深基坑工程施工管理问题探究

祁孜威

（铁科院（深圳）研究设计院有限公司，广东 深圳 518000）

社会和科技的进步推动岩土工程事业不断地深入发展，原有的基坑建设理念已经不能较好地适应现代化的要求，必须要加强对基坑工程勘察、设计、施工、监测各个环节的优化。深基坑安全管控是保障建设质量的重要手段，施工过程需要对结构参数严格把控，将安全、绿色的理念融入到施工管理中。

1 基坑工程概念和特点

基坑工程的基本作用是为地下结构的施工提供便利，早期的基坑以放坡大开挖的形式最为常见。超高层建筑和城市地下空间的开发利用促进了基坑工程设计和施工的进步，基坑工程的概念也在不断完善，目前人们认为的基坑工程是指，为保证地面向下开挖和地下结构安全施工，而采用的挡土、地下水控制和周边环境保护等措施的总称。

基坑工程一般具有如下特点：1）安全系数低、危险性大，基坑工程属于临时结构，其使命随着地下室的回填完成而结束。在基坑设计计算时，某些荷载（如地震荷载）不会考虑，在强度、变形、抗渗性和耐久性等方面相对于永久结构而言要求较低；2）制约因素多，基坑工程作为岩土工程，与自然环境密切相关，受场地工程地质和水文地质条件影响很大。同时周边环境、建设要求、工程造价、施工工序、降雨降水等也是基坑工程的设计和施工的制约因素；3）需要实时监测，基坑工程具有明显的时空效应，基坑的形状、深度和施工工序都会对支护体系的稳定性和变形产生影响。施工过程中需要实时监测，监测数据一方面可以验证设计的准确性，另一方面可以判断基坑整体的安全状态，指导施工。

2 常见基坑支护结构类型

常见基坑支护结构有：桩锚结构、桩撑结构、双排桩结构、复合土钉墙和中心岛法。各结构的优缺点表1。

表1 常见基坑支护结构对比

结构名称 优点 缺点 适用范围桩锚结构 开放空间大，土方开挖效率高，地下结构施工不受影响对于超深基坑，支护变形大，可靠度略低，污染周边地下空间。适用于场地周边无地下建（构）筑物，对变形要求不严的工程桩支撑结构 支护结构安全度高，控制变形能力强土方开挖受支撑干扰，土方效率低。拆换撑工序复杂适用于周边环境对变形敏感或场地内有软土层的工程双排桩结构 双排桩侧向刚度大，一般不需要支撑，土方开挖效率高基坑支护高度一般不大于12m；占用地下室空间较大适用于地下室退线充足，地层条件较好的工程复合土钉墙 基坑支护造价低，土方开挖效率低基坑变形大，可靠性底，且深度不大于8m，土方需要逐层开挖。 适用于土层条件好，地下水位低的工程中心岛法 基坑中间部分土方开挖效率高 周圈土方开挖难度大，周圈地下室逆作。适用于超大面积的基坑

3 基坑工程施工管理中存在的问题

3.1 随意性较大

深基坑工程施工需严格按照设计图纸、相关规范和提前制定好的施工方案进行，在采用钢支撑的基坑工程中，部分施工单位在土方开挖中为了出土便利，擅自调整钢支撑间距，甚至不按设计要求“先撑后挖”，而采用“先挖后撑”，容易造成支护结构局部失稳、发生倾覆，出现安全事故。还有些施工单位对堆载问题不重视，将钢筋加工场、施工材料转场随意设置在基坑顶、支撑梁等设计未考虑堆载的位置，额外增加的荷载超出了结构受力极限，会造成支护结构开裂，引起基坑垮塌。

3.2 基坑超挖欠挖问题

土方开挖过程中，需要严格按照设计施工图中注明的标高参数施工，并在施工中运用有效的测量手段对基坑开挖的实时深度进行量测，杜绝工程中出现超挖欠挖现象的发生，部分施工人员在赶工中依赖于个人的建设经验，在施工时没有运用标准的测量设备进行检测，导致工程施工中对于土方开挖量控制程度不足。超挖一方面增加了基坑深度，影响支护体系的实际荷载受力，特别是软土地区的基坑，土方开挖不当容易引起变形，对周边环境产生一系列的影响；另一方面会造成基坑回填中的土方用量超标。欠挖一般发生在放坡开挖中，造成边坡坡度超过设计值，安全系数不足，如遇降水，土体将发生滑动失稳。

