深基坑支护工程监控要点

付晓筠

摘 要：高层、超高层建筑越来越多，建筑高度越高，其埋置深度也就越深，对基坑工程的要求高，给建筑施工、特别是城市中心区的建筑施工带来很大的困难。本文就深基坑支护工程实例，从勘察设计阶段到验收阶段中应注意的监控要点进行分析和说明。

关键词：深基坑支护；土钉墙；桩锚体系；监控

随着我国经济的持续高速增长，全国工程建设亦突飞猛进，高层、超高层建筑如雨后春笋般迅速发展，建筑高度越高，其埋置深度也就越深，对基坑工程的要求也就越来越高，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大的困难。深基坑工程因其危险性大、潜在影响大而备受建设主管部门及参建各方的重视，因此，为确保基坑支护工程安全，必须从各阶段、各环节进行严格控制，本文以合肥某工程为例，就深基坑支护的监控要点进行分析和说明。

1 工程概况

合肥某大厦工程总建筑面积50500平方米，地上26层，地下一层，建筑面积9290平方米，基坑深6.8～7.9m，基坑周边长约420米。由于受基坑周边环境的影响，东、南、北侧均采用土钉墙支护形式，西侧因紧靠已建成的建筑物而采用桩锚体系（灌注桩+预应力锚杆）。

2 勘察设计阶段

2.1地质勘察

2.1.1目前，进行基坑支护设计的地质资料大都是为建筑结构设计而提供的地质勘察报告，其地质勘察资料不一定很详细而且可能与实际情况有出入，难以满足基坑支护设计的需要，因此，监理工程师在基坑开挖中还要经常对比现场的地质情况，与地质报告差异较大时应及时告知建设单位，由建设单位通知勘察设计单位，以确定是否需要调整方案。

2.1.2为更好的做好基坑支护设计，深基坑支护工程应尽可能地进行专项勘察，尤其是地质条件复杂的基坑，以确定岩土参数与地下水参数，为设计提供各项准确的技术参数及指标，并对地下水对基坑及周边环境可能产生的影响提供治理建议。勘察范围及勘探点的勘探深度应根据设计要求、开挖深度和场地的地质条件确定。

2.2 基坑支护设计

2.2.1基坑支护工程往往被认为是施工措施的一部分而不包含在建筑主体工程施工图设计之内，由于基坑支护是一门很复杂的技术，因此，负责基坑支护的设计单位应具有相应的设计资质，要求深基坑或地质条件和周围环境复杂工程的支护设计单位应具有岩土工程设计甲级资质。

2.2.2支护方案应进行技术经济论证，支护型式的选择应根据基坑深度、基坑等级、地基土的类别、地下水位的高低以及现场条件和周围环境等进行综合考虑确定，既要保证基坑和周边建筑物（构筑物、管道等）的绝对安全，又要经济合理和方便施工。即支护结构的设计需要考虑当地的经验、地基土和地下水状况、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、工期与造价等诸多因素。在支护工程设计中应包括支护体系选型、围护结构的承载力、变形计算、场地内外土体稳定性、降水要求、挖土要求、监测内容等，如果基坑支护设计人员的经验不足，很容易造成设计考虑不周。因此，监理工程师应协助建设单位聘请有丰富经验的专家进行设计方案的评审，以有效降低基坑支护的风险，保证方案可靠、技术可行、经济合理。

2.2.3支护方案应考虑的其他因素。支护方案除了其支护结构自身选择的合理外，还应与土方开挖方案有机的结合，尤其要考虑到深基坑且周围环境比较复杂的情况下如何出土以及如何在出土收口处进行有效支护。同时应充分考虑基础施工所必需的工作面大小，应考虑塔吊等大型机械设备的平面布置，以及基坑四周根据施工总平面布置而可能需要堆载的大小和重載车通行的要求等等。

3 施工准备阶段

3.1 施工方案审查

3.1.1形式审查。审查施工组织设计（方案）编审手续是否齐全。深基坑专项施工方案应由项目技术负责人主持编制，施工单位技术部门组织本单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核，再经施工单位技术负责人审批签字后报监理审批。

3.1.2审查内容。重点审查其编制依据的准确性以及施工方案的完整性（包括施工工艺技术参数、工艺流程、施工方法、检查验收方法、安全保证措施、应急预案等），本工程施工方案重点考虑的有测量放线、土方开挖、土钉施工、预应力锚杆施工、长螺旋钻孔灌注桩施工、面层施工、排水沟及积水坑的设置、基坑及周围临近建筑物的变形观测、质量检验（主要是土钉和锚杆拉拔承载力试验）及应急预案措施等。

3.1.3 专家论证。因本工程基坑深度超过5米，因此，根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（[2009]87号文）的规定，施工单位从合肥市深基坑工程专家库中抽取5名专家，对编制的专项施工方案进行论证审查。施工单位根据专家论证意见对方案进行完善，再由施工单位技术负责人审批签字后报监理审批。作为监理需要注意的是，如在实施过程中，设计方案或施工方案发生变化，应及时对变更调整部分再进行专家论证。

3.1.4测量放线。根据基坑支护平面图与地下室结构平面图对施工测量放线进行复核，复核的重点是两条线，一条是地下室外墙轴线，另一条是桩锚体系的围护桩中心线或土钉墙的开挖边坡上缘线，以为地下室结构施工提供足够的工作面。

