建筑工程基坑支護施工中應注意的問題探究

肖英峰

(1.吉林大學建設工程學院，吉林 長春 130026);(2.遼寧有色地質局105隊，遼寧 葫蘆島 125000)

1、前言

現代建筑行業為了滿足城市地下空間開發與利用的需求，在一些大型商業建筑中需要通過設置一層或兩層地下室，來滿足城市居民對多樣化物質生活的需求，為了確保建筑地下工程施工過程中的安全性、穩定性可以得到有效的保障，施工單位需要通過采用基坑支護技術來避免工程實踐階段發生安全事故，這也是滿足建筑地下工程施工的必然保障措施。但是在工程實踐階段由于受到多種因素影響，導致建筑工程基坑支護效果存在一個或多或少的問題，這勢必會嚴重威脅到施工人員與施工區域范圍內行人的生命財產安全，因此，現代建筑企業的基坑支護施工技術水平依舊亟待提高。

2、建筑工程基坑支護施工技術簡介

現代建筑行業為了滿足各類建筑產品地下室施工要求，開始加大了對基坑支護施工技術的研究與應用，基坑工程進行支護施工的目的在于對整個基坑進行保護，避免基坑開挖對施工場地周圍環境與施工人員生命安全產生影響，所以建筑基坑護施工中涉及到了土方開挖、降水防水、施工機械利用等多項內容。現階段各地區城市地下建筑規模的不斷擴大，使基坑工程施工階段的開挖深度與開挖土方面積有了很大提升，所以基坑支護施工技術應用中所面臨的難度也相對較大，鑒于建筑工程基坑施工中容易受到多種內、外因素影響而發生安全事故，設計人員在設計階段要對基坑地變形、穩定性、強度以及防水等多個方面進行有效控制，施工單位需要通過對各項支護施工技術的實踐與總結來不斷積累工程實踐的經驗，確保現代建筑工程基坑支護施工技術可以適應時代發展提出的新要求。現階段施工單位在工程實踐階段一般會采用放坡開挖與支護結構等兩種施工工藝，放坡開挖是指基坑開挖施工過程中不采取任何的支護措施，該種建筑工程基坑施工技術適用于開挖深度小、土質條件好的施工場地，而支護開挖基坑施工技術適用于一些開挖深度大、土質條件復雜的施工場地，所以設計人員與工程技術人員需要結合施工場地實際情況來選擇基坑支護施工技術，并且要基于實際支護條件來選擇合理的施工工藝與施工流程設計。

3、建筑工程基坑支護施工中存在的問題

3.1 建筑工程基坑支護結構設計缺陷

建筑工程基坑支護結構所能承載的土壓力大小決定了其能否滿足工程施工要求，但是由于不同建筑工程施工場地中地質條件多變且相對十分復雜，設計人員很難通過現有科技條件來準確計算出土壓力，只能利用庫侖公式與朗肯公式計算出一個大概的范圍值。對于建筑行業來說基坑土體物理參數的確定是當前一個較為復雜的問題，這是因為隨著基坑開挖深度的不斷增加，含水率、內摩擦角、粘聚力等多個物理力學參數都會發生相應的變化，所以設計人員很難通過上述公式來計算出支護結構的實際受力情況，這也是導致部分建筑基坑支護結構無法滿足工程要求的主要原因。

3.2 基坑土樣不具代表性

建筑工程設計階段技術人員要對基坑土層進行取樣，通過分析來幫助設計人員做出最佳的基坑支護結構設計，而基坑土體取樣工序的質量控制會對基坑支護工程產生極大影響，所以在工程準備階段需要按照國家現行技術標準來完成土體取樣。但是部分建筑企業為了降低地質勘探工作量與成本投入，沒有遵循國家相關現行技術標準來完成基坑土體的取樣與分析，所以導致土樣在實際上不具有極強的代表性，導致技術人員無法通過對土樣的分析來確定施工場地的實際物理力學情況，最終導致整個建筑工程基坑支護的設計無法滿足工程實踐要求。

3.3 沒有考慮基坑開挖的空間效應

建筑工程基坑開挖施工中基坑周邊向基坑內會發生一定的水平位移現象，尤其是基坑中間大、兩邊小的情況下容易導致其產生空間效應，而深基坑邊坡在施工中發生失穩問題的主要原因在于長邊舉重位置位移，所以要求建筑企業技術人員要基坑支護施工中要考慮其空間效應。由于建筑行業傳統的基坑支護施工一般都是按平面應變問題來進行支護設計，該種結構設計理論相對比較適用于長條基坑的支護施工，但是對于近似方形或長方形的基坑來說這一結構設計理論不完善，要求設計人員在基坑支護設計階段要充分考慮基坑開挖空間效應的影響，只有這樣才能確保建筑工程基坑支護結構性能可以滿足工程要求。

