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临近地铁深基坑开挖安全施工实例分析论文
摘 要:某工程地下室基坑挖深较大,其采用地下连续墙围护加五道水平布置的钢筋混凝土支撑支护的方案施工。实施后的监测表明,该种方案适用于繁华商业区尤其是邻近地铁等重要地下工程的软弱土地基深基坑开挖施工。
关键词:深基坑; 邻近地铁; 围护与支护; 信息化; 施工监测
某工程位于上海市繁华商业地段,邻近黄陂南路站,广场分南北两块,沿淮海路南北各建一栋相似的高级商业写字楼。其中南块主楼38层,地下3层,该地块南北长约80m,东西长约70m,面积约5800m2,主楼基坑挖深14m,群楼12.6m,电梯井部分挖深达17m。由于建筑物周边都十分接近规划红线,周边建筑及地下管线对因工程基坑开挖引起地层变形移动影响十分敏感,特别基坑北面(沿淮海路)临近地铁,最小距离仅3.8m,最大处也仅距8m,而地铁隧道因开挖施工引起其位移要求小于2cm,从而基坑围护与开挖支护结构设计选型及安全实施就成为首要问题。也就是说,如何确保基坑周边原有建(构)筑物、地下管线,尤其是地铁的安全就成为了关键。
1 地下室开挖的围护及支护结构
本地下室位于总厚达40m多的淤泥质土之中,结合本工程的特点,经多方案比较,决定基坑围护结构采用80cm厚地下连续墙,而支护结构则为五道钢筋混凝土水平支撑的总体方案。经验算,可以满足结构变形和稳定要求。确保地下室开挖施工产生的地体位移不致于影响地铁的正常运行、周边道路、建筑物及各种地下管线的正常使用。
1.1 围护结构
地下连续墙由单幅面宽为6m的矩形槽段浇筑而成,墙深沿淮海路(临近地铁)一侧为26m,其余三侧为23.6m,其强度等级为C35, I、II级筋,地下连续墙分段纵向接头型式为锁口管,顶部现浇钢筋混凝土帽梁,连成整体以增强整体刚度。
1.2 支护结构
基坑内沿深度方向设置五道钢筋混凝土支撑,强度等级为C30,添加早强剂。支撑的中心标高自上而下依次为:-0.6m、-3.5m、-6.4m、-9.5m、-13.1m。在平面上,整个基坑采用边角框架支撑,以斜撑为主,中部留出挖土操作空间。支撑梁的截面为1200×600及1600×6002种;围檩的截面为1600×600及1200×6002种,顶圈梁(第1道围檩)截面为1100×600。立柱用160×160×16角钢500×300×12钢板焊接组成,柱底为钻孔灌注桩。
除此之外,为确保邻近地铁安全运行,在基坑内四周采用深层搅拌桩,以增加基坑内土体被动土压力,即制连续墙底脚变形。搅拌桩加固深至基坑底下5m,加固宽度为8m。
2 基坑降水
本工程地下水位较高,约为-0.5m,开挖范围位于淤泥质土体内,含水量大,施工必须事前采取降水措施,因基坑围护是采用地下连续墙,具有较好的档水和抗渗性能。结合实际情况,决定采用深井井点降水。平面布置按10m左右半径排列,井深考虑降水曲线于基坑底以下1m左右,因而共布置23根19m深管径为250mm的降水深井井点。
3 基坑开挖
由于挖深大而支撑层数多,根据本地下室的特点,经综合考虑,决定采用的挖土方案为:
(1)以挖土机为主,充分利用中间没有支撑结构的部分(前期作为挖土操作平台,后期作为挖土机械的作业区);
(2)由于上下层支撑间距小,需大量使用人工挖土;
(3)后期利用第一道支撑在其上搭设钢构平台,利用轻型的.22m臂长抓土机及9m臂长挖土机在平台上作业,配合克林吊在基坑四周抓土;
(4)每道支撑按结构分区施工,挖土同样分区开挖,对于靠近地铁的钢筋混凝土支撑,特别强调需在支撑位置挖土完成后48h内浇捣完成。同时为提高支撑早期强度及缩短工期,在支撑砼内使用早强剂。
基坑土方开挖的原则是“先支撑后开挖,分层分区开挖。”在监测数据的指导下将基坑土体分5层施工作业:第1层自北向南,大面积后退挖土,并及时将土运走,陆续构筑第1道钢筋混凝土支撑;第2层挖土时,需待第一道支撑砼强度达到70%,并按平面对称划分6个区按分区进行挖土,及时按区构筑第2道钢筋混凝土支撑;在第2道支撑达到70%强度时进行第3层挖土,利用中区土平以台作挖运平台,同样按分区进行挖土,及时性地构筑第3道钢筋混凝土支撑;第3道支撑达到70%强度时进行第4层挖土,还是利用中部挖运平台,分区进行基坑土挖运,当南向裙楼底板标高达到,则先清理该项部分基底及时浇捣该部分底板,再陆续构筑第4道支撑;在第4道支撑砼强度达到70%时,进行第5层挖土施工,在第1道支撑上搭设钢平台,将中区土平台挖除,并利用克林吊在基坑四周配合抓土,加快挖土进度,当基底标高达到时及时清理浇捣西侧、北侧两块地库底板,再陆续构筑电梯井部分的第5道支撑,同样电梯井部分基坑土挖运及底板浇筑同上方法施工。
4 施工监测
为尽可能减少基坑挖土对基坑围护结构及其周围环境(特别是地铁)造成的不利影响,及时掌握的工作情况,确保施工安全,在整个施工中实施信息化监测施工。在地下连续墙内埋设测斜管以监测各种情况下墙体的侧向变形,并在地下连续墙背后埋设土压力盒;在每道支撑内沿轴向埋设钢筋应力传感器以监测支撑轴力的变化;在地铁上行线隧道内设置准测点以监测地铁隧道的水平位移、垂直沉降变化;另外,对四周环境及地下管线也进行沉降观测。
4.1 实测情况
根据实测数据,基本上可以分为4个阶段:开始挖土至完成第2道支撑底挖土;至第3道支撑完成;至第4道支撑完成;至底板浇筑完成。
(1)地下连续墙的位移 实测结果表明,地下连续墙的最大位移都集中出现在第3阶段。整个地下连续墙出现的最大位移位于沿黄陂路一侧(西侧)的I14号测管(第3阶段,41.3mm),沿淮海路(临近地铁即北侧)一侧是19.2mm( I16号测管,第3阶段)。其结果与相邻的北块相似,淮海路一侧连续墙变形较小,有利于控制地铁隧道的水平位移。
沿淮海路连续墙变形小的原因是由于地铁隧道施工时曾对地基土进行了加固处理,同时亦因香港广场北块与南块同时施工,处于对称平衡状态。
(2)地下连续墙后土体的位移 根据实测数据,可以归纳出这样的一个规律:连续墙与其后土体位移的变化规律是一致的,而数值上则是土体大于连续墙。整个基坑出现的最大墙后土体位移与连续墙一样,位于沿黄陂路55.5mm(与I14紧邻的E11孔,第3阶段),而沿淮海路一侧的最大土体位移则是34.8mm(与 15相邻的E10孔,第3阶段)。
(3)支撑轴力 第1道支撑在第1、2、5层挖土时其轴力值较高,均在4000kN上下,而在下面每道支撑完成时(第2、3、4道)均会显示其轴力监测值下降(降至2200～3500kN)。
第2道支撑轴力在5500kN左右,第3道支撑轴力则为5000kN上下。所监测到的轴力较为稳定、合理,其值均小于设计值。也就是支护结构安全稳定,确保了围护结构连续墙的位移在预想的允许值内。
(4)地铁隧道内监测 经测试,隧道的最大沉降值,施工的第1阶段为-2.1mm,第2阶段为2.29mm,第3阶段为6.07mm,第4阶段为4.20mm(至完成地下室底板时沉降观测值为-0.4mm)。在地下室底板完成后沉降量趋于渐小,2个月后其沉降观测值已接近于开挖前的数值;隧道的最大水平位移值,施工的第1阶段为-0.5mm,第2阶段为-3.0mm,第3阶段为-6.5mm,第4阶段达到-8.5mm。在地库底板完成后,由于土体的滞后变形,隧道的水平位移仍有微量的增加,但同沉降值一样很快就趋于很小。其沉降及水平位移值均小于地铁公司的报警值(沉降10mm、水平20mm)。
4.2 对测试结果的体会
(1)地下连续墙在整个施工过程中变化较小,说明围护及支护结构体系稳定性好,因而整个施工对周围建(构)筑物及管线等的影响较小。
(2)连续墙与其后土体水平位移相匹配,土体位移值较大;土体沉降值随层深增加而变小,下部深层土体有上抬趋势,与地铁隧道后期上抬相吻。
(3)邻近建筑物通过观测,其倾斜约为1.5/,倾角0.043°,倾斜甚小,说明基坑开挖引起的不均衡沉降较小。
(4)随着基坑的开挖施工,邻近的地铁隧道开始时下沉,后期则上抬。这是由于前期基坑上部周边土体侧移而后期则因浅层土体侧移较大而形成应力释放,促使隧道上抬。相信待地下室工程完成后,则地铁隧道将逐渐恢复常态。
(5)由于基坑紧邻地铁隧道,尽管隧道的位移值是控制的最重要目标,但基坑连续墙及其后土体的位移与隧道密切相关,故而它们都应同时作为监测的重要项目。
5 结 语
通过采取所述措施,某工程地下室施工顺利完成,施工历时180d,提前计划工期20d,经验收地下室工程达到优良,同时得到地铁公司的赞誉,赢得了良好的社会信誉和经济效益。
深基坑开挖支护现状分析论文
1、存在的问题
