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【摘 要】 本文结合工程实例，对深基坑的降水、支护及开挖施工过程中容易产生安全问题进行分析，并提出了有效的控制措施，为深基坑施工安全管理提供参考。
【关键词】 深基坑;降水;支护;安全措施
前言：
隨着城市建设的快速发展，高层建筑越建越多，地下空间不断被挖掘利用，导致大量的深基坑的涌现。深基坑工程施工地处繁华市区，场地紧凑，周围建筑物密集，管线复杂，紧邻道路红线，施工难度大。在深基坑的施工过程中，降水、支护及土方开挖作为技术性最强、难度最大的几个分项工程，如果不能做好它们的安全预防和控制工作，一旦发生安全事故，后果将会十分严重。本文就是以实际工程为背景，针对深基坑的降水、支护及开挖施工过程中容易产生安全问题的因素进行分析，并提出相应的预防和控制措施。
1、深基坑施工技术
深基坑的主要作用是保证高层建筑运行的安全可靠性，主要是在地下室进行施工。因而存在着施工空间不足的问题。高层建筑深基坑施工面临开挖面积大、对其他管网影响严重，施工工期复杂，施工工序相互配合复杂，支护技术种类多的情况，施工方式要根据具体情况进行选择。
2、深基坑施工过程中的安全问题
2.1基坑降水过程中的安全问题
在深基坑工程中，土方开挖常挖掘到地下水位以下的含水层中，因此开挖前须把地下水位降低到边坡面和坑底以下，以防止边坡的塌陷和涌流，并起到疏干固结坑内土体的作用，可以有效地改善土方施工条件，同时提高坑壁支护结构的安全度。工程降水对深基坑的影响主要表现在以下三个方面：工程降水对深基坑稳定性的影响;工程降水对地基沉降的影响;工程降水对深基坑变形的影响。除了地下水外，地表水也会带来安全问题。地表水可分为“一明一暗”两种情况，“明”主要是指施工现场内地面可能出现的地表水，如雨水、施工用水、从降水井中抽出的地下水等;“暗”主要是指基坑周边地面以下的管网渗漏、爆管等产生的地表水。这两种情况若不及时处理都会对坑壁的稳定性造成威胁，有可能引发坑壁坍塌。特别是地下管网产生的地表水，因其不易被发现，造成的后果往往更为严重。
2.2基坑支护过程中的安全问题
基坑支护在整个深基坑工程中占有非常重要的地位，它既要确保能起到挡土的作用，使基坑周围边坡保持稳定，又要保证土方开挖等其他工序能安全顺利的进行，是基坑工程安全控制的重点。支护体系的施工过程中，像旋挖桩、预应力锚索等的施工技术性都很强，在这个过程中，工人如果不能很好地按设计要求施工，达到既定施工质量，会造成安全问题。另外，基坑支护和开挖密切相关，如果不能很好地协调，也容易发生安全事故。
2.3深基坑开挖过程中的安全问题
土石方开挖是深基坑施工过程中的关键工序，它的整个过程包括将土和岩石进行松动、破碎、挖掘并运出。土方开挖过程中存在的安全隐患主要有以下几个方面：第一，在支护设计中，由于桩上设有一道或多道预应力锚索，因此，土方开挖与锚索施工应做好协调，如果一味追求施工进度，不等锚索施工完毕就向下挖土，会对支护结构的受力产生巨大的影响，甚至会造成安全事故。第二，本基坑土方开挖量大，挖土队伍交叉作业，如果现场管理人员不能很好地协调，很容易造成安全问题。
3、工程项目
唐山市某高层建筑，由2栋24～27层的高层建筑及4层的商场组成，均设4层地下室，主楼高度为89.8m，商场部分高度为22.2m。该项目用地面积达18886.7m2，总建筑面积240586m2。采用筏板基础，主楼筏板厚1.8m，基坑平均深度达17.4m，局部基坑可达20m左右。
3.1在降水过程中采取的安全控制措施
