施工条件复杂的建筑深基坑支护结构设计与施工

张春雨

摘要：随着城市建设的发展，高层建筑地下室的建设和城市地铁工程的建设，深基坑工程成为近年来土木工程领域发展较快的一门综合性学科，它不仅涉及工程地质、土力学、基础工程学、结构力学、材料力学、工程结构、工程施工等学科，更涵盖勘测、基坑支护结构设计和施工、地下水控制、基坑土方开挖、土体加固、工程监测和周围环境的保护以及深基础施工等内容。由于它具有实践性强、不确定性大、周边环境复杂多样、区域性地质多变、工程量大、工序多等特点，导致其施工风险性高、施工技术复杂，甚至被住房城乡建设部列为危险性较大的分部分项工程之一。也正因如此，深基坑支护的事故往往损失重大，而本文就是以复杂环境下建筑深基坑支护结构设计和施工为研究基点，通过对以往工作实例的经验总结、施工剖析浅谈相关情况以便参考。

关键词：施工复杂环境;支护结构;设计;施工;措施

一、前言

放眼我国北上广深大型城市，高楼大厦节次鳞比。树大根深，楼高基深，其不可避免地设计到深基坑问题。20世纪80年代基坑深度一般在10m左右，而如今20～30m深的基坑已屡见不鲜，地下资源得到了越来越多的重视与开发。在这些工程建设过程中，深基坑支护结构设计与施工积累了丰富的实践经验，支护结构的形式有了不少的创造和改进，施工技术也取得了很大的进步。然而我们也同样看到，基坑工程认识土木工程仍是土木工程建设中事故的多发点，事故率高达基坑数的20%～30%，造成难以估量的经济、社会损失。而造成基坑事故的额原因很多，可源于岩土性质的不易捉摸;可由于无序竞争造成以高风险为代价，但究其根本还是对于施工复杂环境下建筑深基坑支护的设计与施工研究的缺位。我认为这块内容是有研究的必要性的，它不仅能够有效消除施工单位在复杂环境下的安全质量隐患，还能够在确保建筑项目顺利施工的同时优化深基坑支护。所以本文也以此为研究基点，对建筑深基坑支护提出相关的措施。

二、影响建筑基坑支护结构设计的因素

1、近似建模计算的误差

在建设项目的基坑支护设计中，相关的设计人员会根据建设项目工况、周边环境、水文地质条件等通过建立近似计算模型，推演深基坑支护结构受力情况，根据计算数据中支护体系及周边环境的变形量等内容，制定安全可靠，施工简便，经济可行的设计方案。然而，由于建设项目周边环境条件相对复杂，基坑坑顶荷载可变性大，水文地质条件的不确定性，增加了支护结构设计近似模型与实际施工过程中工况体现的不一致性。

2、支护体系施工质量控制缺位

由于建筑深基坑支护设计时建立的近似模型与实际工况的出入，以致施工支护结构后其变形控制与设计要求亦有差异，甚至会影响到建筑深基坑支护的安全。在诸多工程实例中，多有因施工单位没有对支护设计方案进行图纸会审及答疑，没有在各项施工工序开展前进行技术交底，由于错误施工工序、施工工艺造成基坑支护体系的变形，甚至出现安全事故。如图所示，是基坑支护发生变形的情况。

3、基坑设计资料提供不足

在进行基坑支护施工之前，应提供具有相关资质单位提供的拟建场地岩土工程基坑专项勘察报告，场地周边环境条件、地形、管线图等，进而保证建设项目基坑支护设计的准确性。在实际设计过程中，由于个别资料的缺失导致设计分析无法实现精细化，达到准确性，从而造成深基坑支护设计的缺陷，进而不能使基坑支护体系实现其设计目的及作用，更甚至出现安全风险。

4、设计人员主观因素

深基坑支护设计人员在面对施工条件较复杂的项目时，由于缺乏相关经验积累及对其高风险的预判，以致不能制定合理的设计方案，在施工过程中不能根据现场信息反馈做到动态设计，适时调整设计方案、施工工艺等，用有效措施杜绝安全隐患。

三、针对复杂条件下建筑深基坑支护结构设计的措施

1、创新设计理念

就我国目前对于建筑深基坑支护的情况来看，我国建设项目的基坑支护的计算、相关规范还有待完善，须要通过国内沿海及高速发展城市的诸多案例，研究其项目共性、特性，进一步向其他地区推广分析传播其特点，做到行业设计师与时俱进的更新其设计理念，不仅可以制定出合理的复杂施工条件下深基坑支护方案，并且通过技术创新以提高基坑支护体系的安全性。

2、保证基坑支护结构的质量

在施工的过程中，基坑支护结构的质量不满足要求，最直接的影响就是造成基坑支护在承受荷载的情况下发生变形或者是坍塌，所以必须要保证基坑支护的质量。首先是在设计方面，设计人员必须要对建设项目提资进行分析，验证相关数据的准确性，最大程度的保证设计前提的精确度。其次，在施工前，要求施工单位进行图纸会审及答疑，严格按图施工，遵循设计要求，保证基坑支护体系施工质量，使其发挥作用。如图2所示是基坑支护施工的现场情况。

四、复杂条件下建筑基坑支护的安全施工技術

对于在复杂条件下进行基坑支护，除了要有在设计方面的要求之外，施工技术也要满足要求，这样才能保证设计、施工都符合基坑建设要求。如果在施工的过程中，没有严格按照相关的施工技术进行施工，就会造成施工过程出现基坑支护结构变形甚至安全威胁等问题，所以相关的施工单位一定要重视基坑支护的安全施工技术。在基坑的土方进行开挖之前，相关的施工单位要根据施工现场的具体情况进行施工组织方案设计。在施工过程中严格遵循，边开挖边支护的施工原则，不能使基坑侧壁在没有支护的情况下长期暴露，否则会有安全隐患，更可能威胁在基坑底施工人员的生命安全。

五、结束语

我国建设项目不断发展，同时也面临着越来越复杂的情形，给施工情况带来了很多的不便，其中基坑支护就存在这样的情况。本文以复杂条件下建设项目深基坑支护的设计及施工为研究基点，粗谈了建设项目深基坑支护的影响因素，也提出了一些相关的设计、施工措施仅作参考。

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