近年来，城市中的建筑密度随着城市现代化的推进而增大，随着高层建筑的不断兴建，深基坑开挖支护问题日益突出。因而深基坑开挖支护及对邻近建筑、道路及设施的影响日益为工程师们所关注，研究开发出许多好的措施．但是基坑开挖深度越来越深，开挖环境日益复杂，设计及施工人员经常遇到新的问题及新的挑战，从而使基坑工程的成功率降低。尤其在上海、深圳等大城市，事故发生率更高。上海在一年之中就发生近四十例基坑事故，上海广东路某基坑事故，导致交通主干线广东路下陷1.8m，致使各种地下管线产生严重破坏，煤气泄露产生爆炸，当场熏倒二十多人，直接经济损失达五千多万元，造成了极坏的社会影响；深圳某基坑工程，出现了严重的塌方事故，几名施工人员被埋，基坑周围几栋建筑物出现严重破坏，轰动全国．本文通过对深基坑开挖支护现状的分析，提出一些看法和建议，供设计和施工参考。
2、深基坑工程特点及现状
(1)基坑越挖越深。或为了使用方便，或因为地皮昂贵，或为了符合城管规定及人防需要，建筑投资者不得不向地下发展．过去建1～2层地下室，即使在大城市也不普遍，中等城市更为少见．现在在大城市、沿海地区尤其是特区，地下3～4层已很寻常，5～6层也有。因此基坑深度多在10～16m间，在20m左右的也为数不少。
(2)工程地质条件越来越差。这一点在某些沿海经济开发区较为突出。
(3)基坑周围环境复杂。重要高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方，并紧靠重要市政公路。而此处原有建筑结构陈旧，地上与地下管线密布。因此，基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定，也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。
(4)基坑支护方法众多。诸如人工挖孔桩，预制桩，深层搅拌桩，钢板桩，地下连续墙，内支撑，各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护，此外还有锚钉墙等。
(5)基坑工程的成功率较低。一旦基坑支护失效，常造成邻近房屋、地下管线及道路的开裂，引发工程纠纷，甚至出现严重的破坏，造成重大的经济损失及人员的伤亡。
3、深基坑工程事故的分析
由于深基工程的上述特点，使深基坑支护成为一个最感头痛的工程难题．通过工程事故实例的调查分析，对其原因提出如下看法：
3.1设计方案失误
(1)方案选择错误。
此类工程事故出现较多，如济南某大厦工程，位于繁华市区，地上23层，地下3层，基坑深12m，场地狭窄，东、南、北三面距建筑物较近．施工单位提出，采用大直径灌注桩，设一土层锚杆，桩顶设混凝土圈梁的桩锚支护体系，需费用约100万元．建设单位提出，部分采用φ800悬臂灌注桩，部分采用φ150钢管悬臂桩，部分放坡方案，费用40万元．结果按建设单位方案：西侧采用1∶0.3放坡．东、南、西北浇筑C30的φ800悬臂灌注桩57根，@1800，桩长18m，悬臂12m，入坑底6m．北部用φ150钢管悬臂桩7根，@1000，桩长15m，悬臂12m，入坑底3m．结果几次断桩，塌方来势凶猛，均在瞬间发生，共造成坑内土方堆积3000m3，断桩23根，桩倾斜2根，7根φ150钢管歪倒．可见，基坑支护必需认真对待，绝不能为节省费用，随便定个方案．经分析，原先施工单位提出的方案还是可行的，建设单位乱定方案，不科学办事，结果是浪费了投资，拖延了工期，欲速则不达。
(2)实施方案与设计方案不符。
(3)止水帷幕力度不当。
如南京交通银行大楼，地上28层，地下室1层，基坑深6.7m．设计方案是：支护采用800悬臂灌注桩，@1000，桩长14m，在桩顶设800×500mm圈梁，桩嵌入坑底8.8m；防水及降水在排桩背后设高压旋喷混凝土，形成止水帷幕．坑东侧42m长，距房屋15m左右，采用1∶1放坡开挖．在坑内设3个深20m管井作为降水井。实施方案是：基坑加深0.7m至7.4m，桩长改为13m，桩嵌入坑底5.6m．放坡面因场地限制改为1∶0.3～0.5。为抢进度，桩顶圈梁未施工即开始挖土，且一次挖到设计标高。基坑开挖后，东南角桩间出现大量涌泥和流沙，支护结构向基坑内侧移位达20cm以上，桩后形成5～10cm地面裂缝，放坡地段滑移失稳，降水井失效，以至东南面的和平电影院严重开裂破坏，被迫停止拆除，北侧湖南路路面开裂，被迫采用土层锚杆加固，直接经济损失100多万元。可见，不按原设计方案施工，灌注桩与喷射混凝土未形成止水帷幕是基坑事故的主要原因。
3.2设计计算错误
(1)锚杆计算错误。
如石家庄某高层建筑，建筑面积10万多平方米，地上28层，地下4层，基坑深达20.5m，东西长120m，南北宽100m．基坑用φ600灌注桩，@1000，桩长20m，入土5m，混凝土强度为C25，配12根φ22的Ⅱ级钢筋，桩顶设帽梁，帽梁顶砌5.5m高370砖墙作护墙，墙内有构造柱及压顶圈梁．护壁桩设三道130锚杆：第一道锚杆长15.5m，@2000；第二道锚杆长20m，@1500；第三道锚杆长18m，@1000．用槽钢与护壁桩相结合．1993年9月12日，施工完西部坑底垫层，施工管理人员发现基坑西部护壁桩间成片掉土，并有渗水现象，顶部砖墙外倾，顶部地面出现裂缝．9月15日西侧北部有部分腰梁槽钢脱落，部分锚杆螺母松动．施工人员将槽钢补焊接上，拧紧螺母．在坑顶局部挖土卸载．9月16日下午5时左右，基坑西部南北约50m的护壁结构迅速倒塌，折断钢筋混凝土桩48根，倒塌边缘距坑边约13m，护壁桩折成三段，折点分别在第二、三层锚杆处，第一层锚杆从土中完全拔出，第二、三层锚杆锚头拉脱，腰梁扭断开．经分析计算，第一道锚杆的锚固长度需25.6～30m，第二道锚杆的锚固长度需22～25m。可见倒塌的主要原因是设计中完全拔出，第二、三层锚杆锚头拉脱，腰梁扭断开．经分析计算，第一道锚杆的锚固长度需25.6～30m，第二道锚杆的锚固长度需22～25m。可见倒塌的'主要原因是设计计算错误所导致。
(2)支护桩嵌入深度不够。
上海某工程基坑采用深层水泥搅拌桩做支护，基坑开挖深度5～7m，桩长12m，嵌入深度5m．开挖到5m时未发生事故，但开挖到7m时，发生管涌，涌砂涌水．由于大量砂土冒出，最终导致支护结构全部倒塌．仅加固费就增加投资30万元(原支护结构费80万元)，工期延长2个月．经对管涌计算知，支护桩嵌入深度需7m。
(3)安全系数偏小。许多基坑设计时，为单纯追求造价，而忽略许多因素，使工程的安全系数偏小。如遇雨水或少量偶然的坑边堆载，就导致基坑的失稳。
3.3未进行稳定验算
由很多工程事故可见，仅进行基坑支护设计或选择一个方案是不行的，还必须进行稳定验算，以确保基坑的整体及局部稳定，特别是软土地区。
3.4施工管理方面的问题
(1)严重超挖，不遵守分层分段开挖原则；
(2)坑边过量堆载；
(3)管理混乱。
4、建议及对策
4.1坚持分层分段开挖与支护的原则
一般情况下，边坡破坏有一个从局部开始，逐渐扩大的过程．首先产生局部破坏的部位为突破点．当某部位土体应力达到或超过其强度时，突破点开始破坏，并引起周围土体力学性质的变化和临近部位应力的升值，使破坏面扩大．城市高层建筑的发展，使基坑深度日益增大，边坡也越来越陡立(一般在80～90°)．目前各种边坡稳定的理论计算模式都是在60°左右建立的，与陡立边坡的初始受力状态有较大差异．边坡开挖后，破坏了原自然土体的三向受力状态，在开挖面附近产生一个高能区．其中一部分能量传给周围土体，一部就成为使土体变形的动力．对近于直立的边坡，若一次开挖深度太大，积聚的能量就很大，有可能成为破坏的突破点而产生塌方．所以施工中必须控制开挖面的长度与深度，并进行快速支护，使支护尽早发挥效能，达到控制和消灭破坏突破点的目的．分层分段开挖并支护有利于边坡能量的释放．前期开挖掘层段的能量有一部分通过锚体传到土层较深部位，有一部分受已施工面板影响留在坡面浅层部位．当下一层段开挖后，就被后期开挖段吸收并释放．因此，分层分段开挖并支护的施工方法也是一个能量释放的过程，最后总的开挖能量留在坡面的较少，这对整个破面的稳定是有利的。
边坡层段开挖的大小应作为设计的重要内容，在分析土体力学性能、地下水和边坡附加荷载分布的基础上预测突破点可能产生的部位，这是划分层段的重要依据．据此绘出每一坡面的层段开挖图，作为施工依据，并在施工中根据具体情况进行调整。
4.2信息反馈是基坑施工的重要组成部分
所谓施工过程中的信息反馈基本上指两方面：一是指坡面开挖过程中对暴露出来的地质构造、地下水分布的变化及未知地下建筑物的信息反馈；二是指施工过程中对边坡位移及应力监测的信息反馈．其中，施工中发生侧移有以下原因：