4 施工过程

4.1 材料控制

用于工程的所有材料如水泥、钢筋、钢铰线、砂子、石子、掺加剂等均必须报验，并按规定进行见证取样送检。

4.2 土钉施工控制

4.2.1 土方开挖的控制。土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖“的原则，以减少开挖过程中土体的扰动范围，缩短基坑开挖后的自由暴露时间，一般在土钉注浆体及喷射砼达到10MPa（大约2～3天的养护）后再进行下层的土方开挖。

4.2.2土钉施工控制。土钉成孔应采用干法钻孔，钻孔深度、间距及角度应符合设计和规范要求；土钉长度、直径及焊接制作应符合设计和规范要求；土钉的对中支架及注浆管的安设应符合要求，成孔后应立即安设土钉。监理在注浆前应按上述要求进行隐蔽工程验收。注浆材料通常选用水泥净浆，水灰比一般在0.4～0.5。土钉安设好并将孔内残留或松动的杂土清理干净后立即注浆，注浆压力一般为0.4MPa。注浆施工应进行旁站监理。

4.2.3面层控制。主要控制钢筋网片的绑扎（搭接）质量、网片与加强筋和土钉的连接应牢靠并满足设计要求；喷射砼的水灰比控制在0.4～0.45，喷射面层厚度应符合设计要求。

4.3 围护桩施工控制

4.3.1 成孔控制。本工程桩基采用长螺旋成孔，成孔重点控制桩位、桩孔垂直度、桩孔深度等。

4.3.2桩芯施工控制。重点控制钢筋笼的制作、安装方向（注意设计迎土侧配筋）混凝土坍落度、振捣等。混凝土浇筑过程应进行旁站监理。

4.3.3 冠梁施工。重点控制围护桩钢筋锚入冠梁的长度应符合设计要求，冠梁施工应一次浇筑成功。

4.4 预应力锚杆控制

4.4.1成孔控制。锚杆成孔必须采用干法施工，重点控制钻孔直径、深度、间距及角度应符合设计和规范要求；锚杆长度、直径及焊接制作应符合设计和规范要求；锚杆的对中支架及注浆管的安设应符合要求；自由段长度应符合设计要求，并采取有效措施进行包裹。成孔后应立即安设锚杆。注浆前应办理隐蔽工程验收。

4.4.2注浆的控制：注浆材料通常选用水泥净浆，应进行二次注浆，一次注浆采用低压注浆，注浆压力一般为0.4MPa，水灰比一般在0.45～0.5；二次注浆应采用高压注浆，注浆压力不小于2.5MPa～5MPa，注浆时间一般在一次注浆3～4小时后进行，水灰比一般在0.45～0.55。注浆作业应进行全过程旁站监理。

4.4.3锚杆预应力张拉控制：锚固端水泥浆强度应达到设计强度的75%后方可张拉，先按设计值的20%进行预张拉1～2次，再按设计值的1.05～1.1倍进行超张拉，稳定5分钟后再退至设计值进行锁定。上一层的预应力锚杆张拉结束后方可进行下一层的土方开挖。

5 排水系统

5.1 排水方案

在基坑开挖过程中，土层滞水、承压水、管道漏水、地面排水、雨水等处理不当，都会给边坡支护和周围建筑、管线带来危害。在选择地下水的处理方式时，应根据工程地质和水文条件及周围环境，决定采取降水还是防渗措施，以免引起地面沉降给基坑、周边建筑及管线造成破坏。

5.2 排水措施

基坑坡顶周围地面应设排水沟，应避免漏水、渗水进入坑内；放坡开挖时，应对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。土钉墙和围护桩的桩间土均应设置泄水管，重点控制泄水管的安装间距、深度以及通透性。

6 变形监测

6.1 变形监测方案

深基坑变形监测和周围临近建筑物的沉降监测应由建设单位委托有资质的单位进行，监测单位应根据设计要求和相关规范编制监测方案，主要包括监控目的、监测内容、监测方法及精度要求、监测点设置、监测周期、监控报警值等。本工程基坑共设置了29个水平位移和沉降监测点，临近建筑物设置了6个水平位移和沉降位移监测点。

6.2 监测点埋设

在基坑土方开挖前各个监测项目的测点均应埋设到位，并测得开挖前的初始值。开挖过程中应采取可靠的监测点保护措施。

6.3 位移监测

实施过程中应真正做到按时监测，并应及时报告监测结果，以便出现异常或达到设计预警值能及时采取应急措施。各点的监测数据除了采用表格形式外，尚应以过程曲线的形式进行表达，以便使各监测点的变形趋势一目了然。本工程基坑变形以及临近建筑物变形均未超过设计预警值。

7 检测与验收

基坑支护工程检测与验收应按设计和《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202）及《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120）等规范进行。锚杆和土钉应进行拉拔力承载试验，试验数量为总数的1%，且各种规格不少于3根，喷射砼厚度100平方米为一组，每组3个点；桩基应进行低应变桩身完整性检测，检测数量不少于总桩数的20%，且不少于5根。本工程各項检测均满足设计和规范要求。

8 结语

深基坑支护是一个系统工程，其危险性大、影响大，技术含量高，涉及到勘察、设计、施工、验收等各阶段，因此，需要在各个阶段做好监控工作，以确保基坑和周边环境安全。