深基坑施工监理的若干控制要点

王彬彬（上海建腾建筑工程监理有限公司， 上海 201899）

0 引 言

在软弱场地和水文地质条件差的深基坑作业，主要存在基坑支护失稳、围护墙体过大位移、坑底隆起、支挡结构漏水、涌土流砂等危及深基坑工程自身及周边建筑物、市政设施和地下管线安全的隐患。监理方在事前设立控制要点和在事中采取有效应对措施，尤为重要。

1 工程概况

信业购物中心工程位于上海嘉定区菊园新区。项目总建筑面积为 147613 m2，包括商业、办公、酒店等。

1.1 基坑与地下室结构

该项目基坑与地下室建筑面积约 30340 m2，基坑围护边长约 843 m。基础底面开挖深度为 10 m，地下 2 层，地下室底板厚 750 mm，下设 100 mm 厚垫层，垫层底标高为 －10.750 m～－10.600 m。地下室为钢筋混凝土框架结构。基坑工程地下 2 层区域安全等级为二级，地下 1 层及车道区域安全等级为三级。

1.2 场地地质水文条件

该项目选址场地为长江三角洲前缘的冲积平原，土层由黏性土、粉土和砂土组成。表层杂填土厚度为 0.6 m～3.5 m，浅部分布有第 ③1层淤泥质黏土软弱层，开挖过程中易发生坍塌。基坑开挖涉及 ②3层砂质粉土和 ③2层黏质粉土夹粉质黏土，在一定水头的压力作用下易产生流砂、管涌现象。地下水属潜水类型，水位埋深为 0.8 m～2.10 m，深部第 ⑦ 层砂质粉土、第 ⑧2层黏质粉土夹粉质黏土和第 ⑨ 层粉细砂层中含有承压水，对施工有不利影响的是第 ⑦ 层中的承压水。场地西侧为南北走向的横沥河，水位绝对标高在 2.8 m～2.9 m。

1.3 周边环境条件

基坑南侧距离用地红线最近处为 2.9 m，红线外 10.0 m处是宽 35.0 m 的环城路。需要重点保护的是环城路道路下埋有的 DN1200 雨水管线，距离基坑最近仅为 6.5 m。场地中央还有 1 座基础埋深 1.5 m、高度 20 m 的水塔需保留。基坑南侧环境保护等级为二级，其他侧环境保护等级为三级。

2 基坑支护设计工况

深基坑挡土与止水帷幕采用板式围护墙。围护墙采用搅拌桩＋SMW 工法桩（内插 H700×300×13×24 型钢），插一跳一或插二跳一。Ф700@500 双轴水泥土搅拌桩用于坑内墩式加固和深坑围护，水泥浆水灰比0.5～0.55，水泥掺入量，坑底以上为 8%、 坑底以下为13%（重量比）。地下 2 层区域采用 Ф850@650 五轴搅拌桩，水泥掺量为 15%；邻近横沥河一侧水泥掺量提高到 18%。围护桩长 21 m～27 m 不等，排桩之间采用压密注浆，墙体形成的止水帷幕对地下水起着阻隔和渗径延长作用。基坑水平支撑由两道钢筋混凝土围檩、平面桁架与对撑、角撑加立柱组成，立柱桩 Ф650 钻孔灌注桩（顶部扩至 800），插入 4 L140×14 角钢格构柱。坑内水塔围护采用高压旋喷桩+Ф750 钻孔灌注桩，旋喷桩注浆压力取 25 MPa，水泥掺量为 30%。局部车道通道区域采用小齿口拉森 V 型钢板桩围护+1 道Ф609×16 钢管水平支撑，H400×400×13×21 型钢立柱。坑内采用真空管井降水。