本基坑采用了管井降水和明排水措施相结合的方法来解决地下水对工程施工的影响。管井降水设计井深17.5m，井径为0.3m，降水井数量为27口，井间距约25m。根据水位验算证明，所设计管井能达到降水要求。设置降水井后，基岩顶板上2m左右地下水无法降至基岩顶面，于是，该深度范围内采用明排方式解决，在基坑内底板周边设置排水沟和集水坑采用水泵抽排地下水，但同时必须避免基坑内积水软化地基。在施工技术方面，成孔钻井时，由工程技术人员及当班技工随时检查孔斜、钻头尺寸，以保证控制孔斜在0.5%以内。降水井施工安装井管时，由工程技术人员检测井管安装的垂直度;洗井时，应做好洗井记录，工程技术人员随时抽查监督，保证洗井时间，达到正常抽水时含砂率小于1/10000的要求，以保证抽水设备正常运行。在降水检测与维护方面，应做到以下几点：抽水前统一测1次各井静止水位;抽水开始后，在水位未达到设计降水深度以前，每天观测3次水位;水位达到设计降水深度后，每天观测1次水位;绘制水位降升值与时间过程曲线图分析水位水量下降趋势，预测设计降水深度要求所需要的时间;根据水位，水量观测记录，查明降水过程中的不正常状况及其产生的原因，及时提出调整补充措施，确保达到降水深度;抽水设备定期保养，降水期间不得随意抽停;保护井口，防止杂物掉入井内，经常检查排水沟，防止渗漏;现场准备备用电源，当发生停电时，更换电源，保持正常降水。
3.2在支护过程中采取的安全措施
设计方面，原设计支护桩桩径1.2m，桩端嵌入基坑底下6m以上，每根桩上设置一道预应力锚索，桩顶均设置冠梁，梁宽同桩径，梁高0.8m，桩间挂网喷射混凝土护壁，采用直径6.5mm间距200mm的双向钢筋网片，并设置间距为1.5m的泄水孔。由于基坑加深，原有的支护设计已经不能满足安全要求，故需要采取加固措施。支护加固设计采用原有排桩，外侧加钢腰梁，桩间钢梁上加预应力锚索加固，并根据基础底标高不一致和施工现场的具体情况在施工技术方面，桩的施工，在旋挖钻机开孔前埋设钢护筒，保持孔口稳定，埋设前先依照桩位引出4个控制桩，埋设护筒时参考4个控制桩控制胡同偏差。钻机对位好以后开始钻进，每回次进尺控制在50cm以内，提钻应缓慢并及时向孔内补充泥浆。土层钻进采用挖泥钻头，进入砂层后，采用捞砂钻头，终孔后用捞砂钻头清孔。变形监测方面，根据现场情况，基坑监测控制点布设在远离基坑且不易破坏的地方，共设置28个沉降及水平位移监测点。预计观测6个月，第一个月每周观测两次，以后每周观测一次，施工期间如有变形异常，还会增加观测次数。对监测所得数据，立即整理分析，以图表形式将结果汇总，并交由专业技术负责人审查。
3.3土方开挖过程采取的控制措施
本基坑的土石方开挖采用竖向分层、平面分区的方法进行。土石方施工的重点是要做好排水工作，每层土石方开挖前都要先使用破碎机械或强力风镐沿周边凿打深0.6m、宽0.5m的排水沟，沿边每50m距离凿打一个1.5m见方的集水坑进行有组织排水。每一层土开挖时，检测系统都能测到支护边的位移。施工单位定期向建设方了解检测数据变化情况，并制定应急预案，一旦出现检测数据急剧变化的情形，就放慢基坑开挖速度或立即停止施工，并加密检测频率，找出原因并采取措施：在基坑底部用槽钢或工字钢进行内支撑，支撑在相对的坑壁或坑底地面支点上，同时对出现问题的一侧采取机械作业挖土方回填坡脚，直至观测数据趋于稳定为止，在趋于稳定后，及时对支护结构采取加固措施。
4、总结
通过本工程项目的深基坑施工安全控制措施分析得出：专业的施工技术和合理的组织管理，能有效地减少施工过程中的安全事故;排桩加预应力锚索的支护体系能合理地满足复杂地质条件下深基坑支护的安全性要求;基坑支护二次加固，可以采用设置多道预应力锚索加钢腰梁来提高支护能力，来达到维持基坑稳定的目的;实行动态监测能及时反应基坑变形，有利于尽快采取防护措施，保证基坑的安全。
