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摘要：隨著城鄉(xiāng)建設(shè)的飛速發(fā)展，充分利用地下空間的深基坑工程得到廣泛的應(yīng)用。不同地質(zhì)條件、施工環(huán)境下的深基坑工程就需要不同的施工工藝和施工技術(shù)，從而對監(jiān)理提出了新的要求。這需要我們對在深基坑工程質(zhì)量監(jiān)理工作實(shí)踐基礎(chǔ)上．不斷進(jìn)行理論探索、發(fā)展，使之理論化、系統(tǒng)化，對深基坑工程質(zhì)量監(jiān)理工作具有普遍的指導(dǎo)意義。...

淺析深基坑工程質(zhì)量監(jiān)理

朱家勝1  黃保瑞2

(1.昆明建設(shè)咨詢監(jiān)理公司  云南昆明  650041；2.云南城市投資有限公司  云南昆明  650041)

1.深基坑工程概述

    1.1深基坑工程形式、內(nèi)容

    當(dāng)前設(shè)計、施工中主要有三種形式的深基坑工程。一種是圍護(hù)結(jié)構(gòu)，包括鉆孔灌注樁挖孔樁、預(yù)制鋼筋混凝土板樁、方樁、鋼板樁H型鋼樁、地下連續(xù)墻、水泥土墻及土釘墻等：另一種是拉結(jié)與支撐結(jié)構(gòu)，包括土層錨桿、鋼支撐、鋼筋混凝土支撐、鋼筋混凝土水平框架、鋼立柱、鋼筋混凝土立柱等；再一種是地下水控制，包括深層水泥土攪拌止水帷幕、高壓注漿樁止水帷幕、降水等．根據(jù)現(xiàn)場具體情況，可單采用一種結(jié)構(gòu)，或采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)、拉結(jié)支撐結(jié)構(gòu)與止水帷幕組成的綜合體工程。

    1.2深基坑工程的施工方法

    基坑工程是在高層建筑大量發(fā)展，充分利用城市地下空間采用各種形式支擴(kuò)結(jié)構(gòu)、深挖土方而形成的。垂直深度大于或等于5m的為深基坑。在施工、監(jiān)理過程中要充分考慮地基的穩(wěn)定性、支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形、地層的位移，以及對周圍建筑物、地下管線的保護(hù)、計算分析等諸多因素。在現(xiàn)在工程施工實(shí)踐中較多采用理論導(dǎo)向、量測定量和經(jīng)驗(yàn)判斷三者相結(jié)合的方法。

2.深基坑工程發(fā)生事故的特點(diǎn)

    工程勘查如果不查明邊坡工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，確定邊坡類別和可能的破壞形式。供驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性、變形和設(shè)計所需的計算參數(shù)值不精確，那么就不能保證邊坡的穩(wěn)定性。

    止水帷幕如深層攪拌樁墻、高壓注漿帷幕的樁徑及樁徑相含、樁長、水砂比等技術(shù)參數(shù)指標(biāo)不夠，將產(chǎn)生漏水、涌砂。拉結(jié)和支撐結(jié)構(gòu)的桿件，連接點(diǎn)的強(qiáng)度、剛度、撓度等技術(shù)參數(shù)指標(biāo)不足而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。地下管線、水池、化糞池等漏水，將促使土的物理參數(shù)指標(biāo)改變，影響土壓力變化。這些都會導(dǎo)致事故發(fā)生。

    在施工中由于錨固段長度不足，使用不合適，或錨桿與土體極限摩阻力不足，則土層錨桿將從土體中拔出，導(dǎo)致樁、墻倒塌。支撐系統(tǒng)如立柱、節(jié)點(diǎn)、斜撐等材質(zhì)、施工工序、質(zhì)量事故，將造成支撐系統(tǒng)失穩(wěn)，導(dǎo)致基坑工程破壞。止水帷幕所用材料、施工工藝、降水、排水方案的不合理，產(chǎn)生涌砂、漏水，導(dǎo)致工程坍塌，被動土區(qū)的土壓力不足時，將引起基坑底隆起，發(fā)生整體滑移。

