论文部分内容阅读
摘要：深基坑开挖是一项复杂且系统的土建工程，在基坑开挖过程中不仅要控制基坑开挖的质量和进度，防止坑周边地面出现沉降和基坑开挖变形，保障开挖现场和周围建筑物的安全。尽可能减小深基坑工程施工过程中安全事故的发生概率以及危害损失已经成为了建筑工程施工中一个迫切需要解决的课题。本文以各种复杂环境下深基坑施工可能遇到的安全隐患为基础，研究相应施工技术和安全控制方法，希望对今后解决类似工程问题提供一定的参考。
关键词：深基坑;开挖;安全;控制
一、深基坑及其工程特点
深基坑是指基础开挖深度超过了5米的基坑。深基坑的兴起是由于建筑物向高层化方向发展，建筑物自重越来越大，结构也越来越复杂，导致基础的深度不断增加。当然现代建筑人防工程的需要也是深基坑大量应用的原因之一。深基坑施工受到多种因素的影响，如土方堆放、周边建筑、地下管网和工程渗水等都可能导致事故发生。由于安全风险的存在，一旦事故发生为项目建设方和甲方带来恶劣的影响与人身财产损失。因此，项目在应用深基坑技术时，必须要做好安全管理工作。
深基坑开挖是一种独特的土建工程，体现在其支護系统的危险性、处理技术的地域性、技术上的差异性和综合性上，强调对施工过程的控制。由于支撑物具有明显的临时性特征，风险也较大。深基坑通常是在特定的地质条件下出现的，同时也容易产生各种各样的危险，而且在同一区域内也会有差异。每个基坑位置不同，地质条件不一致，体现在技术处理上有一定的差异。深基坑治理技术是一门综合性的技术，包括结构工程、岩土工程和安全知识。测试技术、管理科学、计算机技术等。基坑条件会随着季节、温度、地下水等时间的变化而变化。因此，在技术应用的过程中，必须对这些方面进行相应的预防和处理。
二、对深基坑土方开挖的因素分析
（一）地下水带来的安全隐患
雨季或者工程排水不及时会导致地下水富集，引起的地面沉降。丰富的地下水渗透也会破坏引起的基坑坍塌或者基坑突涌导致的基土开裂。地下水对基坑开挖的影响原因主要是水位降低减少了土中地下水对地上建筑物的浮托软弱土层受到压缩而沉降。其次，地下水使孔隙水从土壤中流失，导致土壤固结变形、压缩沉降，以及相邻建筑物的不均匀沉降。当地面下沉到一定程度时，建筑物就会开裂、倾斜甚至倒塌。基坑开挖过程中，基坑内及基坑周围的地下水位也存在一定的水头差。在动水压力的作用下，基坑土体会经历水土流失和淹没腐蚀，导致土体结构松动和破坏，造成基坑塌陷。当水位基坑内外的差异很大，或有承压水基坑底部，和原土压力在一定程度上减少了基坑，承压水压力大于土壤的重量浮动在基坑底部，形成管涌、侧涌现象，导致地基土层裂缝。
（二）支护结构发生变形和位移引起的影响
支护结构发生问题主要表现为变形和位移，具体表现为支护结构本身破坏而导致边坡失稳或者基坑隆起。部分工程的基坑里周边建筑过近，支护结构发生变形和位移而引起土层应力变化也会破坏邻近建筑设施的基础，引发地上部分变形开裂。
支护结构发生问题的作用原因是基坑地基土卸载改变坑底原始应力状态，在基坑开挖时，坑底表现为弹性隆起，其特征为坑底中部隆起最高，弹性隆起在基坑开挖停止后很快就停止;随着开挖深度的增大，坑内外高差所形成的加载和地面各种超载的作用使围护墙外侧土体向坑内移动，使坑底产生向上的塑性变形，其特征为两边大中间小的隆起状态;在基坑周围产生较大的塑性区，并引起地面沉降;基坑底面暴露时间过长，使基坑积水，一方面使得粘性土的流变性，将增大墙体被动压力区的土体位移和墙外土体向坑内的位移，从而增加地表的沉降。
三、深基坑开挖安全控制措施
（一）制定严格的施工方案计划
土方施工前，施工单位应根据项目开挖的要求详细调查建筑现场及周边，地表至支护结构底面下一定深度范围内地层结构、岩土性状、地下水位、含水层性质、渗透系数等。同时收集资料或者实地查看掌握建筑施工现场及其附近的地下管线，地下埋设物的位置、结构形式、深度及埋设时间等，以及已有邻近建筑的深基坑施工情况，以及邻近建筑物位置、结构类型、层数、基础类型高度等。此外，还要掌握深基坑施工的其他条件，如基坑周围的地面排水情况、地面雨水、流水、上下水管线排入或漏入基坑的可能性以及基坑附近的地面堆载及大型车辆经过所产生的动、静荷载，等等，只有掌握了这些情况，才能制定详细而科学的施工计划，并严格按计划施工。