参考文献：
[1]全长红.探讨深基坑支护施工控制[J].大科技：科技天地，2011（15）：10-20
【关键词】 深基坑;降水;支护;安全措施
前言：
隨着城市建设的快速发展，高层建筑越建越多，地下空间不断被挖掘利用，导致大量的深基坑的涌现。深基坑工程施工地处繁华市区，场地紧凑，周围建筑物密集，管线复杂，紧邻道路红线，施工难度大。在深基坑的施工过程中，降水、支护及土方开挖作为技术性最强、难度最大的几个分项工程，如果不能做好它们的安全预防和控制工作，一旦发生安全事故，后果将会十分严重。本文就是以实际工程为背景，针对深基坑的降水、支护及开挖施工过程中容易产生安全问题的因素进行分析，并提出相应的预防和控制措施。
1、深基坑施工技术
深基坑的主要作用是保证高层建筑运行的安全可靠性，主要是在地下室进行施工。因而存在着施工空间不足的问题。高层建筑深基坑施工面临开挖面积大、对其他管网影响严重，施工工期复杂，施工工序相互配合复杂，支护技术种类多的情况，施工方式要根据具体情况进行选择。
2、深基坑施工过程中的安全问题
2.1基坑降水过程中的安全问题
在深基坑工程中，土方开挖常挖掘到地下水位以下的含水层中，因此开挖前须把地下水位降低到边坡面和坑底以下，以防止边坡的塌陷和涌流，并起到疏干固结坑内土体的作用，可以有效地改善土方施工条件，同时提高坑壁支护结构的安全度。工程降水对深基坑的影响主要表现在以下三个方面：工程降水对深基坑稳定性的影响;工程降水对地基沉降的影响;工程降水对深基坑变形的影响。除了地下水外，地表水也会带来安全问题。地表水可分为“一明一暗”两种情况，“明”主要是指施工现场内地面可能出现的地表水，如雨水、施工用水、从降水井中抽出的地下水等;“暗”主要是指基坑周边地面以下的管网渗漏、爆管等产生的地表水。这两种情况若不及时处理都会对坑壁的稳定性造成威胁，有可能引发坑壁坍塌。特别是地下管网产生的地表水，因其不易被发现，造成的后果往往更为严重。
2.2基坑支护过程中的安全问题
基坑支护在整个深基坑工程中占有非常重要的地位，它既要确保能起到挡土的作用，使基坑周围边坡保持稳定，又要保证土方开挖等其他工序能安全顺利的进行，是基坑工程安全控制的重点。支护体系的施工过程中，像旋挖桩、预应力锚索等的施工技术性都很强，在这个过程中，工人如果不能很好地按设计要求施工，达到既定施工质量，会造成安全问题。另外，基坑支护和开挖密切相关，如果不能很好地协调，也容易发生安全事故。
2.3深基坑开挖过程中的安全问题
土石方开挖是深基坑施工过程中的关键工序，它的整个过程包括将土和岩石进行松动、破碎、挖掘并运出。土方开挖过程中存在的安全隐患主要有以下几个方面：第一，在支护设计中，由于桩上设有一道或多道预应力锚索，因此，土方开挖与锚索施工应做好协调，如果一味追求施工进度，不等锚索施工完毕就向下挖土，会对支护结构的受力产生巨大的影响，甚至会造成安全事故。第二，本基坑土方开挖量大，挖土队伍交叉作业，如果现场管理人员不能很好地协调，很容易造成安全问题。
3、工程项目
唐山市某高层建筑，由2栋24～27层的高层建筑及4层的商场组成，均设4层地下室，主楼高度为89.8m，商场部分高度为22.2m。该项目用地面积达18886.7m2，总建筑面积240586m2。采用筏板基础，主楼筏板厚1.8m，基坑平均深度达17.4m，局部基坑可达20m左右。
3.1在降水过程中采取的安全控制措施
