抗外渗水。3）支撑系统：常用的有钢管与型钢内支撑、钢筋混凝土内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑。其功能是支承围护结构侧力与限制围护结构位移。二、常见的深基坑支护类型主要有以下几种：1 钢板桩支护