    施工過程中可能因未及時監(jiān)測．或監(jiān)測發(fā)生異常情況，而引發(fā)變形加劇，最終導(dǎo)致工程事故的發(fā)生。問題可分為兩大類，一類是圍擴(kuò)結(jié)構(gòu)變形過大或止水效果差而引起周邊建筑物及地下管線破壞的事故；另一類是圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系的破壞而引起的基坑坍塌。

3.深基坑工程質(zhì)量監(jiān)理要點(diǎn)

    3.1勘察時應(yīng)提出潛在的不穩(wěn)定邊坡的整治措施和監(jiān)測方案的建議

    需進(jìn)行抗震設(shè)防的邊坡應(yīng)根據(jù)區(qū)劃提供設(shè)防烈度或地震動參數(shù)．出具邊坡整治設(shè)計施_工注意事項(xiàng)的建議。對所勘察的邊坡工程是否存在滑坡(或潛在滑坡)等不良地質(zhì)現(xiàn)象，以及開挖或構(gòu)筑的適宜性做出結(jié)論。

    3.2設(shè)計方面要考慮直接影響深基坑工程質(zhì)量的因素

    是否調(diào)查了場地內(nèi)外管線情況、周圍環(huán)境，有無上下水管線、化糞池、水池等漏水情況，以便考慮采用土的物理指標(biāo)參數(shù)p在軟土地區(qū)是否考慮了土的滲流壓力，豐水區(qū)是否考慮了浮力p軟土地區(qū)是否按抗?jié)B流穩(wěn)定公式核算了。軟土地區(qū)被動土區(qū)抗力不足時．應(yīng)加深嵌固深度或采取深層攪拌水泥土或其它方法加固被動土區(qū)。鋼支撐體系要采取預(yù)加應(yīng)力，以便抵消立柱隆起的沉降對支撐的軸力。錨桿的長度計算對應(yīng)考慮極限摩阻力，必要時可做現(xiàn)場模擬實(shí)驗(yàn)。是否對基坑工程系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行了驗(yàn)算。

    3.3施工方面

    首先要提出施工方案，然后經(jīng)過專家組論證，通過后才能實(shí)施。

    基坑挖土過程中嚴(yán)禁超挖。一次開挖無支撐的高度應(yīng)嚴(yán)格遵照各方討論確定的基坑開挖方案．開挖到位后，必須及時架設(shè)支撐。在基坑開挖過程中，基坑周邊堆載必須嚴(yán)格限制在設(shè)計允許的范圍內(nèi)。

    密切注意樁（墻)的裂縫。由于混凝土的抗拉強(qiáng)度較低，樁（墻)一般都是帶裂縫工作的，但是隨著樁（墻)變形加大，裂縫不斷開展，并出現(xiàn)橫向的滲漬，此時須引起高度的警惕．及時分析原因采取措施。

    基坑監(jiān)測是監(jiān)視基坑變形，在基坑開挖過程中必須每天關(guān)注臨測數(shù)據(jù)，并正確判析。加強(qiáng)對排樁、土體、支撐系統(tǒng)及周圍建筑物、管線的觀測，發(fā)現(xiàn)異常，立即采取措施進(jìn)行補(bǔ)救。在監(jiān)測過程中首先看監(jiān)測數(shù)據(jù)是否達(dá)到預(yù)警值。對于監(jiān)測結(jié)果的判斷，最基本和直接的方法是看監(jiān)測結(jié)果是否達(dá)到規(guī)范要求的警戒值和允許值。如超過這些設(shè)定的安全界限就需要進(jìn)行分析，提起注意并采取相應(yīng)措施。其次，看變形趨勢是否收斂。如基坑雖無開挖活動，但變形卻持續(xù)發(fā)展，甚至變形速率不斷增大，此時即使絕對值仍未達(dá)到預(yù)警值，仍必須引起高度的警惕；再次，看每次開挖卸載引起變形量。基坑每次開挖卸載必定引起圍護(hù)樁墻變形，如果實(shí)測每次開挖卸載引起變形量大大超出設(shè)計計算的變形量，則應(yīng)引起高度重視，及時分析原因，迅速采取有效措施。