（二）深坑降排水
如上所述，造成深基坑存在隐患的一个重要影响因素就是工程降排水措施不够。所以在进行深基坑开挖前，需做好基坑工程土体内的含水量检测，为对坑内土体进行疏干加固，还需进行有效的降水处理。
当降水较多时，还需要采取降排水处理。降排水时需要根据基坑实际的排水量选用质量合格的水泵，安全性可靠，扬程和功率等性能满足施工要求其次，当排水时间较长而土质较差时，为防止沟壁坍塌影响排水，沟壁可设置木板支撑。排水中要安排人员看护，及时疏通管沟，保持排水通畅，降雨期间必须有专人在安全措施得当的情况下负责查看排水系统运转。如需要设置专门的排水系统，在施工开挖场内横过各类道路的排水系统，全部设置为埋入地下的排水管，并且必须在排水管道上用素混凝土铺设十公分厚度的垫层。如荷载较大还需要加入钢筋增加混凝土强度，避免因施工场地内车辆碾压管线而造成的管线下沉变形。一些通过市政管网排水的工程在施工开挖场外接入市政管网的排水管道必须避开施工场地车辆经过密集的路段和施工场地的主、副出入口，并需要安排专人对排水管道的状况开展日常监测。
四、结语
深基坑的开挖的安全问题是土建施工需要重点关注和控制的。项目土建施工单位需要充分掌握基坑开挖技术，在施工前进行详细的基坑施工设计方案并严格执行。施工人员在施工中要针对开挖过程中各阶段特点结合现场施工情况开展实时的监控才能有效排除深基坑施工的安全隐患，保证工程顺利进行。
参考文献
[1]林翁杰.深基坑开挖施工安全风险管理探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2019（02）：133-134.
[2]高胜娟.深基坑开挖中多支撑支护结构的土压力问题[J].城市建设理论研究：电子版，2016（07）：91-92.
[3]杨磊.深基坑开挖支护变形规律及控制措施研究[J].环球市场，2017（05）：162-163.
（巨化集团有限公司资产经营分公司 浙江 衢州 324004）
关键词：深基坑;开挖;安全;控制
一、深基坑及其工程特点
深基坑是指基础开挖深度超过了5米的基坑。深基坑的兴起是由于建筑物向高层化方向发展，建筑物自重越来越大，结构也越来越复杂，导致基础的深度不断增加。当然现代建筑人防工程的需要也是深基坑大量应用的原因之一。深基坑施工受到多种因素的影响，如土方堆放、周边建筑、地下管网和工程渗水等都可能导致事故发生。由于安全风险的存在，一旦事故发生为项目建设方和甲方带来恶劣的影响与人身财产损失。因此，项目在应用深基坑技术时，必须要做好安全管理工作。
深基坑开挖是一种独特的土建工程，体现在其支護系统的危险性、处理技术的地域性、技术上的差异性和综合性上，强调对施工过程的控制。由于支撑物具有明显的临时性特征，风险也较大。深基坑通常是在特定的地质条件下出现的，同时也容易产生各种各样的危险，而且在同一区域内也会有差异。每个基坑位置不同，地质条件不一致，体现在技术处理上有一定的差异。深基坑治理技术是一门综合性的技术，包括结构工程、岩土工程和安全知识。测试技术、管理科学、计算机技术等。基坑条件会随着季节、温度、地下水等时间的变化而变化。因此，在技术应用的过程中，必须对这些方面进行相应的预防和处理。
二、对深基坑土方开挖的因素分析
（一）地下水带来的安全隐患
雨季或者工程排水不及时会导致地下水富集，引起的地面沉降。丰富的地下水渗透也会破坏引起的基坑坍塌或者基坑突涌导致的基土开裂。地下水对基坑开挖的影响原因主要是水位降低减少了土中地下水对地上建筑物的浮托软弱土层受到压缩而沉降。其次，地下水使孔隙水从土壤中流失，导致土壤固结变形、压缩沉降，以及相邻建筑物的不均匀沉降。当地面下沉到一定程度时，建筑物就会开裂、倾斜甚至倒塌。基坑开挖过程中，基坑内及基坑周围的地下水位也存在一定的水头差。在动水压力的作用下，基坑土体会经历水土流失和淹没腐蚀，导致土体结构松动和破坏，造成基坑塌陷。当水位基坑内外的差异很大，或有承压水基坑底部，和原土压力在一定程度上减少了基坑，承压水压力大于土壤的重量浮动在基坑底部，形成管涌、侧涌现象，导致地基土层裂缝。