(1)土力学的模糊性：土的层面结构多变，影响因素多，物理力学性能分散性大。其结构计算原理及各种参数取值有较大的模糊性，不可能一次计算到位。
(2)外力作用下的变形。
(3)施工阶段的不稳定性。
4.3支护结构的革新
(1)从结构受力改变结构形式。闭合拱圈挡土、连拱式基坑支护，都是将平面结构改变为空间支护结构，利用拱的作用，一方面减小土对桩的侧向压力，另一方面将结构受弯变为拱圈受压，充分发挥混凝土的受压特性，降低了工程费用。
(2)从施工方法上改变。桩墙合一地下室逆作法，是将基坑支护桩和地下室墙合在一起，将地下室的梁板作为支护，从地下室顶往下施工，地下室外墙也施工．它的优点是节约投资，在地下水丰富、不易降低水位地区，尚须作防水帷幕。
(3)发展新的支护方法。近年来，喷锚网支护法、锚钉墙法在工程中得到应用，并显示了显著的经济效益．它不要一根桩、一块板、一根管、一根撑，完全抛弃了传统法及其被动支护概念，以尽可能保持、显著提高、最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度，变土体荷载为支护结构体系的一部分．它主动支护土体，并与土体共同工作，具有施工简便、快速、及时、机动、灵活、适用性强、随挖随支、挖完支完、安全经济等特点。其工期一般比传统法短30～60天以上，工程造价低10%～30%．支护最大垂直坑深18m，建筑淤泥基坑深达10m。
4.4进一步研究基坑支护理论
可以看到，随着国民经济的飞速发展和城市现代化的进程，基坑工程的可靠性成为高层建筑亟待解决的问题．因此进一步探讨基坑支护的方法和计算理论，尤其是新型支护方法的计算理论，乃为工程实际所急需。如喷锚网支护法、锚钉墙法。
4.5探讨基坑护壁抢险技术
如前所述，基坑工程的破坏率较高。因此，配合施工过程的监测与信息反馈技术，进行基坑护壁抢险技术的探讨非常必要．目前，发现基坑护壁失效，采用的方法是停止开挖或回填土方等，收效甚微。因此在支护设计或确定施工方案时，就必须考虑基坑护壁的抢险措施。如基坑护壁帷幕漏水化学灌浆抢险技术，具有简单、经济。快速和有效的特点，是目前基坑漏水涌砂最好的抢险补救方法。
最近几年，伴随着城市化进程的加快，人地矛盾冲突问题越发凸显，能够对空间进行充分利用的高层建筑逐渐成为城市建筑的主流。而在高层建筑施工中，一般都会需要进行深基坑的施工，深基坑工程本身的特性使得施工过程安全隐患众多，很容易出现人员伤亡问题。因此，做好深基坑施工的安全监督管理，对深基坑施工中的安全问题进行解决，成为工程技术人员普遍关注和深入研究的课题。
1工程概况
某高层商住两用建筑分为地上32层和地下3层，建筑整体面积超过9．63万m2，呈多边形布局。该工程位于城市繁华区域，施工现场周边环境复杂，地质状况包括了杂填土、残积物、冲洪积物等，基岩为二叠系石灰岩。在对建筑工程进行规划设计时，考虑建筑自身的结构以及对于地下空间的要求，采用深基坑基础的形式，基坑开挖深度15．6m，周长为482m。为了保证施工安全，需要设置相应的基坑支护体系。
2深基坑施工中的安全问题
深基坑的'施工影响因素众多，如地质条件、气候条件、人员素质等，应该认识到，即使是同一种类型的建筑，在深基坑工程的施工中也存在着一定的差异，必须做到具体问题具体分析，避免盲目的照搬照抄［1］。在该工程中，深基坑的施工存在着一些安全问题，不仅影响了施工的顺利进行，同时也给施工人员的生命财产安全带来威胁，必须得到足够的重视。
2．1管理费用过少
在施工中，建设单位为了最大限度的节约成本，没有聘请专门的技术人员进行工程整体分析和讨论，导致深基坑施工环节缺乏必要的技术指导，缺乏专业的监督管理，加上过分强调基坑工程的设计，在一定程度上忽略了施工管理，给工程的建设埋下了安全隐患。
2．2技术力量薄弱
一方面，没有重视基坑排水问题，缺乏纵向排水明沟，一旦出现降雨，基坑中会积水，不仅影响了施工的顺利进行，同时也可能导致基坑边坡的垮塌，引发安全问题;另一方面，在进行深基坑的设计时，缺乏施工现场的实地勘察和分析，盲目借鉴专家经验，导致设计与施工出现一定的脱节，设计结果难以有效把握，施工的质量和安全也无法保障。2．3施工监管不当一是基坑监测人员本身没有经过系统性的培训，专业知识缺乏，技术能力严重不足，也没有现场施工的经验，对于测量得到的数据，无法进行及时准确的分析。同时，部分监测人员缺乏责任意识，对于自身的工作存在着敷衍的情况，无法保证检测结果的质量，导致监测工作沦为了表面形式;另一方面，监理单位缺乏安全意识，对于施工监理重视不足，无法及时发现深基坑施工中存在的安全问题，也不能提出合理化建议，在遇到问题时存在着推卸责任的现象［2］。
3深基坑施工安全监督思路
针对上述问题，想要保证深基坑工程的施工安全，就必须切实做好安全监督工作，采取切实有效的措施，强化安全管理。
3．1组织管理
应该认识到，深基坑工程的属于综合性较强的系统工程，在施工中不仅环节众多，而且管理主体多元化，不确定因素的存在使得安全管理变得非常困难，在这种情况下，必须强化组织管理，立足工程实际，构建系统的责任管理模式，从多个方面开展安全监督管理工作。(1)应该强化政府参与，由政府部门对深基坑的整个施工流程监管，确保工程合同的有效履行，落实相关责任，防止在出现问题时各相关部门相互推诿的情况，将工作落到实处;(2)应该强化协调管理，针对施工过程进行跟踪检查，保证施工的良好效果。应该设置专门的安全管理部门，由专职安全员进行现场巡查工作，监督安全生产工作的落实情况，充分发挥集体合力，确保安全管理工作的有序展开;(3)应该加强人员培训，对施工人员和管理人员的行为进行规范和约束，引导其树立安全意识和责任意识，及时发现施工中存在的安全隐患和安全问题，预防安全事故的发生。应该认识到，安全监督并不仅仅是质检部门或者管理人员的工作，更是关系施工人员人身安全的关键所在，需要所有施工人员的共同参与，在施工中树立起安全第一的意识［3］。
3．2质量管理
对于工程项目的建设而言，质量问题实际上也就意味着安全问题，例如，深基坑支护体系的质量不达标，在施工过程中就可能出现破坏，无法起到支护的作用，进而引发边坡塌陷等安全事故。因此，必须做好深基坑施工的质量管理工作，强调施工质量的实时监督与跟踪管理，通过合理的引导，保证良好的施工效果。
3．3技术管理
技术管理在深基坑施工安全监督中意义重大，因为很多安全问题都是由于技术不成熟或者缺乏合理应用导致的。具体来讲，技术管理可以从人员、流程、监管等方面进行分析。首先是人员方面，应该建设专业的人才队伍，确保技术人员能够掌握完善的专业知识和丰富的专业技能，可以针对一些突发性问题进行解决，为施工和管理提供良好的保障，提升解决实际问题的能力。同时，应该优选设计单位和施工单位，保证良好的设计质量和施工效果，做到具体问题具体分析，尽可能消除施工中存在的安全隐患;其次，应该完善施工流程，引入信息技术，通过信息的收集和整理，对深基坑施工的具体情况进行准确把握，为工程的施工提供明确的指导，保证施工流程的合理性和科学性;然后，应该重视施工监管工作，确保其能够融入到深基坑施工的全过程中。在施工前，必须对施工现场的安全生产条件进行审查，分析设计施工图纸的合理性、施工方案的可靠性、周边环境的安全性等，切实做好施工准备与安全防护;在施工中，应该强化安全管控，对周边建筑、土体等的动态变化进行实时监测，一旦发现异常需要立即进行处理，将安全事故扼杀在萌芽之际［4］。
4结语
总而言之，在建筑工程领域，深基坑的施工是非常关键的，针对其中存在的安全问题和安全隐患，相关单位必须高度重视，从组织管理、质量管理和技术管理的方面，强化施工安全监督，完善安全设施及管理的成本投入，及时对存在的安全隐患进行处理，减少安全问题发生的几率。政府部门必须加大监管力度，引导各部门的相互协作，进一步保障建筑工程深基坑施工的安全性。
作者:吴子华 单位:南昌市建筑行业安全管理监督站
参考文献:
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［3］张顺瑜．建筑深基坑工程中施工安全监督管理措施［J］．建筑设计管理，2015(7):79－81．
［4］李娟，生．探析建筑深基坑工程施工的质量安全监督管理［J］．房地产导刊，2015(24)．
地铁车站深基坑施工安全监理控制要点
以西安地铁2号线深基坑开挖施工监理为例,对深基坑施工控制要点进行了介绍.从深基坑施工的基坑开挖、支撑安装及制作、降水控制、监控量测结果等几个方面介绍了深基坑安全监理控制要点,以解决深基坑的施工安全监理问题,保证基坑施工安全.
