关于提升高层建筑深基坑支护工程安全性能有效措施的研究

宋建华

（绍兴市新建金属装璜有限公司，浙江 上虞 312300）

关于提升高层建筑深基坑支护工程安全性能有效措施的研究

宋建华

（绍兴市新建金属装璜有限公司，浙江 上虞 312300）

提高建筑基坑施工安全技术，不仅关系到工程的效益，还关系到施工人员生命安全，故确保支护工程质量至关重要。本文针对当前高层建筑深基坑支护中的施工安全问题，提出了有效的解决措施，以期为相关实践提供理论参考。

建筑基坑 支护工程 施工安全 有效措施

“安全第一”是各行各业可持续发展的重要前提，更是建筑行业健康发展的灵魂。随着社会经济的迅猛发展，高层建筑鳞次栉比，一方面促进了深基坑支护技术的发展，另一方面也加大了基础支护施工的难度。为了确保施工的质量，必须将因时制宜和因地制宜结合起来，转变传统支护结构设计理念，采用新型施工工艺，不仅要解决原有支护工程中存在的问题，还需进一步提高建筑基坑支护工程的安全系数。

一、建筑基坑支护工程施工安全的重要性

城市用地面积日益紧张，导致很多建筑之间的距离越来越小，一些拟建高层建筑的基坑边缘，和已建工程之间只有十几米，甚至只有几米，使得基坑施工的难度比较大，结构设计和施工工艺掌握不当，将会给工程埋下诸多安全隐患，因此提高支护工程的施工安全技术尤为重要。当前，建筑基坑支护工程施工中存在的问题主要体现在以下几方面：

一是建筑基坑支护工程的结构设计不合理，主要表现在土体物理学参数选择不够精确，欠缺科学性。通常情况下，基坑支护工程的安全度取决于支护结构所能承受的土压力值。建筑工程施工环境较为复杂，地质状况也复杂多变，这也影响了土压力值获得的精确性，况且土体物理参数的选择过程本身就非常复杂，建筑基坑深度开挖越大，土体含水率、内摩擦角以及粘聚力的变化就越明显，参数值的可变性增大，这时无法对基坑支护工程实际受力情况进行精确地计算。计算不准确直接影响到结构设计的合理性与安全性，相关的试验研究证明，如果内摩擦角设计取值和实际相差5°，对主动土压力影响显著，也将直接导致原土体内凝聚力和开挖后土体内凝聚力的显著差别。

二是对建筑基坑土体的取样不能够有效反映施工地质状况。基坑结构在设计之前必须对土体进行取样，以便获得相关的物理学指标，采取科学的支护施工方式。然而为控制勘探工程的造价，缩短工程时间，相应地就会减少钻孔的数量，导致取样不够全面，又由于建筑工程地质条件的复杂多变性，也使土样并不能精确体现土层的实际构造，所以根据土样设计的支护结构必定存在与实际情况不符之处。

三是建筑基坑开挖空间布置不合理。建筑基坑开挖后，基坑四周会向基坑内部发生水平位移，通常中间的位移要大于周边的位移，深基坑边坡稳定性差的问题经常发生在长边位置，这与基坑开挖的空间特征有关。传统的计算方式比较适用于细长条的基坑，不适用于长方形和正方形的深基坑设计中，因此若尚未处理好基坑的空间问题，就要在施工时合理调整支护工程内部结构，最大限度满足施工的需求。

二、提高建筑基坑支护工程施工安全有效措施

针对建筑基坑支护工程施工中存在的问题，可以从以下几方面来解决：

首先，在设计阶段，要转变传统的设计理念，传统的结构荷载力的计算方式已经不能满足高层建筑深基坑支护工程的设计需求，因此要根据建筑工程地质条件和环境状况，采用以施工安全监测为核心的设计信息反馈动态设计系统，在设计步骤中就充分关注技术应用的安全性，这就将理论设计与工程实践有机结合起来，大大提高了基坑工程施工的安全系数。针对基坑开挖后控制变形的特点，采用极限平衡理论仅仅能够满足基坑支护结构强度的需求，在刚度方面的性能稍差，为了提高结构的刚度，就要提高对基坑支护结构变形标准控制的研究，并将基坑的空间效应合理转化为平面应变研究，加强对基坑支护超载力和压力的准确值设定。

其次，要切实提高施工过程中技术水平，最大限度降低质量风险。建筑基坑土方开挖之前，要检查降水和排水工程是否达到预期标准，验收合格后再开挖基坑。开挖时要做好基坑周边地面的防水和排水工作，在基坑内部应预先设置排水沟和集水井，便于将基坑内的积水全部抽除，同时也要防止地表水流进基坑，确保基坑挖掘的顺利进行。采用锚杆做支护结构的过程中，要确保锚杆张拉符合标准后再进行开挖。在基坑的四周，不要堆放无用的建筑材料，土体的堆砌高度不能高于1.5米，同时要确保在科学的荷载值范围内。土质较软的建筑施工过程中，基坑周围最好不要堆放开挖土。施工的过程中，要合理安排施工现场车辆的进出，在车辆机械上下坡的位置处，要加强坡道的支护，提高施工的效率。在使用机械对基坑开挖过程中，为了使基坑保留原先的土体结构，可以在开挖前留出150～300毫米的原土结构层，为保证施工质量，应采用人工方式进行修整，待建筑基坑全部挖掘完毕后，要将基坑底部清理干净，同时要及时设置垫层，避免雨水的侵蚀和阳光暴晒。基底的开挖不能超过预计的标准，一旦超出则采用混凝土进行回填，并确保夯实的力度，使得基坑底部的承载力能够达到建筑设计的需求。在基坑施工的过程中，注意设置施工的护栏和安全标志，在基坑中也要设置安全通道，为施工人员在紧急情况时迅速撤离现场提供便利条件。施工的机械在作业结束后要停放稳妥，对行驶的坡道要适时检修与加固。土方机械不能在距离电缆1米内作业，挖掘机反铲作业时，履带和工作面的距离大于1.5米为宜，当正铲作业时，开挖的高度与深度也不能超过机械本身的限度。

最后，要不断提高施工企业全员的安全意识。领导阶层要率先起到模范带头作用，建立健全相关的安全管理制度，落实责任监督管理体系和奖惩措施，激发施工人员安全施工的主动性。定期组织施工安全知识的学习和宣传，对建筑企业全员的施工安全认知程度和技能水平给予不定期测评，不断提高施工企业技术人员的专业素养。承担建筑工程建设的企业和技术人员必须持证上岗，在进入施工现场之前必须使其充分了解工程建设的具体情况，同时做好安全施工知识的培训，为建筑基坑支护工程的安全性奠定坚实的基础。

三、结语

综上所述，建筑基坑支护工程涉及的学科范围比较广，在施工设计方面要综合运用土力学、水力学以及材料力学等方面的知识，在施工组织过程中协调好材料应用、工艺选择、施工管理等，从宏观效益考虑，细化施工细节，优化资源配置，这样才能有效解决基坑支护工程中存在的问题，切实提高建筑基坑支护工程的经济效益和社会效益，同时也为施工人员提供安全的作业环境，推动建筑行业快速稳步发展。

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1007-6344（2015）05-0313-01