（二）支护结构发生变形和位移引起的影响
支护结构发生问题主要表现为变形和位移，具体表现为支护结构本身破坏而导致边坡失稳或者基坑隆起。部分工程的基坑里周边建筑过近，支护结构发生变形和位移而引起土层应力变化也会破坏邻近建筑设施的基础，引发地上部分变形开裂。
支护结构发生问题的作用原因是基坑地基土卸载改变坑底原始应力状态，在基坑开挖时，坑底表现为弹性隆起，其特征为坑底中部隆起最高，弹性隆起在基坑开挖停止后很快就停止;随着开挖深度的增大，坑内外高差所形成的加载和地面各种超载的作用使围护墙外侧土体向坑内移动，使坑底产生向上的塑性变形，其特征为两边大中间小的隆起状态;在基坑周围产生较大的塑性区，并引起地面沉降;基坑底面暴露时间过长，使基坑积水，一方面使得粘性土的流变性，将增大墙体被动压力区的土体位移和墙外土体向坑内的位移，从而增加地表的沉降。
三、深基坑开挖安全控制措施
（一）制定严格的施工方案计划
土方施工前，施工单位应根据项目开挖的要求详细调查建筑现场及周边，地表至支护结构底面下一定深度范围内地层结构、岩土性状、地下水位、含水层性质、渗透系数等。同时收集资料或者实地查看掌握建筑施工现场及其附近的地下管线，地下埋设物的位置、结构形式、深度及埋设时间等，以及已有邻近建筑的深基坑施工情况，以及邻近建筑物位置、结构类型、层数、基础类型高度等。此外，还要掌握深基坑施工的其他条件，如基坑周围的地面排水情况、地面雨水、流水、上下水管线排入或漏入基坑的可能性以及基坑附近的地面堆载及大型车辆经过所产生的动、静荷载，等等，只有掌握了这些情况，才能制定详细而科学的施工计划，并严格按计划施工。
（二）深坑降排水
如上所述，造成深基坑存在隐患的一个重要影响因素就是工程降排水措施不够。所以在进行深基坑开挖前，需做好基坑工程土体内的含水量检测，为对坑内土体进行疏干加固，还需进行有效的降水处理。
当降水较多时，还需要采取降排水处理。降排水时需要根据基坑实际的排水量选用质量合格的水泵，安全性可靠，扬程和功率等性能满足施工要求其次，当排水时间较长而土质较差时，为防止沟壁坍塌影响排水，沟壁可设置木板支撑。排水中要安排人员看护，及时疏通管沟，保持排水通畅，降雨期间必须有专人在安全措施得当的情况下负责查看排水系统运转。如需要设置专门的排水系统，在施工开挖场内横过各类道路的排水系统，全部设置为埋入地下的排水管，并且必须在排水管道上用素混凝土铺设十公分厚度的垫层。如荷载较大还需要加入钢筋增加混凝土强度，避免因施工场地内车辆碾压管线而造成的管线下沉变形。一些通过市政管网排水的工程在施工开挖场外接入市政管网的排水管道必须避开施工场地车辆经过密集的路段和施工场地的主、副出入口，并需要安排专人对排水管道的状况开展日常监测。
四、结语
深基坑的开挖的安全问题是土建施工需要重点关注和控制的。项目土建施工单位需要充分掌握基坑开挖技术，在施工前进行详细的基坑施工设计方案并严格执行。施工人员在施工中要针对开挖过程中各阶段特点结合现场施工情况开展实时的监控才能有效排除深基坑施工的安全隐患，保证工程顺利进行。
参考文献
[1]林翁杰.深基坑开挖施工安全风险管理探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2019（02）：133-134.
[2]高胜娟.深基坑开挖中多支撑支护结构的土压力问题[J].城市建设理论研究：电子版，2016（07）：91-92.
[3]杨磊.深基坑开挖支护变形规律及控制措施研究[J].环球市场，2017（05）：162-163.
（巨化集团有限公司资产经营分公司 浙江 衢州 324004）