作 者：孙海燕 Sun Hai-yan 作者单位：北京希地环球建设顾问有限公司,北京,100086 刊 名：地下水 英文刊名：UNDERGROUND WATER 年，卷(期)： 31(6) 分类号：V231+.4 关键词：地铁车站深基坑 监理 控制要点土木工程深基坑土方开挖施工技术及其质量控制论文
土木工程建设中，深基坑土方开挖施工十分常见，近年来科学技术的进步及各类建设工程的开展，土木工程建设施工技术不断完善，本文主要介绍土木工程中的深基坑土方开挖技术。
一、土木工程深基坑土方开挖施工技术
（一）土方开挖原则
土方开挖施工之前首先需要对施工现场的水文、地质环境进行勘查，根据现场实际情况及整体的土工工程设计方案制定科学合理的挖方方案和挖方工序。施工时必须对可能影响正常施工的因素进行严密控制，土方开挖的过程中，必须做到先撑后挖，严格按照施工设计方案要求的深度进行挖方，严禁出现超挖现象。为了控制挖掘的深度及广度，土方开挖时，可以在基坑中安放一个检测装置。此外，土方开挖过程中，挖掘机可能会触碰到坑基中的应力管桩及其它障碍物，有可能会损坏挖掘机，因此，土方开挖之前，现场工作人员必须熟悉施工现场的应力管桩的位置，并对某些工程桩进行标识。
（二）开挖机械的选择及挖掘过程
基坑挖掘以机械为主、人工为辅，人工主要进行的是坑底及边坡的清理、修理工作。正式挖掘时，通常需要选择将待挖掘区域进行分区，为了满足喷锚施工作业面的要求，还需要将每个挖掘区设置为两个作业面。其中一个沿着基坑围护进行挖掘，作业面宽度按照现场施工情况选择，另一个在基坑内大面积开挖。为了防止坡面上被陷车填上碎碴，坑基中应该使用双车道。为了避免坡道外的管桩被损坏，需要提前对其进行截桩处理。每层开挖的坡底线应该在基坑开挖之前设置好，基坑开挖的边线也是一样，挖掘过程中，每个承台的挖土边线及标高都需要随着基坑的挖掘逐层放好，以便于控制机械挖土，促进人工清理工作的开展。第一层挖掘时，一般采用履带式反铲挖机，第二层如果管桩分布较少也可以选择这种机械进行挖掘。通常情况下，基坑开挖是按照从南向北，由东西两侧向内推进的，开挖时，单购侧面开挖、钩端开挖、挖宽沟三种形式结合。挖掘过程中坑底可能会出现积水，为了防止积水影响基坑挖掘正常进行，通常需要挖掘出临时集水坑，将基坑中的水通过水泵抽进集水坑之后，可以使用污水管道排出。
（三）土方开挖施工要点
土方开挖时，为了保证正常施工，现场挖掘人员必须严格按照施工方案及施工顺序进行操作。为了保证人工轻敌、修坡、找平工作的顺利，需要在机械开挖的时候留设图层，为了保证边坡坡度、基底标高符合工程规定，该图层需要控制在300mm左右；边坡线的设置工作同样十分重要，边坡线及承台开挖标高的设置必须与开挖进度同步，才能更好的控制基坑挖掘深度，防止超挖或者少挖现象出现。机械挖掘时，有一些边角部位难以顾及到，此时就需要使用人工方法对其进行清理。
挖掘过程中，挖出的土方应及时运走，以免影响现场工作。地基开挖面以上的土壤可能是软土地质比如粉质粘土、淤泥质粘土等等，软土地质的承载能力比较弱，工程进行之前，必须对地基进行加固处理，才能保证挖掘过程中现场机械及运输车辆的正常工作。一般情况下，可以将黏土层的潜水或上部潜水疏干，以提高地基的抗剪强度。拉槽开挖时，每一层拉槽的高度应该低于3m，必须留土护臂，及时做好支撑工作，尽量减少无支撑暴露时间，保证基坑稳定。在挖掘围护桩、支撑土方时，为了防止机械碰撞到支撑、围护桩，需要选择小型机械进行挖掘施工，支撑分布比较密集，机械施工难以开展时，可以使用人工配合挖掘。
（四）防护栏及坡顶排水沟施工
坡顶排水沟施工过程中，需要严格按照设计图纸提供的相关数据计算开挖的宽度与深度，挖掘时同样需要人工与机械相结合的方法进行，基底与坡顶的找平工作也需要使用人工手段整平。一般来说，防护栏的材质大多为钢管，钢管的管壁厚度通常为3mm。地表水的侵入会影响坡顶的土壤质地，为了保证基坑及施工的安全，坡顶的排水工作必不可少，通常情况下，基坑开挖施工中都是通过降水井或者砖砌集水井的方法将地下水拍排出，降水井及集水井大多分布在坡顶或者坡底沿线。
二、深基坑土方开挖施工的质量控制
现阶段，土木工程深基坑挖掘施工中经常会存在着基坑坡顶水平位移、坡体滑落、地下水渗入等等情况，严重影响了施工质量，因此，施工质量控制工作必须引起现场施工人员的重视。为了保证工程质量，现场施工人员必须严格落实施工操作规范，提高自身的.施工水平。这就要求施工单位在日常的管理工作中，建立完善的管理培训体制，加强对单位工作人员的技术培训，培养企业员工的工作责任感，以保证施工人员在深基坑土方开挖施工中能够落实自身的责任，从而促进施工质量的提高。挖掘过程中，为了保证基坑的稳定，必须加强现场支护结构的监测工作，一旦发现支护结构出现偏移、损坏，必须及时加固处理。为了防止基坑边坡不平整、尺寸不足等不良现象，必须加强现场的监督检查工作，及时发现，迅速修复，为了保证工程的正常开展，后期的深基坑检测工作必不可少，后期检测工作中，需要使用专业的检测设备对基坑进行检查，并及时修正不合理的部位，以保证基坑结构的稳定性，安全性。
结束语
建筑深基坑开挖施工中，必须在正式挖掘之前，制定好开挖方案及开挖流程，施工中严格按照施工方案进行，加强开挖施工质量控制工作，提高现场施工人员的技术水平，以保证开挖施工工作的正常开展。
参考文献
[1]孟磊。土木工程中深基坑土方开挖的施工技术分析[J]。中国建筑金属结构。（23）
[2]仲杰雄。探究土木工程中深基坑土方开挖施工技术[J]。黑龙江科技信息。2013（12）
大型深基坑施工技术及环境保护分析论文
因为大型深基坑操作涉及较大的面积，并且在施工过程中使用较多的机械设备，这都增加了工程人员进行作业的难度。想要达到严格的建筑指标，其工程单位不仅要更新施工的技术对大型深基坑操作的流程进行调整，并且，应该处理好施工带来的破坏环境问题，同时这也是想要实现建筑施工行业可持续进行的前提条件。
一、研究大型深基坑的施工技术
由于大型深基坑的施工和其他施工相比存在着极大的差异性。大型深基坑的施工具有区域性和短暂性以及专业性和连续性，还有空间性以及危害性等较多的特点。因此，是施工之前必须要对其特点全面的了解与掌握。从而有针对性的进行施工才操作。由于涉及的面积较大，对于土地的开挖面积也相对较大，因此，需要大量的财力和物力以及人力的投入，这样就必须要具备较高的深基坑的施工技术，使其施工整体的质量得到保证。我国目前主要常用的施工技术有三种，下面对这三种施工技术进行了具体阐述。
(一)施工前的准备工作
施工前期的准备工作重要的内容就是勘察，属于深基坑施工过程中基础的环节。在大型深基坑进行施工之前，必须要派遣专业的勘察人员深入到施工现场对其实际抽烟调查，做好勘察数据以及资料的记录，将其交由施工企业方案设计的人员，从而做出具体的施工方案。并且施工方案的重点要放在深基坑的开挖面积以及下地深度和设备安排等方面的内容，施工方案必须具备科学合理性，进而使深基坑施工工作的顺利进行得到保证。
(二)深基坑支撑施工技术
由于我国建筑结构形式的变化十分快速，想要适应施工的要求，要不断对深基坑支撑施工的技术进行创新，目前我国具有较多形式的支撑施工的技术。形式不同因此所满足的施工条件也不同，因此，深基坑的施工人员应该针对施工地质的特点和实际的状况来选择其支撑施工的技术，使其作用能够得到充分的发挥。
(三)锚杆施工技术
在大型深基坑的施工技术中其锚杆技术十分重要，可以给深基坑的开挖施提供较大的空间区域，通过锚杆技术的利用，能够将不同种类的机械设备更好的应用在深基坑的开完施工中去，这对于深基坑的施工操作具有十分积极的意义。原来主要在车站和商业大厦等大型的建筑施工中应用锚杆技术。由于我国建筑行业不断飞速的发展，对于锚杆技术在建筑行业中是应用也提出了更高的要求，如今，我国应用在我国深基坑施工当中的锚杆技术其安全指数方面得到了较大的提升，对于深基坑施工的质量的提高具有一定的促进作用。