3.3 不重视基坑监测

基坑监测是直观反应基坑安全状态的重要手段，也是验证设计是否合理，及时跟踪并发现问题的基础数据来源。现阶段基坑监测与施工状态严重脱节，施工工况无法与监测数据一一对应，对基坑安全状态和监测数据的合理性的判断造成很大影响。同时监测数据还存在上传不及时，监测项目和周期不满足设计要求，往往为了应付检查时才提供等问题，基坑监测形同虚设，等到基坑发生变形时为时已晚。

4 深基坑工程建设要点分析

4.1 优化设计理念

岩土工程理论研究的不断进步，为深基坑支护设计带来了新的理念和思路，需要设计人员加强对行业新知识的学习和对其他优秀设计方案的借鉴，合理平衡工程建设过程中的质量、安全和成本等问题。在项目规划和实施前，设计人员需提前对项目场地进行实地踏勘，并收集相关资料，特别是对于一些会影响深基坑结构稳定性和支护体系选择的因素，须要经过重点分析计算，制定有针对性的合理方案。如地下管线的沉降、土体卸载或地面荷载的增大等都有可能会影响设计计算采用的荷载值大小，必须要做好全面分析后才能开展相应的工作。在一些工程建设方案初期，还需要考虑到特殊地质的影响，如地层软弱性问题。

4.2 加强施工管理

一些施工单位会在基坑施工过程中采用平行施工的方式来节约工期，在应用这种工程方式的过程当中，必须要加强对支护结构的检测和基坑变形的监测，特别是对于一些开挖性的环节，需提前根据支护体系施工情况展开严格的受力分析和协调性规划，严禁在支护体系施工不完全或承载力不满足需求的情况下进行超挖，这样可能会产生基坑变形或基坑坍塌的问题。基坑监测数据分析中，需要充分考虑到场地的地质结构、支护体系受力等多方面的作用问题，使监测数据能够更具全局性，在充分保障支护结构承载安全的基础之上在进行基坑开挖或其他施工环节，避免基坑施工存有安全隐患。

4.3 完善过程管理

在深基坑工程的施工中，必须要重视过程性的动态化管理工作，即由管理人员根据工程进度和管理需求对支护结构进行抽检，充分确保实际承载能力达到要求后，才能够开展工程的施工实操。日常中，需要有专人定时对支护结构进行巡视或通过安装传感探测的方式来收集支护结构受力情况，当出现数据突变或异常时，要立即停工并通过制定紧急预案来保障过程性安全。在支护结构的施工过程中，若发现质量问题不达标要及时对支护结构进行修复加固，所有施工人员都必须严格按照工程建设的要求开展作业。

4.4 控制环境效应

深基坑较其他的岩土工程而言更易对周边环境变形造成影响，在建设过程中必须要做好环境效应的控制。在一些有丰富地下水系分布的区域内，设计时需要将支护体系和截水帷幕结合在一起，并尽量选择在枯水期施工，充分保证安全与环保。在绿色施工理念不断发展的影响之下，严格控制工程建设中的环境效应已经成为了必经环节，在深基坑支护结构的规划设计过程中就必须予以严格控制，运用有效的管理手段减少对周边土体、水体的影响。

4.5 重视实时监测

现阶段，人们对岩土工程的认知还不够深入，深基坑工程的设计计算理论仍不完善，直接导致了基坑工程具有很大的不确定性，需要在施工过程中验证地层是否相符，设计是否合理等。要求在施工过程中对基坑结构的变形和内力以及周边环境的位移变化进行监测，便于提前分析、预判基坑安全状态。在支护结构施工完成之后，根据监测方案安装实时传感监测设备，在受力特殊位置或阳角处要适当提升安装密度，确保信息采集的完整性和准确性。同时必须要有专门的技术人员对这些监测数据进行分析查验，可以利用软件监测系统，在其中设置监测项目的参数阈值，以便能够及时发现基坑变形的潜在隐患和数据异常，及时对支护体系进行补强，减少危险事故发生的概率。

5 结语

总之，深基坑工程的施工理念必须与时俱进，使其能够与不同地质条件和建设需求之间形成有效匹配，帮助施工单位选择最优建设方式，同时确保基坑施工安全。在建设过程当中，管理人员要根据基坑建设进度和支护工序进行动态化管控，加强基坑实时监测，将监测工作和应急预案形成一体，不断优化工程深基坑建设水平。管理人员要严格控制建设过程中产生的各项环境影响，减少基坑变形对周边环境的影响，不断促进基坑工程施工管理的发展进步。