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摘 要：随着我国的城市建设发展，我国建筑的规模也越来越大。为了最大程度的利用有限的土地，深基坑工程也越来越多。深基坑工程的质量不仅关系着土地的利用率，对于整个高层建筑的稳定与否也有着至关重要的联系。因此，加强深基坑施工技术尤为重要。本文就土木工程中的深基坑施工技术进行了探讨。
关键词：土木工程；深基坑；施工技术
中图分类号：TU74文献标识码： A
一、概述
深基坑施工技术主要应用于软土区。如果深基坑工程的深度在20m左右，可将周围环境变化控制在允许范围内。而目前我国所取得的突出性进展为：将工程实际环境和自身施工特点相互结合，充分利用一切有利因素，选择优化的支护体系，尽可能的降低人力、物力及财力消耗。不过，影响深基坑工程因素很多，难以做到准确预测。所以应及时将施工阶段信息反馈。此外，深基坑工程在结构和排水技术方面有很大发的展空间。
二、土木工程深基坑的特点
1、风险性
深基坑工程是个临时工程，安全储备相对较小，因此风险性较大。由于深基坑工程技术复杂，涉及范围广，事故频繁，因此在施工过程中应进行监测，并应具备应急措施。深基坑工程造价较高，但因是临时性工程,一般不愿投入较多资金,一旦出现事故,造成的经济损失和社会影响又往往十分严重。
2、环境效应
在某些沿海经济开发区,建筑工程所处的地质条件差的问题较为突出。城市中,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。而一般情况下,这些地方的原有建筑结构陈旧,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。深基坑工程的开挖,必将引起周围地基中地下水位变化和应力场的改变,导致周围地基土体的变形,对相邻建筑物、构筑物及市政地下管网产生影响。影响严重的将危及相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的安全与正常使用。大量土方运输也对交通产生影响。所以应注意其环境效应。
3、支护工程的事故隐患大
深基坑支护工程技术较复杂,而且当基坑支护失效时,会造成邻近房屋、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。因此,在具体的工程实践中,科学设计和处理深基坑支护结构,并采用安全合理的支护技术措施保证深基坑施工至关重要。工程深基坑支护结构的作用是在基坑挖土期间挡土又挡水,以保证基坑开挖和基础施工能安全、顺利地进行,并不对周围的建筑物、道路和地下管线等产生危害。支护结构一般是临时性结构,基础施工完毕后,也就失去作用。
4、个性化与综合性
深基坑工程不仅与当地的工程地质条件和水文地质条件有关，还与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力、重要性以及周围场地条件有关。因此，对深基坑工程进行分类，对支护结构允许变形规定统一的标准是比较困难的，应结合地区具体情况具体运用。深基坑工程涉及土力学中强度（或称稳定）、变形和渗流三个基本课题，三者融会一起需要综合处理。它还是岩土工程、结构工程及施工技术相互交叉的学科，是多种复杂因素相互影响的系统工程，是理论上尚待发展的综合技术学科。
5、短暂性和区域性
对于整个施工项目而言，深基坑仅仅是一个临时性的工程结构。能够为其它工序的施工作业带来方便，而基坑支护体系的安全指数较低，在施工过程中必须要配合相应的监测观察，出现问题后必须及时调整以保证施工质量。
遇到不同的土质所采取的深基坑施工方案也不一样，这是基坑工程区域性特点的表现。如软粘土地基、黄土地基等工程中采取的基坑施工方案也不相同，这是为了保证施工的有效性，施工方要根据具体的地形制定方案。
三、土木工程深基坑工程施工技术要点
1、重视地质勘察工作
现场工程师要认真阅读工程的地质勘察报告，了解基坑开挖所在地的地形、地貌和地质特点，分析可能导致边坡土体滑坡的各种因素，对影响边坡稳定性的关键地段、重要地层和土质指标做到心中有数。由于地质勘察资料不一定很详细而且可能与实际情况有出入，工程师在基坑开挖中还要经常对比现场的地质情况，与地质报告差异很大时要及时告知建设单位或监理单位，由建设单位通知勘察和设计单位，查看是否需要调整方案。