二、环境保护的措施
(一)明确并树立环保意识
在深基坑施工的施工现场要将环境保护的措施真正的落实，其建筑工程的全体工作人员必须明确并树立环保意识，应该首先让相关领导认识到破坏环境所带来的严重后果以及带来的不良影响，使其能够明确环境保护对人们的重要性。只有全体施工人员对环境保护问题给予高度的重视，并且积极的开展环保教育方面的做工，将环境保护真正的贯彻到每一个员工的心中，进而树立环保的意识。
(二)多余土壤运输要及时
因为大型深基坑所开挖的面积非常大，导致施工的现场出现较多大小不一的土堆。而这些土堆不仅会对深基坑施工的顺利实施造成一定的影响，同时还会对现场环境的质量控制造成较大的影响。因此，想要保护施工环境必须将这些土堆及时的运输到场外，并且还要保证场外堆放土堆的地点对于深基坑施工的操作以及环境的质量不会造成任何的影响。
(三)回收并处理现场的`材料
由于深基坑施工的施工环节较多且十分复杂，因此施工所用的材料较多，进而导致许多废弃的材料遗留在施工的现场，对于环境保护的效果造成了较大的影响。因此，相关的工作人员应该及时的回收现场遗留的废弃材料，并对这些材料进行处理。例如，施工现场遗留下来的塑料品和化学剂等，在对其进行回收和处理的过程中，需要将能够再次进行利用的材料分类，从而使材料的再次利用得以实现，从而达到节省施工企业材料的成本的，目的。
(四)实施及监督环境保护
想要使施工现场的环境得到保护，不能仅依靠实施环境保护的错吃，同时还需要相关的领导监督环境保护工作人员的行为。这样不仅可以保证顺利的实施环境保护的工作，并且还可以及时的发现施工过程中存在的一系列不良行为，对于施工现场的优化十分有利。在对施工过程的监督中，必须要定期或者是不定期的对现场进行考察，并且还要安排具体的工作人员对施工现场的污染物进行及时的清理，这样可以避免污染物对施工现场的环境质量造成不利的影响。
结束语
通过本文对大型深基坑施工技术以及环境保护的深入探讨我们可以了解到，大型深基坑操作涉及较大的面积，并且在施工过程中使用较多的机械设备，这都增加了工程人员进行作业的难度。想要达到严格的建筑指标，其工程单位不仅要更新施工的技术对大型深基坑操作的流程进行调整，明确并树立环保意识，多余土壤运输要及时，回收并处理现场的材料，实施及监督环境保护，根据相关的规范对大型深基坑施工技术的应用必须进行严格的把握，这样不仅能够提高其施工现场的环境质量，对于顺利的实施深基坑的施工技术十分有利，并且对于建筑行业的发展具有重要的意义。
高层建筑深基坑支护施工管理分析论文
论文关键词：高层建筑；深基坑；支护技术；设计管理；施工控制
论文摘要：设计方案的合理性是直接影响深基坑支护工程成败的关键因素，一个成功的深基坑支护设计方案应当经济合理、安全可靠、施工技术可行。在我国，深基坑的出现较晚，深基坑支护设计日趋成熟，但由于设计参数众多，地质不明因素的影响，使设计工作的难度加大。文章结合作者多年的工作经验，分析了高层建筑深基坑支护施工过程的控制要点。
近年来，随着大批的高层和超高层建筑的建设，开发商为提高建筑用地率，加之国家有关规范对基础埋置深度和人防工程的要求，多层、高层、超高层建筑地下室的设计必不可少，有的地下建筑甚至有三四层，深的达十多米，于是，地下建筑开挖时的深基坑支护成为一个必要的施工过程。但由于深基坑支护为临时建筑，不在建筑主体施工的范围内，为节省投资、降低成本及加快进度，业主、施工单位往往只强调基坑支护施工的临时性，而忽略了基坑支护施工的重要性、复杂性及风险性，认为只要基础工程完成时，基坑支护未垮掉便解决问题，有的施工单位甚至认为挖一个大坑、简单地处理一下坑壁即可，致使深基坑施工时安全质量事故时有发生，不仅延误了工期，还造成了巨大的经济损失。
一、施工准备阶段的控制要点
（一）设计管理
设计方案的合理性是直接影响深基坑支护工程成败的关键因素，一个成功的深基坑支护设计方案应当经济合理、安全可靠、施工技术可行。在我国，深基坑的出现较晚，深基坑支护设计日趋成熟，但设计参数众多，地质不明因素的影响，使设计工作的难度加大。据的资料统计，在基坑工程施工质量事故中，由于设计原因造成的事故占总数的43%。设计原因主要表现在：无证挂单设计、盲目设计、参数取值错误、地下水处理方法失误、支护方案选择不当等。要改变这种状况，首先，设计人员应具有较强力学知识（理论、材料、结构、流体、土力学）和地基与基础等多学科的知识，又要有丰富边坡支护设计经验，熟悉当地的水文地质状况和特点，在结合建筑及周围环境特点的基础上，设计出经济合理的深基坑支护方案。其次，工程人员在施工前应对方案进行认真审核，理解设计意图，及时与设计人员沟通以掌握方案，在施工组织时，使各个组成部分、各道工序协调有序。再次，业主方应了解深基坑支护的重要性，选择有经验的设计单位设计支护方案。
（二）分包单位的选择
由于深基坑支护的特殊性，其施工应由具有施工资质与能力的专业分包队伍进行。施工单位的技术力量、整体素质是影响工程质量的重要因素之一，监理工程师应协助业主审查总包单位选定的专业队伍，选择社会信誉好、技术力量强、施工经验丰富的分包单位，最好有类似工程的施工经历，同时应防止层层转包、“层层剥皮”，以致影响工程质量的现象发生。
（三）施工专项方案审定
施工专项方案是具体指导施工的重要文件。但在目前，有些施工单位往往是照搬他人的方案；有的虽说是按具体工程的实际情况编制的，但控制要点不具体，措施针对性不强，基本上无指导意义。因此，监理工程师应认真审核施工单位提交的专项方案，对不能满足施工要求的，坚决要求其修改完善后按程序申报，特别复杂的方案可组织专家汇审，待总监审批后方能实施。审核内容主要有：施工平面图、基坑的支护方式、基坑开挖方式、降水措施、施工工期、监测布置的合理性等。
二、施工阶段的控制要点
施工阶段是项目实施的关键阶段，监理工程师应根据地质勘探资料和当地水文气候条件，结合当地深基坑工程施工的经验和条件，确定工程的关键项目，要求施工单位制定专项施工方案报监理机构审核，并强调要制定突发事件的应急预案。
（一）深基坑工程的施工
深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节，是一项复杂的系统工程，任何一个环节的失误都有可能导致施工失败，甚至造成事故。施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工，对各施工要点要制定具体措施，并加强过程控制。例如，确定土方开挖方案时，应对周围建筑物、构筑物进行拍照和录像，对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析，对特殊土质需精心组织施工，膨胀土地区不宜在雨季开挖，软土地区分层开挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土进度过快，极易改变土体原来的平衡状态，降低土体的抗剪强度，可导致土体快速滑移，这样不利工程监控，易造成坍塌事故。
（二）深基坑周围土体止水效果的控制