3 预设工程的监理控制要点

现场监理组经对设计文件的理解和现场踏勘，认为基坑挖深 10 m 属于超过一定规模危险性较大分部分项工程，加上工程要求工期紧，要在雨季进行基坑开挖施工，施工过程面临的主要危险因素为：地下水、坑边荷载、基坑边壁位移、道路管线位移下沉；基坑东侧一路之隔已结构封顶的高层建筑、场地西北侧平城路大桥桥台等对基坑支护挤土效应产生主动土压力。根据本工程基坑支护设计与专项施工方案，结合以往工程经验，以住建部下发的五项危险性较大的分部分项工程施工安全要点为纲，编制了具有针对性的基坑施工监理实施细则，并将以下内容作为控制点。

（1）基坑支护设计和专项施工方案必须经过专家论证通过，方案编制内容和审批程序应符合规定要求。按照审批通过的方案组织施工的实施。监理人员与总包及相关管理人员在施工现场进行监督，发现不按照专项施工方案施工，监理要迅速制止并要求整改。

（2）参加和督促施工方在深基坑施工前向现场管理人员及作业人员的安全技术交底。审核施工中采取的环境保护措施，保障基坑影响区范围内的构筑物、道路和地下管线的安全。

（3）基坑支护的水泥搅拌桩、粉喷桩、灌注桩施工，必须按照审核批准的设计及工艺要求进行。控制好支护结构的成型质量，水平支撑定位必须准确，钢筋、模板、混凝土浇筑养护等每道工序必须严格质量控制。

（4）巡查基坑内外地下水的控制情况，防止出现积水。降水设备要按照计算书所述数量配备到位，确保每台设备的有效运转。在汛期施工要加强对施工现场的排水系统进行检查和维护，保证排水畅通。围护渗漏会造成周边环境建筑及管线的沉降，因此发现支护墙体渗漏必须及时采取补漏措施。坑内降水井若要停止抽水和封井，必须考虑地下室抗浮能力并经设计方同意。

（5）按照实际情况确定监测频率，及时、准确地报告监测数据，以便出现报警状况时及时采取措施。当出现检测报警值时，要及时与设计、施工方研究处理方案，采取措施后继续观察处理效果。

（6）监理根据已验收的平面控制点和临时高程水准点，用经纬仪控制基础开挖平面尺寸和开挖标高。土方开挖必须考虑时空效应，力求减小对支护结构的变形影响。对基坑开挖分段长度及分层厚度，遵循“分块、分层、均衡、对称，逐渐推进”的原则，严禁超挖。

（7）在基坑开挖期间，监理应巡视基坑周边地面的堆载情况。严禁基坑周边施工材料、设施或车辆的荷载超过设计要求的地面荷载限值；坑边不得堆放建材及大型机械等重物，基坑周围严禁堆土或堆载；按照基坑设计要求，坑边2倍开挖深度范围内，堆载量不得超过 20 kN/m2。

（8）挖土机械不得损坏基坑支护结构等。挖运土机械必须按制定的路线行驶，严禁乱停乱走，不得在支撑顶部碾压。当挖土机械从支护结构上经过时，支护结构上应铺设垫层等保护措施。开挖时，注意保护已施工的工程桩、支护结构、降水结构及监测点，不得碰撞工程桩、降水井等。

（9）支撑的支护结构未达到拆除条件时严禁拆除支撑。换撑施工和支撑拆除阶段，密切监测拆撑时支护结构和墙背土体的位移数据的变化；若位移异常，立即停止拆撑作业并起动应急预案，确保施工安全。第一道支撑必须在底板与围护桩间的传力带强度达到 80% 后，方可拆除；第二道支撑须在楼板及传力带完成、强度达到 80% 后，方可拆除。应委托专业拆除支撑单位采用机械进行拆除施工；编制拆除作业的专项施工方案需报监理批准后，方可施行。

（10）在基础施工期，监理组应安排专人对基坑周边进行巡视。检查的重点内容为：冠梁、支撑、围檩裂缝、支撑轴力、止水帷幕开裂、渗漏、墙后土体沉陷、裂缝及滑移、基坑涌土、流砂、基坑降水与坑内外地下水位、周边道路（地面）裂缝、沉陷、地下管道沉降与破损情况、地面观测基准点、测点完好保护状况，以及监测频次、数据达到预警时的措施。