2、控制好基坑降水
在地下水位较高的地区开挖基坑，土的含水层被破坏，地下水会不断渗入基坑，雨季施工时，地面水也会流入基坑，为保证施工的正常进行，防止边坡失稳和地基承载力的下降，必须做好将降排水工作。在选择地下水的处理方式时，要根据工程地质和水文条件及周围环境，决定采取降水还是防渗措施，以免引起地面沉降，给周边建筑及管线造成破坏。
3、严格控制土方开挖
基坑的开挖过程就是原状土的平衡被破坏，相应的会伴随着边坡土体的变形，基坑自身和相邻区域的变形也会产生，导致了基坑开挖的风险和事故。开挖土方是风险很大的施工，而且风险随着开挖的进展不断加大，因此在开挖前就要作好监测的工作。基坑开挖能否利用好现场的条件进行有效的组织管理和计划安排对施工的质量，安全，进度，造价都起着非常大的影响。基坑开挖的基本原则:开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖。土方开挖必须严格按照设计方案及经过批准的施工组织设计进行，严禁在施工中任意更改方案，盲目施工。由于基坑面积较大，基坑开挖时，必须分层分段开挖，分层分段支护，开挖时须配合土钉或锚杆的分步开挖，基坑中间大量土方则可以可快2——3步的速度超挖，(或分5——6步挖至槽底)，每步挖深不宜大于3米。在软弱地基坑开挖施工中，应适当减少每步开挖土方的空间尺寸，并减少每步开挖后未支撑前基坑暴露时间，基坑底面暴露时间过长也会导致基坑的事故发生。
基坑开挖后要加强现场管理，各类土方开挖机械停放位置必须严格按照设计要求和施工组织设计的要求与基坑保持距离，防止支护所受荷载过大，造成支护变形较大；防止开挖过程中挖土机械碰撞支撑系统，锚固系统，造成支锚体系和支护结构之间的连接破坏，产生事故隐患。
4、降排水措施
对于地表水，采取集水明排的办法:在第一道支撑梁施工及养护结束后,沿基坑支护桩冠梁边做环形排水明沟,以防地表水倒流入基坑。对于坑壁渗水,设计上虽采取止水措施,但止水桩位置因施工工艺的局限不可能准确无误,坑壁渗水在所难免,预防上采取堵和疏结合的办法:在第二道支撑梁上沿基坑四周设置扁槽砼排水沟,并于坑底四周及后浇带位置设置卵石铺设的盲沟、盲井,当坑壁渗水量较小时,用干海绵和导流管进行疏导,有组织地排到集水坑；当坑壁的渗水量较大时,将该处土体适当暂时保留并压实,以平衡基坑内外水头压力,再通过注浆措施将渗水堵死。
四、深基坑工程中常见的问题及解决措施
1、问题
深基坑工程中主要存在工程设计、对支护不重视以及防降水等方面的问题，基坑的实际效果是由整个设计的合理性来决定的。由于我国深基坑工程建设的起步比较晚，并且历史经验较少，使得深基坑的设计有很大的困难。由于基坑的深度不断加深，支护工作的好坏体现的越来越明显。支护不合理不仅会影响深基坑的安全程度，还会造成大量的人力物力资源浪费。施工过程中，降水会很大程度的影响基坑的质量。因此，在基坑设计时必须根据当地情况提高对基坑抗水能力的设计。
2、解决措施
提高基坑设计人员的专业素养，不仅要加强力学知识的学习，还要加强对水文地质等方面的认知，监管人员在施工前也要加强对设计图纸以及施工方案的审核和分析。如果设计中出现问题必须及时告知设计人员，让其进行合理的修改。施工单位在施工过程中，不能仅仅的追求而忽略对整个深基坑施工的控制。并且由于技术方面原因，对于一些困难环节要善于结合国外以及国内以往的施工经验进行综合的考虑，逐渐完善施工方案。
结束语
随着建设规模的逐渐加大,深基坑及其支护技术也相应地得到了广泛地开展与应用。但深基坑工程风险性较大,時常发生基坑失效、失稳的事故。造成事故的原因除设计不够完善外,主要是基坑支护结构施工质量达不到设计要求、土方开挖不合理以及降排水处理不当等造成的。因此,掌握深基坑施工技术及质量控制要点,对于保障人们生命安全和工程质量具有重大意义。
参考文献
[1]赵志缙,赵帆.高层建筑施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[2]王志新,卜晓翠.深基坑支护的设计与施工[J].山西建筑,2012(33).
[3]兰文杰,陈树人.高层建筑深基坑支护施工技术要点分析D].城市建设理论研究,2012,2(36).