在地下水位较高的地区，地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的.。地下水的来源一般为上层滞水、潜水、承压水、雨水及基坑周围的渗漏管道水，由于水的来源复杂，枯水期和丰水期水位变化的影响，在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水3个方面考虑，根据地质勘察部门提供的地质资料，深入分析地下水的成因，了解深基坑周围环境，对周边有建筑基坑，宜采用以堵为主，抽水为辅，否则会导致基坑周围土体与水体的流失，使建筑物不均匀沉陷，甚至发生坑底流沙、管涌等现象，增大了处理难度，拖延了工期，反之，以降水为主。 止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施，其施工方法主要有高压喷射注浆法、浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和压力注浆法等。采用浆喷深层搅拌法进行止水帷幕止水施工时，如果止水帷幕的搅拌桩成桩质量不好，深基坑开挖后会出现渗水较多的现象。若此时再采用灌浆的方法进行处理，则延误工期、增加造价。因此，在该类止水帷幕施工时要注意以下几点：
1．保证桩体质量。确定合理的水泥浆掺加量，保证桩体搅拌均匀、桩长达到设计深度，避免桩头出现搅而无浆的情况，特别是在土层情况变异较大的地区，因搅拌桩的桩径不易控制，容易导致止水失效。
2．保证桩的搭接长度和密实度，杜绝空洞、蜂窝及桩头开叉的现象。
3．不得随意在基坑支护结构上开口，否则会影响支护结构的安全，也破坏了止水帷幕，导致地下水的渗入。
（三）深基坑支护的信息化管理
深基坑施工的质量问题实质上是基坑的整体刚度和稳定性，即基坑支护结构是否会发生变形、是否会产生沉降及水平方向的位移或倾斜、支护结构是否有裂缝以及基坑底是否产生隆起和变形，若发生这些问题将导致基坑支护结构的失败。
基坑支护结构信息化管理的主要手段，是安排专业施工监测人员对基坑现场及周围建筑物进行监测，根据基坑开挖期间监测到的基坑支护结构或岩土变位等情况，比照勘察、设计的预期性状，动态分析监测资料，全面掌握位移变化的大小、方向、变化频率，对照报警标准，预测下一阶段工作的动态，及时对施工中可能出现的险情进行预报，超过位移设定的预警值时，应及时采取有效的应对措施，确保工程安全。
深基坑支护结构工程监测的主要内容有：支护结构顶部水平位移；支护结构沉降和裂缝；临近建筑物、道路的沉降、倾斜和裂缝；基坑底隆起的观测等。以上监测除每天进行目测之外，一般每8～10m设一个监测点，关键部位适当加密，开挖后每天监测3次，位移大时应适当加密。
观测结果要真实反映所测目标的动态趋势，并绘出变化曲线图，以传递险情前兆信息，找出险情发生的必要条件，如地质特性、支护结构、临近建筑物、地下设施等，结合相关的诱发条件，如气象条件、开挖施工、地下水变化等，根据基坑支护结构的稳定性计算结果进行科学决策，以排除险情。开挖较深的基坑时，还应测试支撑的内应力，当应力值达到设计值的90%（或支撑变形达10mm）时，要及时采取防范措施。另外，因现场施工情况复杂，监测点极易被破坏，要注意对监测点的保护。
（四）突发事件的处理
建筑施工是一个投资大、周期长、参与人员多的过程，施工过程中会发生许多不可预见的事件。对于基坑支护结构的施工，更要做好应对突发事件的技术准备。常见的突发事件有：基坑内管涌、流沙；基坑支护局部出现成因不明的裂缝、沉降；气象异常，出现持续多日的狂风暴雨；相邻工地施工的影响，如降水、打桩、开挖土方；地下障碍物妨碍基坑支护结构或止水帷幕的施工等等。事件发生后，及时启动应急预案，并会同相关单位研究解决办法。
三、结语
深基坑工程的施工是一个循序渐进的过程，施工单位应按先设计、后施工的程序施工，并尽量做到边施工、边监测，还要遵循“分层开挖，先撑后挖，随挖随撑，对称均衡，限时限量”的原则，杜绝盲目施工和野蛮施工的现象，加强对整个深基坑施工过程的控制，保证工程顺利、安全地完成。
天津地铁下瓦房车站深基坑施工技术论文
【摘 要】 在天津软弱的地层和林立的建筑群间进行深基坑施工，为确保深基坑的施工安全，必须要有科学、合理及完善的施工技术，文章介绍了天津地铁1号线基坑开挖最深的下瓦房地铁车站的深基坑施工技术，为今后天津地铁及更多的地下工程深基坑施工提供参考。
【关键词】 深基坑围护 基底加固 降水 支撑 开挖 环境监测
一、工程概况
天津地铁1号线下瓦房车站位于宁波道以南、琼州道以北的大沽南路下，是1＃线与5＃线之间的换乘车站，1＃线与5＃线在大沽南路与奉化道交口成“十”字相交(交角为83°，1＃线在上，5＃线在下)。
车站为双层岛式车站，地下一层为站厅层，地下二层为站台层，地下三层为换乘段节点部分。
车站主体结构基坑长204.3m，宽19.3～21.55m，开挖深度为16.5～23.553m，并设4个出入口、2条风道，见图1。
大沽南路是天津的主要交通干道，基坑周围建筑多，如鸿起顺饭店与主体结构围护间距仅7.5m，10层楼的下瓦房距南端头井10m，受车站基坑施工影响的还有琼州道和奉化道交口的6层居民楼、北段基坑西侧的3幢7层居民楼以及在建的恒华大厦高层建筑等。为此，设计要求主体基坑施工安全保护等级为一级。
二、工程地质和地貌
基坑开挖深度为16.5～23.553m，围护结构深度为27.5～39.0m。天津地区是冲积平原，地形平坦开阔，表覆第四系全新人工填土层(杂填土)，主要土层有粉质粘土、粉土、粉砂、细砂、中砂等；土质松软，结构松散，见表1。
表1 主要软土物理力学指标
本场地地下水类型为第四系孔隙潜水， 赋存于第四系粘性土、 粉土及砂类土中， 地下水较丰富。 地下水位深1.0～2.4m(高程+0.8～+2.0m)，水位变幅在1.0～2.0m，地下水主要补给来源为大气降水，在第Ⅲ陆相层中粉土及砂类土层中的地下水具微层压性。
三、主要施工工艺
天津地铁1号线下瓦房车站为长大型深基坑，基坑施工包括基坑围护、基底加固、坑内降水、基坑开挖、支撑和基坑监测等。
1. 基坑围护
当基坑开挖深度超过10m、基坑平面超过1000m2时，钢板桩、混凝土板桩、搅拌桩作为围护结构，一般难以抵抗侧向土水压力，而采用地下连续墙作为围护结构是最适宜的，因为它具有施工振动小、噪音低、对周边环境无扰动、墙体刚度大、阻水性能好、能适应多种地基条件、施工安全等众多优点。
本主体结构基坑采用国家级工法“地下连续墙液压抓斗工法”施工的地下连续墙作为基坑围护结构，其规格及数量见表2。
表2 连续墙围护结构简明表
2. 基底加固
为改善基底土体，提高基坑开挖阶段被动区土体的侧压力和基底的上涌，对深基坑的基底土体进行加固处理，目前可采用的土体加固主要手段有分层压密注浆加固或水泥搅拌桩加固，由于采用水泥搅拌桩加固施工周期较长，对基坑内的土体扰动大，易产生基坑失稳、纵坡不稳等现象，而采用分层压密注浆进行加固，则施工中成孔孔径小(钻孔孔径为73mm)，对基坑内土体扰动小，施工周期短；当采用双液浆加固时，浆体进入土体后，早期固结快，浆液不易流失(经测试，3天即可达到70%的加固强度)，为基坑开挖创造条件。因此，下瓦房车站采用了双液注浆加固方法。在主体结构基坑内基底位置(南、北2个端头井和换乘段肋部及地下连续墙底部)进行地基加固处理，注浆孔间距为1.0～1.2m。加固后效果明显，经检测，土体强度超过设计的加固技术要求指标Ps=1.2MPa。
3. 基坑降水
天津地区地下水丰富，土体颗粒大，透水性强，在深基坑施工时，降水可提高基坑开挖施工过程中的边坡稳定和防止基底涌土、涌水现象的产生。
根据在基坑开挖区钻探的7只钻孔(ZXWF-1、3、7、10、19、21、25)的资料综合分析，施工场区地形平坦，各孔孔口标高相差不大，故以ZXWF-7钻孔资料作为布置深井降水的主要依据。
基坑开挖要穿越上部粉土层，座落在粉质粘土层中，由于粉土、粉质粘土同属含水地层，地下水较丰富，根据每口井的有效抽水面积(约130m2)，需在开挖面积约4210m2的主体结构基坑中布置32口降水深井，深井埋设深度比挖土基底深4.5m。同时基坑内设置3口水位观测井(标准段内设置2口，深17.0m；换乘段设置1口，深24.0m)；在基坑围护外布置4口水位观测井，深10.0m，用于观测基坑内降水对基坑外地下水位的影响，根据坑内外水位变化，确定降水的速率和抽水量。