（11）必须进行基坑施工应急救援预案的演练，并做好物资、单位及人员等各方面的准备。

4 施工过程中发现的问题及处理措施

（1）总监理工程师细致研究了支护设计方案。经现场踏勘，根据以往类似工程经验，认为基坑支护局部位置抗力不足，能否抵抗基坑东侧有在建的高层住宅对支护墙体产生挤土效应和北侧车道支护采用的拉森钢板桩，面对桥台产生的挤土效应。经对甲方说明情况，要求慎重对待对基坑围护结构安全，使甲方的风险意识得到了提高。

在听取专家评审意见后，墙体支护在基坑东侧的支护墙增加 1 排 Ф850 双轴水泥搅拌桩，在汽车坡道部分坑壁支护增加了 1 排钢筋混凝土灌注桩，使基坑安全增加一份保障。

（2）在土方开挖过程中基坑东侧的管线曾出现过较大的沉降，坑外监测孔水位达到报警值；基坑南面围护墙体有轻微渗漏、2 号门位置基坑内发现流砂、东南面围墙外路面和绿化带处出现裂缝等险情。监理立即采取针对性措施：对道路地表裂缝作及时封堵处理，防止地表水渗入和裂缝发展；对支护墙体渗漏点灌浆，加强现场巡视监测，发现问题及时上报和处理；土方开挖严格按规定顺序，不可盲目开挖，严禁超挖。增加监测频率，从每天 1 次增加到早晨傍晚各观测 1 次，以便及时发现和处理问题。

（3）基坑南侧再次出现管线沉降较大，个别点沉降超出 35 mm 的报警值；坑内水塔倾斜达到 3.9%；土方施工中出现了开挖随意性的苗头，存在超过施工方案规定的分层开挖厚度且不按规定顺序开挖的现象。采取的措施：基坑南侧沿柳湖路的堆土尽快清运，不得堆土于基坑边，暂停该侧坑内挖土；挖土过程中注意对水塔的保护，水塔周边挖土严格按专项施工方案执行，土方对称开挖，控制分层厚度，每层开挖不超过 2 m；建议增加降水井点，提高降水效果，同时确保每一口降水井的正常运转。经过措施的实施，监测数据逐渐趋于稳定。

（4）临近春节时，基坑大面积开挖后，一部分基础垫层和基础底板没有完成浇筑，基坑底部大面积暴露，易受雨水浸泡而降低地基土的承载力。同时基坑南侧裂缝宽度已增大 1 倍。采取的措施：灌浆封堵处理道路裂缝；已开挖的部分底板抓紧浇筑完成，来不及完成的，则在基坑底部堆积沙袋反压平衡，以防止基底隆起，年前不再进行大规模土方开挖；春节期间安排专人值班，密切关注基坑变化情况。

5 深基坑施工监理的几点体会

5.1 专家评审对基坑支护安全的重要性

设计单位对待基坑支护设计，不应屈从甲方片面节约费用的要求，所有参建单位都应有全局安全意识。本工程的超范围危险性较大基坑支护设计，第一次专家评审未能通过。专家认为：围护墙需加强、水平支撑设置数量不足、位置不合理，不能满足安全要求；工法桩旋喷桩水泥掺量不够、无法保证基坑安全。调整方案增加了支护结构补强，最终获得专家组评审通过，可靠地满足了基坑的施工安全。

5.2 专家评审对专项施工方案的把关作用

专项施工方案的编制必须满足危险性较大的分部分项工程强制性条文的要求，确保基坑的安全施工。本工程深基坑专项施工方案初次专家评审也未通过，原因是方案内容不完整、深度不足、针对性不强，存在采用过期规范及施工流程不明确、搅拌桩体的质量控制指标存在较多错漏、围护桩和立柱桩不同技术要求未区分、降水井单井降水面积过大、挖土分区不合理等问题。由于资深专家评审把关，施工方及时对方案作了修改和完善，深基坑专项施工方案报专家复审通过；经总监理工程师的审批报送甲方，作为指导施工的依据。合理是专项施工方案保障基坑施工质量和安全性的前提。