[4]朱永清.复杂环境条件下深基坑综合支护技术的应用[J].施工技术,2011.
[5]周钰龙.深基坑工程施工中技术要点分析[J].中国新技术新产品，2010，15（10）.
关键词：土木工程；深基坑；施工技术
中图分类号：TU74文献标识码： A
一、概述
深基坑施工技术主要应用于软土区。如果深基坑工程的深度在20m左右，可将周围环境变化控制在允许范围内。而目前我国所取得的突出性进展为：将工程实际环境和自身施工特点相互结合，充分利用一切有利因素，选择优化的支护体系，尽可能的降低人力、物力及财力消耗。不过，影响深基坑工程因素很多，难以做到准确预测。所以应及时将施工阶段信息反馈。此外，深基坑工程在结构和排水技术方面有很大发的展空间。
二、土木工程深基坑的特点
1、风险性
深基坑工程是个临时工程，安全储备相对较小，因此风险性较大。由于深基坑工程技术复杂，涉及范围广，事故频繁，因此在施工过程中应进行监测，并应具备应急措施。深基坑工程造价较高，但因是临时性工程,一般不愿投入较多资金,一旦出现事故,造成的经济损失和社会影响又往往十分严重。
2、环境效应
在某些沿海经济开发区,建筑工程所处的地质条件差的问题较为突出。城市中,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。而一般情况下,这些地方的原有建筑结构陈旧,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。深基坑工程的开挖,必将引起周围地基中地下水位变化和应力场的改变,导致周围地基土体的变形,对相邻建筑物、构筑物及市政地下管网产生影响。影响严重的将危及相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的安全与正常使用。大量土方运输也对交通产生影响。所以应注意其环境效应。
3、支护工程的事故隐患大
深基坑支护工程技术较复杂,而且当基坑支护失效时,会造成邻近房屋、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。因此,在具体的工程实践中,科学设计和处理深基坑支护结构,并采用安全合理的支护技术措施保证深基坑施工至关重要。工程深基坑支护结构的作用是在基坑挖土期间挡土又挡水,以保证基坑开挖和基础施工能安全、顺利地进行,并不对周围的建筑物、道路和地下管线等产生危害。支护结构一般是临时性结构,基础施工完毕后,也就失去作用。
4、个性化与综合性
深基坑工程不仅与当地的工程地质条件和水文地质条件有关，还与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力、重要性以及周围场地条件有关。因此，对深基坑工程进行分类，对支护结构允许变形规定统一的标准是比较困难的，应结合地区具体情况具体运用。深基坑工程涉及土力学中强度（或称稳定）、变形和渗流三个基本课题，三者融会一起需要综合处理。它还是岩土工程、结构工程及施工技术相互交叉的学科，是多种复杂因素相互影响的系统工程，是理论上尚待发展的综合技术学科。
5、短暂性和区域性
对于整个施工项目而言，深基坑仅仅是一个临时性的工程结构。能够为其它工序的施工作业带来方便，而基坑支护体系的安全指数较低，在施工过程中必须要配合相应的监测观察，出现问题后必须及时调整以保证施工质量。
遇到不同的土质所采取的深基坑施工方案也不一样，这是基坑工程区域性特点的表现。如软粘土地基、黄土地基等工程中采取的基坑施工方案也不相同，这是为了保证施工的有效性，施工方要根据具体的地形制定方案。
三、土木工程深基坑工程施工技术要点
1、重视地质勘察工作
现场工程师要认真阅读工程的地质勘察报告，了解基坑开挖所在地的地形、地貌和地质特点，分析可能导致边坡土体滑坡的各种因素，对影响边坡稳定性的关键地段、重要地层和土质指标做到心中有数。由于地质勘察资料不一定很详细而且可能与实际情况有出入，工程师在基坑开挖中还要经常对比现场的地质情况，与地质报告差异很大时要及时告知建设单位或监理单位，由建设单位通知勘察和设计单位，查看是否需要调整方案。
2、控制好基坑降水