(1)深井施工
采用钻机成孔，井径为705mm，井深为基底以下4.5m，成孔为6.0m，井管材料为φ500/400mm水泥砾石滤水管，井口下部3m的滤水管外包一层40目尼龙网。回填滤料高度是从孔底填到地面以下1.5m范围内，回填粒径3～7mm滤料，孔顶处1.5m深度用粘土封堵。在每口深井内放入1台深井潜水泵作重力排水。
(2)降水控制
降水使基坑内的土体排水固结，并具有一定强度，从而提高坑内土体的水平抗力，减少基坑的变形量。根据下瓦房站的土体渗透性和基坑的周围环境，严格控制基坑内的降水速度和降水量非常重要，若基坑内过早或过量降水，则会使基坑外地下水位太低，而产生过大沉降，影响周围环境的安全。因此，基坑降水必须和开挖密切配合，施工中采取分段、快速、集中降水的方法，并且依据土体渗水速率、基坑内土体疏干情况和基坑开挖的速度进行降水，主体结构深基坑是采用分层降水法，在基坑开挖前5～7天开始进行降水，由深井内的水泵位置来控制降水深度，由调节抽水时间来控制基坑内的出水量。通过基坑内的观测井，掌握水位变化情况，其控制高度应通过计算确定，既不要抽水过深引起地面沉降，也不要抽水过浅危及坑底安全。基本将地下水降至基坑开挖面下1.0m左右，即满足开挖该层土体的要求。结构段施工完毕，随即停止抽水。
4. 基坑开挖
下瓦房站主体结构是一个长大型基坑，两端设盾构工作井，中间有与5＃地铁线相连的换乘段(比标准段结构多一层)，在基坑周围有数十栋的建筑物，距基坑最近的鸿起顺饭店仅7.5m，而且交通车辆仅靠基坑一侧的道路通行，给基坑施工带来较大困难。
(1)合理划分开挖段
车站主体结构基坑长204.3m、宽19.3～23.8m，根据地铁车站施工特点和结构施工要求，将基坑划分为10个开挖段，即1个换乘段、2个盾构工作井、7个标准段，每段长度约20m，见图2。
(2)挖土
在基坑开挖施工时，贯彻集中、快速施工的原则，严格控制基坑暴露面积和深度。在基坑开挖时，分层、分步进行。每层土体的开挖深度以设计的支撑位置为准，确保在基坑开挖后能及时进行支撑安装，减少围护墙的位移。根据实际情况，确定每单元土体的开挖顺序，基本原则为：先中间，后两侧，确保两侧预留土堤护壁，减少围护墙的悬臂长度和悬壁时间，见图3。
深基坑开挖是从上到下分段、分层、分单元进行，分层开挖施工时，根据施工区域的地质情况，临时边坡控制在1∶2以上，每层设3.0m宽平台，保证开挖机械设备的运作。基坑开挖到坑底标高时，总体基坑纵向坡度控制为1∶3，确保边坡的稳定。由于主体结构施工是根据总体施工计划进行的，在北侧3段施工后，进行南侧的基坑施工，北侧边坡需要暴露一段时间，为了减少坡面受雨水的冲刷，在北侧边坡上采用钢丝网和50mm厚的细石混凝土进行保护，在坡底设置300mm×300mm的排水沟，保证雨水、地表水能够及时排除。
(3)挖土设备
基坑需开挖约80 000m3的土方量，开挖时又受到支撑的影响；基坑开挖有5～7层不等，开挖深度为16.5～23.553m，故配备了1m3挖掘机2台、12m臂长的挖掘机1台、20m臂长的挖掘机1台、0.2m3挖掘机2台，保证基坑开挖施工的需要。
根据每层开挖土体位置，在开挖第一层时采用1m3挖掘机，快速进行挖土；在开挖下层土体时，采用长臂挖掘机在地面上取土，可以减少对支撑的碰撞；小型挖掘机可以穿越在基坑下面，挖掘支撑下部和角落的土体，形成立体开挖作业，缩短挖土时间。同时采用小型液压挖掘机水平挖土、伸缩长臂液压挖掘机垂直输送的方法，使水平挖掘和垂直运输分离，并做到纵向放坡，随挖随刷坡，防止发生纵坡滑坡。
5. 支撑
主体结构基坑采用的支撑体系为φ609mm(壁厚16mm)的组合钢管支撑和部分现浇钢筋混凝土撑。组合钢管支撑基本为排撑，基坑端部为斜撑，设置在围护拐角处的角撑为现浇钢筋混凝土撑。基坑标准段为4道支撑，南、北端头井布置5道斜支撑，换乘段为6道支撑，上下道支撑间距在2～4m不等。
(1)施工要求
当开挖出一道支撑的位置时，即按要求在支护桩两侧断面上测定出该道支撑两端与支护桩的接触位置，以保证支撑位置准确(严格控制支撑端部的.中心位置)，且与支护结构面垂直，接触位置应平整，使之受力均匀。基坑开挖至设计标高后，及时安装支撑，并按设计要求施加预应力。
(2)钢支撑安装及施加预应力
由于基坑中部无支撑立柱，支撑跨度达19.5～21.8m，经我公司确定，在设计支撑轴力大于2200kN的部位，应采用上下双榀φ609钢支撑，为保证支撑的稳定，钢支撑将以设计支撑为中心上下布置，间距控制在30cm左右。
钢支撑安装前，根据支撑位置的实际长度进行拼装，施工中使用的组合钢支撑长度规格有0.1～13m不等，并有可伸缩调节的活络支撑，钢支撑一端为固定段，另一端为活络段，中间由不同长度的直支撑组成，两支承点间的中间段一般控制在3节。
当开挖至支撑土面时，立即进行支撑安装，标准段支撑两端不设预埋钢板，施工时在支撑两端将槽壁凿出主筋，然后再焊小三角牛腿(其尺寸为20mm×200mm×350mm)。端头井端头位置的支撑均设计为斜撑，支撑受力点必须预埋钢板(其外形尺寸为200mm×1000mm×1000mm)，以备焊接斜牛腿，斜牛腿用厚20mm钢板按实际角度预制，外形尺寸为700mm×700mm×500mm的三角形。
钢支撑采用50t吊机安装就位，并同时施加预应力，预应力应达设计轴力的40%～80%不等，其偏差值不大于50kN。当在第一次施加预应力后12h内，观测预应力损失及墙体水平位移。当昼夜温差过大，导致支撑预应力损失时，应复加预应力至设计值；当墙体水平位移速率超过警戒值时，可适量增加支撑轴力，以控制变形。
钢支撑拼装要确保直线度，其允许误差≯1.5‰，且≯50mm，活络伸缩头伸出长度≯200mm。支撑端面必须与地下连续墙紧贴，空隙处填C20细石混凝土或塞铁。
(3)混凝土三角撑
由于基坑转角处采用的是斜撑，而斜撑距离短，无法使用伸缩支撑段(一般伸缩支撑段长2.8m)，若采用型钢等，则影响预应力的施加，因而转角处支撑成为薄弱环节，易产生围护墙变形；再则转角处围护地下墙的两个面大小不等，所受土压力也不等，会造成转角幅地下墙的旋转。采用现浇钢筋混凝土角撑，可不受转角处的形状差异、转角处两边长度不等的影响，从而增强了基坑支撑的稳定性。
主体结构基坑的转角处，按照设计支撑高度的要求，设置了厚600mm的钢筋混凝土角撑，角撑大小由围护地下端支撑点的位置决定，采用早强C40混凝土浇注。
6. 施工监测
施工监测的内容包括：基坑内外的情况观察、地表及周边建筑物沉降、连续墙位移、横撑内力、连续墙内力、地下水位观测和基坑回弹。
监测工作根据各个施工阶段进行动态同步监测，施工期间监测频率为1～2次/d；施工后期，每间隔1～3d进行1次后期变化监测。根据每日监测情况，及时对基坑开挖的速度和深度、降水的速度和降水量、支撑安装的及时性和施加预应力情况等进行调整，使深基坑施工在监控信息指导下，正确、合理地进行。
四、小结
下瓦房地铁车站主体结构基坑施工，由于采取了科学合理的技术措施和严格的施工管理，达到一级基坑安全保护等级的要求，周围地表沉降控制在允许范围内，周围建筑物未发生过量下沉及开裂、破损。
1．基坑围护结构地下墙的垂直度均在1/300以上，墙面平整，接缝密贴，无明显漏水，地下墙墙趾注浆量充足，控制了基坑内外渗水通道。
2. 由于在基坑施工时确定了正确的降水方案，控制了降水速度和降水量，基坑内的水位始终保持在开挖面以下。基坑内开挖的是干土，既保证了基坑开挖的安全，又保证了环境的整洁，同时使基坑外的水位稳定(基坑外观测井的水位变化均在500mm以内)。