本基坑采用了管井降水和明排水措施相结合的方法来解决地下水对工程施工的影响。管井降水设计井深17.5m，井径为0.3m，降水井数量为27口，井间距约25m。根据水位验算证明，所设计管井能达到降水要求。设置降水井后，基岩顶板上2m左右地下水无法降至基岩顶面，于是，该深度范围内采用明排方式解决，在基坑内底板周边设置排水沟和集水坑采用水泵抽排地下水，但同时必须避免基坑内积水软化地基。在施工技术方面，成孔钻井时，由工程技术人员及当班技工随时检查孔斜、钻头尺寸，以保证控制孔斜在0.5%以内。降水井施工安装井管时，由工程技术人员检测井管安装的垂直度;洗井时，应做好洗井记录，工程技术人员随时抽查监督，保证洗井时间，达到正常抽水时含砂率小于1/10000的要求，以保证抽水设备正常运行。在降水检测与维护方面，应做到以下几点：抽水前统一测1次各井静止水位;抽水开始后，在水位未达到设计降水深度以前，每天观测3次水位;水位达到设计降水深度后，每天观测1次水位;绘制水位降升值与时间过程曲线图分析水位水量下降趋势，预测设计降水深度要求所需要的时间;根据水位，水量观测记录，查明降水过程中的不正常状况及其产生的原因，及时提出调整补充措施，确保达到降水深度;抽水设备定期保养，降水期间不得随意抽停;保护井口，防止杂物掉入井内，经常检查排水沟，防止渗漏;现场准备备用电源，当发生停电时，更换电源，保持正常降水。
3.2在支护过程中采取的安全措施
设计方面，原设计支护桩桩径1.2m，桩端嵌入基坑底下6m以上，每根桩上设置一道预应力锚索，桩顶均设置冠梁，梁宽同桩径，梁高0.8m，桩间挂网喷射混凝土护壁，采用直径6.5mm间距200mm的双向钢筋网片，并设置间距为1.5m的泄水孔。由于基坑加深，原有的支护设计已经不能满足安全要求，故需要采取加固措施。支护加固设计采用原有排桩，外侧加钢腰梁，桩间钢梁上加预应力锚索加固，并根据基础底标高不一致和施工现场的具体情况在施工技术方面，桩的施工，在旋挖钻机开孔前埋设钢护筒，保持孔口稳定，埋设前先依照桩位引出4个控制桩，埋设护筒时参考4个控制桩控制胡同偏差。钻机对位好以后开始钻进，每回次进尺控制在50cm以内，提钻应缓慢并及时向孔内补充泥浆。土层钻进采用挖泥钻头，进入砂层后，采用捞砂钻头，终孔后用捞砂钻头清孔。变形监测方面，根据现场情况，基坑监测控制点布设在远离基坑且不易破坏的地方，共设置28个沉降及水平位移监测点。预计观测6个月，第一个月每周观测两次，以后每周观测一次，施工期间如有变形异常，还会增加观测次数。对监测所得数据，立即整理分析，以图表形式将结果汇总，并交由专业技术负责人审查。
3.3土方开挖过程采取的控制措施
本基坑的土石方开挖采用竖向分层、平面分区的方法进行。土石方施工的重点是要做好排水工作，每层土石方开挖前都要先使用破碎机械或强力风镐沿周边凿打深0.6m、宽0.5m的排水沟，沿边每50m距离凿打一个1.5m见方的集水坑进行有组织排水。每一层土开挖时，检测系统都能测到支护边的位移。施工单位定期向建设方了解检测数据变化情况，并制定应急预案，一旦出现检测数据急剧变化的情形，就放慢基坑开挖速度或立即停止施工，并加密检测频率，找出原因并采取措施：在基坑底部用槽钢或工字钢进行内支撑，支撑在相对的坑壁或坑底地面支点上，同时对出现问题的一侧采取机械作业挖土方回填坡脚，直至观测数据趋于稳定为止，在趋于稳定后，及时对支护结构采取加固措施。
4、总结
通过本工程项目的深基坑施工安全控制措施分析得出：专业的施工技术和合理的组织管理，能有效地减少施工过程中的安全事故;排桩加预应力锚索的支护体系能合理地满足复杂地质条件下深基坑支护的安全性要求;基坑支护二次加固，可以采用设置多道预应力锚索加钢腰梁来提高支护能力，来达到维持基坑稳定的目的;实行动态监测能及时反应基坑变形，有利于尽快采取防护措施，保证基坑的安全。
参考文献：
[1]全长红.探讨深基坑支护施工控制[J].大科技：科技天地，2011（15）：10-20