在地下水位较高的地区开挖基坑，土的含水层被破坏，地下水会不断渗入基坑，雨季施工时，地面水也会流入基坑，为保证施工的正常进行，防止边坡失稳和地基承载力的下降，必须做好将降排水工作。在选择地下水的处理方式时，要根据工程地质和水文条件及周围环境，决定采取降水还是防渗措施，以免引起地面沉降，给周边建筑及管线造成破坏。
3、严格控制土方开挖
基坑的开挖过程就是原状土的平衡被破坏，相应的会伴随着边坡土体的变形，基坑自身和相邻区域的变形也会产生，导致了基坑开挖的风险和事故。开挖土方是风险很大的施工，而且风险随着开挖的进展不断加大，因此在开挖前就要作好监测的工作。基坑开挖能否利用好现场的条件进行有效的组织管理和计划安排对施工的质量，安全，进度，造价都起着非常大的影响。基坑开挖的基本原则:开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖。土方开挖必须严格按照设计方案及经过批准的施工组织设计进行，严禁在施工中任意更改方案，盲目施工。由于基坑面积较大，基坑开挖时，必须分层分段开挖，分层分段支护，开挖时须配合土钉或锚杆的分步开挖，基坑中间大量土方则可以可快2——3步的速度超挖，(或分5——6步挖至槽底)，每步挖深不宜大于3米。在软弱地基坑开挖施工中，应适当减少每步开挖土方的空间尺寸，并减少每步开挖后未支撑前基坑暴露时间，基坑底面暴露时间过长也会导致基坑的事故发生。
基坑开挖后要加强现场管理，各类土方开挖机械停放位置必须严格按照设计要求和施工组织设计的要求与基坑保持距离，防止支护所受荷载过大，造成支护变形较大；防止开挖过程中挖土机械碰撞支撑系统，锚固系统，造成支锚体系和支护结构之间的连接破坏，产生事故隐患。
4、降排水措施
对于地表水，采取集水明排的办法:在第一道支撑梁施工及养护结束后,沿基坑支护桩冠梁边做环形排水明沟,以防地表水倒流入基坑。对于坑壁渗水,设计上虽采取止水措施,但止水桩位置因施工工艺的局限不可能准确无误,坑壁渗水在所难免,预防上采取堵和疏结合的办法:在第二道支撑梁上沿基坑四周设置扁槽砼排水沟,并于坑底四周及后浇带位置设置卵石铺设的盲沟、盲井,当坑壁渗水量较小时,用干海绵和导流管进行疏导,有组织地排到集水坑；当坑壁的渗水量较大时,将该处土体适当暂时保留并压实,以平衡基坑内外水头压力,再通过注浆措施将渗水堵死。
四、深基坑工程中常见的问题及解决措施
1、问题
深基坑工程中主要存在工程设计、对支护不重视以及防降水等方面的问题，基坑的实际效果是由整个设计的合理性来决定的。由于我国深基坑工程建设的起步比较晚，并且历史经验较少，使得深基坑的设计有很大的困难。由于基坑的深度不断加深，支护工作的好坏体现的越来越明显。支护不合理不仅会影响深基坑的安全程度，还会造成大量的人力物力资源浪费。施工过程中，降水会很大程度的影响基坑的质量。因此，在基坑设计时必须根据当地情况提高对基坑抗水能力的设计。
2、解决措施
提高基坑设计人员的专业素养，不仅要加强力学知识的学习，还要加强对水文地质等方面的认知，监管人员在施工前也要加强对设计图纸以及施工方案的审核和分析。如果设计中出现问题必须及时告知设计人员，让其进行合理的修改。施工单位在施工过程中，不能仅仅的追求而忽略对整个深基坑施工的控制。并且由于技术方面原因，对于一些困难环节要善于结合国外以及国内以往的施工经验进行综合的考虑，逐渐完善施工方案。
结束语
随着建设规模的逐渐加大,深基坑及其支护技术也相应地得到了广泛地开展与应用。但深基坑工程风险性较大,時常发生基坑失效、失稳的事故。造成事故的原因除设计不够完善外,主要是基坑支护结构施工质量达不到设计要求、土方开挖不合理以及降排水处理不当等造成的。因此,掌握深基坑施工技术及质量控制要点,对于保障人们生命安全和工程质量具有重大意义。
参考文献
[1]赵志缙,赵帆.高层建筑施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[2]王志新,卜晓翠.深基坑支护的设计与施工[J].山西建筑,2012(33).
[3]兰文杰,陈树人.高层建筑深基坑支护施工技术要点分析D].城市建设理论研究,2012,2(36).
[4]朱永清.复杂环境条件下深基坑综合支护技术的应用[J].施工技术,2011.
[5]周钰龙.深基坑工程施工中技术要点分析[J].中国新技术新产品，2010，15（10）.