3. 对基坑底部土体进行有效的加固，既达到设计要求，又未对基坑内的开挖土体产生过大的扰动，确保深基坑开挖施工的安全，同时加快了施工进度。
4. 充分运用深基坑施工的“时空效应”原则，将长大型深基坑分段、分层、分单元进行开挖、支撑，使基坑开挖和支撑两道工序有机地结合，有效地控制了深基坑围护结构的位移量，经监测，围护地下墙的位移量控制在15mm左右。
5. 正确、及时的监测，对深基坑施工进行动态管理，获到了完整的数据，实现了信息化施工，保证了深基坑和周围环境的安全。
下瓦房地铁车站深基坑施工的成功，为在天津地区进行大型深基坑或超深基坑的施工积累了经验，可供今后天津地铁深基坑施工参考。
1．1围护体施工质量不佳
在施工过程中，工作人员为了压低成本，没有按照施工图纸规定的要求开展作业，如围护体插入的深度不够，导致基坑稳定性欠佳，留有极其严重的安全隐患，当高层建筑体受到外部荷载力的影响或者遭遇暴雨，就可能发生倒塌；再如挖孔桩的产品质量不佳，使用劣质产品，其内部芯体可能产生离析作用，当基坑接近坑底位置时，就很难承受弯矩重量，存在坍塌危险；另外，施工中偷工减料现象也时有发生，如不按照设计要求放置支护桩，人为减少数量，就会降低支护桩的整体强度，并且其他支护桩承受过大的受力，容易弯曲。
1．2止水帷幕施工质量不佳
在很多工程建设中，由于施工人员想要尽快完成工期，盲目加快施工速度，甚至不惜违反设计规范的要求，施工中不顾各种潜在危险的存在，采用不恰当的工艺或工序，给工程施工带来风险，其主要表现可概括为三个方面：第一，基坑存在严重的超载、超挖现象，支护结构长时间暴露在外，违反施工规定；部分工程的基坑内土方被挖严重，挖掘过深等，导致结构变形，甚至严重者导致房屋裂缝及地面沉降；第二，个别工程项目处于高水位地区，在锚杆施工时没有设置相应的止水措施，地下水频繁渗透，引发基坑颠覆事故；第三，一些工程项目开发时，没有考虑实际地质情况，忽略了勘察报告的内容；一旦项目发生险情，已经超过最佳处理时间，造成损失。
1．3土方开挖方法不对
主要有：超挖；先挖后支或支护不及时、不支，正确的应该是先支后挖；无有效的降排水措施；支护结构强度不到就开挖的；不分层开挖或分层高度过大。
1．4锚杆失效
锚杆支护通常为隐蔽工程，锚杆材质选择不当、锚杆支护设计参数的不合理、地质条件的不断变化、施工质量不能满足设计要求等直接导致锚杆失效，造成顶板破坏，甚至引发事故。因此深基坑支护工程应该加强对锚杆支护质地的检测、加大监督力度及时修正锚杆支护设计的参数、加强施工管理、提高施工人员的业务素质，进而提高锚杆支护的施工质量。
1．5监测量控失效
主要由以下几个原因造成：其一，监测项目的.数量较少、时间较短，测点分布过于稀疏；个别监测人员的工作责任心不强，再加上缺少专业技术支撑，不能保证监测项目的可靠性，工程项目的安全隐患无法及时反馈给管理人员；其二，由于连接方式错误或者仪表检定不合格，影响观测数据结果的准确性，误差的存在影响了风险判断力；其三，监测信息的沟通渠道不顺畅，无法满足上传下达的需求，由于工程项目施工时间较长，受到各种因素影响较大，需要耗费大量的时间进行监测，这一过程可能发生与原方案不相符的情况，如施工顺序的改变、内外部条件的改变、设计变更等，如果不能及时沟通监测信息，就无法起到监测的预期效果。
1．6对险情重视不够
对施工现场的危险情况意识不足，没能将现场情况与监测信息相结合，潜在风险没能及时反馈给上级部门，工作人员缺乏风险意识与责任意识，引发基坑安全事故。
1．7应急准备不足
主要指没有事先制定完善的应急处理方案，人员配备不足，资金或者设备没有落实到位等，一旦发生险情，项目参与应急抢险的人员数量不足，必然延长险情处理时间，影响险情处理效果。
2．1加强工程勘察设计管理，确保工程前期物的安全风险得到有效识别和控制
加强对安全风险因素的实时监控及重视，做好设计管理工作，定期勘察深基坑工程的实施情况。其中，深基坑工程勘察是尤为关键的一环，防止出现低于成本价中标，保证保质量的工程勘察，加强勘察技术人员和设计人员之间的交流沟通，充分结合两者的优势，共同鉴别和掌控导致安全问题出现的风险因素。
2．2加强施工人员教育培训管理，确保工程人员的安全风险得到有效降低和减少
技术人员与管理人员是工程项目施工的主体，应构建一支专业水平高、技术过硬的施工队伍，引导施工人员强化风险意识，增强工作责任感，自觉遵守各项规章制度，保证按时、保质、安全地完成施工任务。
2．3建立信息化平台进行实时安全管理，确保施工风险得到有效掌控
在工程项目施工中，应引导所有人员提高安全意识，随时关注施工现场情况变化并采取应对措施；发挥信息化管理平台的作用，在施工现场安装实时监控视频，采取综合性监测手段，观察基坑变化情况；在基坑开挖时，由于支护结构内力发生变化，周围高层建筑物受到地下水及基坑的影响产生破坏力，这种情况需根据监测结果及时变动参数，掌握合理的支撑时间，保证基坑施工的安全性；另外，还需视频监控是否出现超挖现象，保证支撑架尤其是斜撑架的质量完好，避免发生工程施工风险；实时分析工程安全风险水平及发展变化，提高预测事故及防控事故的能力，将隐患消灭在萌芽阶段，保证施工作业过程的安全性。
3结束语
总之，上述种种因素都会对高层建筑工程深基坑支护施工技术管理产生影响，并且地质状况、气候条件、运输情况、资金情况、政策处理和施工难易程度等外部因素也会影响深基坑支护的施工技术管理，由此可见，该项管理是一项系统的工程，并且有极大的难度，一方面要将各种外部影响因素考虑在内，另一方面要保证管理者的工作稳定有序开展，抓好各个环节，要将各项事宜落实到位。我国现如今普遍开展了控制和管理深基坑支护施工中的技术问题的工作，然而在整个项目施工技术管理依然存在问题。因此，进一步科学有效控制高层建筑工程深基坑支护施工中的技术问题是现如今深基坑支护施工管理人员亟待解决的重要问题。
参考文献:
［1］中国建筑科学研究院．GB50007－2011建筑地基基础设计规范［S］．北京：中国建筑工业出版社，2011．
［2］中国建筑科学研究院．JGJ94－2008建筑桩基技术规范［S］．北京：中国建筑工业出版社，2008．
现阶段高层建筑工程深基坑支护施工存在较为繁复的管理程序，并且包括多方面的内容，必须在整个项目中管理工程质量、安全、进度等内容。建设深基坑支护，其中最为重要的是施工技术管理，并且只有通过各项技术措施才能有效保证稳定有效开展高层建筑工程深基坑支护项目的施工。深基坑支护施工技术管理必须更新技术理念，提高技术水平，以便有效开展高层建筑工程深基坑支护项目建设，并且在具体的施工过程中引进最新的先进技术措施。下面结合工程经验，从围护体施工质量不佳、止水帷幕施工质量不佳、监测量控失效、对险情重视不够、应急准备不足等方面，对高层建筑工程深基坑支护施工技术管理存在的问题与对策进行了深入研究，并总结了几点高层建筑工程深基坑支护施工技术保障措施，旨在为今后深基坑支护施工提供经验和指导。
地铁盾构施工对临近隧道底板沉降影响分析
随着城市地下交通现代化建设的进程,多条地下铁路在地下立交的'情况已越来越多.盾构施工难免会引起已建隧道底板的沉降变化.本文结合一实例,介绍了施工期间的沉降观测方法,对可能引起底板变形的原因进行了分析,对指导类似盾构施工起了实际的指导意义.
作 者：刘相法 Liu Xiangfa 作者单位：潍坊科技学院,山东,寿光,262700 刊 名：现代测绘 英文刊名：MODERN SURVEYING AND MAPPING 年，卷(期)：2009 32(1) 分类号：P258 TU198 关键词：盾构 隧道 沉降观测★ 沟槽开挖施工方案
★ 土方开挖施工方案
★ 地铁施工流程步骤