4.基坑支護(hù)中常見事故的防治措施

    在云南高原地區(qū)常采用的兩種基坑支護(hù)方式，一種是預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)．另一種是土釘墻支護(hù)。遇到特殊土質(zhì)，或周圍環(huán)境較復(fù)雜的地塊，可能會結(jié)合其它支護(hù)方式。

    昆明東驤神駿住宅為兩層地下室．基礎(chǔ)采用樁箱基礎(chǔ)，邊坡高度約50m．坡頂周圍建筑有重型桁架運(yùn)輸系統(tǒng)工廠及大量輔助設(shè)施管線、多層磚混住宅。基坑周壁土質(zhì)較好，少部分為強(qiáng)風(fēng)化巖。為防止基坑外側(cè)地下水滲入基坑，采用大直徑人工挖孔樁支護(hù)。根據(jù)地質(zhì)條件，經(jīng)多方認(rèn)證，決定在周邊有建筑物部位采用雙層鋼絞線預(yù)應(yīng)力錨索對排樁進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉的支護(hù)工藝，在高邊坡部位采用土釘墻支護(hù)工藝。

    4.1預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)

    在預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)實(shí)施中，因設(shè)計、施工、自然等因素可能出現(xiàn)錨桿被拔出或不起作用而樁折斷、排樁倒塌，支護(hù)結(jié)構(gòu)倒塌，錨具夾片滑脫，失去錨固作用，錨桿地下連續(xù)墻預(yù)留孔漏水、涌砂等事故。故采取如下措施：①施工預(yù)應(yīng)力錨索中反復(fù)核算錨固長度，尤其是第一層錨桿錨固長度非常關(guān)鍵，錨桿采用3股15mml720Mpa的鋼絞線制作而成；②作錨桿實(shí)驗(yàn)得出傾角與錨固長度的關(guān)系，傾角范同為15～25°；③在錨桿空口設(shè)橡皮墊罔，防止砂與水涌入坑內(nèi)；④灌注砂漿時保持砂漿壓力，拔管時留下兩節(jié)外套管，待水泥初凝后拔出；⑤為了保證施工的質(zhì)量采用二次壓漿，二次壓漿量為一次壓漿量的40％～50％；⑥基坑開挖時作排樁的位移監(jiān)測，基坑區(qū)嚴(yán)禁搭設(shè)工棚、周邊堆放土等重物。

    本工程采用預(yù)應(yīng)力錨索對基坑進(jìn)行加固，使整個加固結(jié)構(gòu)輕便，占用外部空間較小，不影響坑中房屋建筑的施工，與其它結(jié)構(gòu)相比，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

    4.2土釘墻支護(hù)

    在基坑開挖的邊坡中應(yīng)用土釘墻，不僅有效地提高土體的整體結(jié)構(gòu)，又彌補(bǔ)了土體抗拉、抗剪不足。通過相互作用，土體自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度潛力得到充分發(fā)揮，改變了邊坡變形和破壞狀態(tài)，顯著提高了整體穩(wěn)定性。

    土釘墻支護(hù)質(zhì)量事故主要有：邊坡位移、相鄰建筑物坍塌和土釘墻滑坡事故。防治措施主要有：①松散砂土、軟塑、流塑粘性土以及有豐富地下水源的土體，不適宜采用土釘墻。②地勘范圍要擴(kuò)大，防止鄰近周邊土質(zhì)對支護(hù)土體的影響。③錨桿長度應(yīng)通過建筑物寬度，直到較好的土層．上層錨桿較長，下層錨桿較短，并考慮鄰近建筑物的荷載。④監(jiān)控支護(hù)體、鄰近建筑物、地下管線、基坑滲漏等，及時發(fā)現(xiàn)變化情況，立即作出處理。⑤土釘采用抗拉試驗(yàn)和檢測其承載力，抽檢數(shù)為土釘總數(shù)l％，不宜少于3根。⑥墻面噴射混凝土厚度應(yīng)采用鉆孑L檢測，每100m²一組，每組3點(diǎn)。

    實(shí)踐證明預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)和土釘墻支護(hù)，是當(dāng)前施工中普遍采用的兩種行之有效的基坑支護(hù)方式．對深基坑事故的防止起到很好的效果，值得廣泛應(yīng)用和推廣，在監(jiān)理工作中值得監(jiān)理工程師借鑒。

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(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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