5.3 基坑排水控制

在地下水埋深较浅的地区进行深基坑施工，坑内降排水井的布置应科学合理，且在施工期间必须连续排水不可间断；一直到基础回填完成且地下室基础抗浮有保证，方可停止降排水。本工程采用真空深井井点（疏干井）降水，为防止流沙、满足施工要求，坑内水位要降至施工面以下 0.5 m～1.0 m；降水应于开挖前 20 d 进行。专项方案按基坑降水面积和单井有效抽水面积计算，设 125 口井。监理组考虑到抽水存在着效率折扣，且本项目紧邻河道，在地质条件上存在着产生流沙及承压水的风险，因此建议：增加井点富裕系数，以深井降水井设置 150 口以上为宜。坑内降水时水位变化应不影响坑外水位变化，且根据地层沉降监测情况对降水进行调整。根据水文地质勘探报告，主楼区域和裙楼区域土体的抗承压水稳定性不足，坑底存在突涌风险，因此在坑内设置了观测井兼作备用井，通过观测井内水头标高来确定是否出现承压水；必要时立即采取降压措施，以满足基础施工。相关监理人员每天检查降排水情况，督促施工单位及时修复降水设备，保证了基坑的顺利施工。

5.4 施工过程质量安全控制措施

（1）严格按照工艺要求、规范规定，进行深层搅拌桩、灌注桩及高压旋喷桩的施工。对深层搅拌桩采用两喷三搅工艺，监理重点控制规定喷浆量、钻进提升速度和搭接宽度、间歇时间等指标的正确。有关工艺要求、质量标准在规范中有详细阐述。

（2）信息化基坑监测是安全施工的预警器，应要求第三方及时、准确报送基坑监测信息，数据异常时应加密监测频率。如本工程在基坑开挖阶段出现了周边道路裂缝增大、支撑轴力报警等情况，而监测单位还是以每日一次的频率监测。总监理工程师在发生异常情况时，及时向建设、设计、施工单位报告，并且要求监测单位加密监测频率，及时处理发现的问题，把事故消除在萌芽状态。

（3）监理做好土方开挖条件验收。① 第一阶段是支护体系形成阶段，主要是监测指标趋稳定，搅拌桩、压顶梁、支撑体系的混凝土强度达到 80%，预降水已达规范要求，止水帷幕的封闭性得到验证，应急人员及物资全部准备到位等。②第二阶段是基础施工阶段，监测数据未达报警值或趋于稳定下来，基坑四周无明显地面裂缝、下沉等情况，栈桥上不得出现集中车辆及大量堆物，按照基坑设计要求，坑边2 倍开挖深度范围内地面荷载限值为 20 kPa/m2等。③总包对各施工单位做好施工交底工作并严格执行。监理组在专题会议上，强调施工总包单位必须做好施工前交底、严格按专项施工方案施工，保证现场管理的力度，及时消除现场安全隐患，使挖土、出土等满足基坑的开挖质量和安全。

6 结 语

现场监理组履行基坑支护设计和专项施工方案规定的审批程序，在施工中监督落实方案的实施，为安全施工提供了保障。密切关注基坑施工期间挖土过程中出现的质量安全隐患。坑外土体深层侧向位移、坑外地下水位、基坑周边路面、地表竖向位移、周边管线竖向位移监测等均出现过报警。经与甲方和设计单位协商，在施工中增加监测频率密切观察。采取治理措施后变形速率无持续加大，并未造成较大的影响。由于监理事前准备充分、事中措施得当，整个过程中未发生影响深基坑工程施工的质量安全问题。