3.4 支護結構設計計算與實際受力情況差異

現階段施工單位在基坑支護結構設計中普遍采用極限平衡理論，但是在工程實踐中我們可以發現，該理論下計算出的受力數值與基坑支護結構實際受力存在較大差異，大量工程實踐證明雖然基于極限平衡理論設計出的支護結構在理論上具有較高的安全系數，但是在工程實踐中往往受到諸多因素影響而發生破壞，這也是雖然有的支護結構的安全系數在無法滿足最低標準的前提，卻完全可以滿足建筑基坑工程施工要求的主要原因。本文認為該種基坑支護設計方式只是一種靜態的設計模式，但是基坑開挖施工階段其土體會保持在一種相對動態的平衡狀態，開挖深度、作業強度等都會對基坑土體產生影響而使其強度不斷下降，最終導致整個基坑因變形而發生一系列安全隱患事故。

4、建筑工程基坑支護施工技術要點

4.1 合理選擇支護工藝

現階段施工單位普遍采用重力式擋土墻支護結構、懸臂式支護結構以及混合式支護結構進行施工，懸臂式支護結構在使用中主要通過嵌入到基坑底部土體，來使整個結構可以具備穩定基坑的穩定性，所以該種支護結構在開挖深度小、土質條件好的基坑工程中有著良好的應用前景，重力式擋土墻支護結構利用自身重量來將整個基坑受力情況維持在平衡狀態，混合式支護結構利用錨桿或噴射混凝土面層，來使基坑內部可以形成一個相對較為穩定的支護結構。本文認為工程技術人員與設計人員應結合施工場地實際情況，及基坑土體試驗參數來選擇最佳的基坑支護工藝，在確保基坑工程安全性、穩定性的基礎上要注重其經濟性，這樣才能確保建筑企業基坑工程施工質量與工程收益可以達到平衡。

4.2 建筑基坑開挖施工技術要點

現代建筑工程一般都是以土質地基或軟弱巖層地基為主要形式，所以在基坑土方開挖施工中的開挖量相對較大，技術人員所選擇的土方開挖工藝決定了基坑支護結構能否滿足其要求，技術人員一般會采用分段開挖的方式，這樣可以滿足土方開挖與土方運輸同步進行的需求，避免基坑施工工作面上對方過多土方而破壞基坑地受力狀態。施工單位在土方開挖施工階段要對圍護結構進行實時監測，并要結合維護結構實際情況來對開挖速度與深度進行有效控制，避免基坑開挖施工對整個圍護結構的安全性、穩定性產生不良影響。

4.3 支護施工技術的控制要點

建筑基坑工程施工階段需要基于施工場地實際情況來選擇最適用的支護方式，例如，技術人員基于施工現場實際情況與基坑工程施工要求，來選擇使用鉆孔灌注樁、預應力錨桿、土釘墻、地下連續墻以及支護樁等多種支護方式，技術人員要對各類支護方式的適用范圍有一個準確了解，確保基坑支護施工的整體質量可以滿足建筑基坑工程的具體要求。例如，錨桿支護過程中技術人員要做好現場試驗，通過試驗來確保錨桿的整體強度能否滿足基坑工程的施工要求。

4.4 基坑支護施工中的安全措施

建筑工程基坑支護施工中施工人員所采取的安全防范措施，關系到整個工程的進度與其安全施工風險，例如，施工人員與監理人員在進入到施工現場前必須佩戴好安全帽，施工人員在飲酒后不允許其進入到施工場地，避免基坑支護施工因受到人為因素影響而發生一些安全隱患事故。對于建筑工程基坑支護施工中使用的各類機械設備等，技術人員要按照相關工程制度來對其進行定期維修與保養，避免機械設備故障對整個工程進度和安全施工產生影響，這也是施工單位在基坑支護施工階段要進行管理的主要內容。

4.5 建筑基坑支護防水施工技術要點

為了避免自然降雨、地下水對建筑工程基坑支護結構產生影響，施工單位在施工階段必須要做好相應的防水措施，例如，通過設置排水溝、滲水井來滿足基坑工程的防水施工要求，如果建筑工程基坑施工中發現地下水位變化較大或地基長期處于地下水位以下，則施工單位要在基坑工程施工階段做好相應的降水工作，并要對可能出現的流沙、管涌等一系列問題進行有效控制，并要求項目管理部要制定相應的應急預案措施，避免因防水施工缺陷而導致建筑工程基坑支護施工發生一些安全隱患事故，確保現代建筑工程基坑支護施工技術可以滿足建筑行業發展要求。

5、結語

現階段建筑企業在建筑工程基坑支護施工中必須要遵循相關技術標準進行操作，基于施工場地地質條件實際情況來對基坑支護結構進行針對性設計，確保支護結構選擇合理性、適用性可以滿足工程實踐要求，避免建筑基坑工程施工階段因支護結構缺陷而發生安全事故。

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