深基坑工程设计施工中技术难点分析

深基坑工程设计施工中技术难点分析

摘要：随着城市建设的发展，地下空间利用的不断开发，深基坑支护技术的发展必将日新月异。本文主要针对深基坑工程设计要求和施工中的技术难点进行了分析。

关键词：深基坑工程；设计；施工；技术难点

中图分类号：tv551.4文献标识码： a 文章编号：

引言

目前的设计施工中尚难做到完全准确、合理、必须加强施工过程中的监测、信息分析反馈等。在支护结构与降水技术的时空效应等方面还有待进一步开发。

一、深基坑工程设计要求

基坑工程的实施，是在任务重、条件差、要求进度快、质量高、造价低等条件下完成的，这就给设计和施工人员提出了新的课题，因此基坑工程设计和施工总的要求就是要做到设计先进、经济合理、施工方便、安全可靠。基坑工程各环节的工作必须遵守国家和地方以及行业现行的法律和法规，并执行现行的有关技术标准。基坑支护作为一个结构体系，应要满足稳定和变形的要求，即通常规范所说的两种极限状态的要求，即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态，对基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏，出现较大范围的失稳。一般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生

的变形过大，影响正常使用，但未造成结构的失稳。因此，基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数，不致使支护产生失稳，而在保证不出现失稳的条件下，还要控制位移量，不致影响周边建筑物的安全使用。因而，作为设计的计算理论，不但要能计算支护结构的稳定问题，还应计算其变形，并根据周边环境条件，控制变形在一定的范围内。

一般的支护结构位移控制以水平位移为主，主要是水平位移较直观，易于监测。水平位移控制与周边环境的要求有关，这就是通常规范中所谓的基坑安全等级的划分，对于基坑周边有较重要的构筑物需要保护的，则应控制小变形，对于周边空旷，无构筑物需保护的，则位移量可大一些，理论上只要保证稳定即可，此即为通常所说的三级基坑的位移要求;介于一级和三级之间的，则为二级基坑的位移要求。

对于一级基坑的最大水平位移，一般宜不大于30~，对于较深的基坑，应小于0.3%h，h为基坑开挖深度。对于一般的基坑，其最大水平位移也宜不大于50~。一般最大水平位移在30rn们n内地面不致有明显的裂缝，当最大水平位移在40一50~内会有可见的地面裂缝，因此，一般的基坑最大水平位移应控制不大于50们nnl为宜，否则会产生较明显的地面裂缝和沉降，感观上会产生不安全的感觉。

一般较刚性的支护结构，如挡土桩、连续墙加内支撑体系，其位移较小，可控制在30~之内，对于土钉支护，地质条件较好，且采

用超前支护、预应力锚杆等加强措施后可控制较小位移外，一般会大于30毫米。

二、深基坑工程施工技术中的难点

1、基坑施工不确定因素

基坑工程面对各种各样的地基土和复杂的环境条件进行施工作业，存在以下一些不确定的因素：

外力的不确定性。作用在支护结构上的外力不是一成不变的，而是随着环境条件、施工方法和施工步骤等因素的变化而改变的。变形的不确定性。变形控制是支护结构设计的关键，但影响变形的因素很多，围护结构刚度，支撑或锚杆体系的布置和构件的截面特性，地基土的性质、地下水的变化，潜蚀能和管涌以及施工质量和现场管理水平等均为产生变形的原因。

土性的不确定性。地基土的非均质性(或层)和地基土的特性不是常量，在基的不同部位，不同施工阶段土性是变化的，地基土对支护结构的作用或提供的抗力也随之变化。一些偶然因素变化所引起的不确定性。施工场地内土压力的分布的意外变化，事先没有掌握的地下障碍物或地下管线的发现以及周围环境的改变等等，这些事前未曾预料的因素均会影响基坑的正常施工和使用。

2、深基坑工程施工要点

深基坑施工包括各种支护结构、隔渗设施、降水井及抽排水井和土方开挖的实施。深基坑工程施工应掌握以下要点:

（1）深基坑工程施工前应了解基坑周边的地表水以及场地的地

下水情况，做好坑周及坑内的明水排放，以及坑周边地面防水保护措施。对有可能排入或渗入基坑的地面雨水、生活用水、上下水管渗漏应设法堵、截、排，并在土方开挖前结合路面硬化作好排水工作，尤其在老粘土分布区严防各种地表水渗入边坡土体和基坑内。（2）基坑工程施工前应了解基坑周边建(构)筑物的基础型式与埋置深度，上部结构情况，基坑周围地下市政管网的位置与走向，市政道路等周边环境，明确需要保护的坑内基础工程，确保基坑施工对建筑物场地及周边环境的使用安全。

（3）基坑工程施工前必须编制详尽的、切实可行的施工组织设计，对可能发生的问题要有充分的预见和周密的对策。

（4）在降水施工过程中，必须先施工具有代表性的1-2 口井进行抽水试验，校核水文地质设计参数后，方可进行其它降水井施工。基坑土方开挖应分段进行，严禁超深度开挖，符合基坑工程设计工况的要求。充分考虑时空效应，合理确定土方分层开挖层数、时间限制，尽可能减少基坑临空边的长度和高度。分层开挖深度在软土中一般不宜超过2m，较好土质也不宜超过5m。对设有支护结构和隔渗、降水系统的基坑，必须在支护结构和隔渗结构的强度达到设计要求，降水系统运用正常，满足施工要求后，方可进行土方开挖。（5）基坑工程施工过程中应搞好各分项工程的协调管理，注意工序衔接，合理安排工期，使得支护结构能够按设计要求运行。采用内支撑的基坑必须按。由上而下，先撑后挖。的原则施工。设置好的内支撑受力状况必须和设计计算的工况一致。拆除支撑应有安

全换撑措施，由下而上逐层进行。注意拆除下层支撑时严禁损坏支护结构主体、立柱和上层支撑，吊运拆除的支撑构件时不得碰撞支撑系统和结构工程。对设计有锚杆的基坑工程，应正确选择锚杆成孔机械和成孔工艺，严格执行cecs22:90《土层锚杆设计与施工规范》的有关规定。必要时，应按设计要求事先进行成锚工艺及极限抗拨力试验，并根据试验结果对设计进行必要的调整。

（6）基坑工程实施阶段必须采用信息化施工，实时跟踪监测基坑支护结构和地下水治理系统的工作性状以及周围环境的动态变化，并及时采取有效应变应急措施，确保环境安全。基坑工程施工过程中必须进行监测，制定切实可行的详细的监测方案，并通过监测数据指导基坑工程的施工全过程。监测方案的主要内容应包括监测目的、监测项目、监测方法及精度要求，监测设备，监测点的布置，监测周期，监测预警值，记录制度以及信息反馈系统等。（7）基坑工程应按有关技术标准规范进行，做好施工过程中各工序质量控制及施工记录。基坑工程验收按分项工程进行，验收时应提供以下资料:施工测量放线定位图；基坑工程竣工图；各种主要材料的合格证、复验报告;隐蔽工程验收记录；设计变更通知；事故处理记录；有关试验及质量检测报告；基坑工程施工的管理资料以及其它有关资料。

结束语

深基坑工程变化因素多，在目前的设计施工中尚难做到完全准确、合理，必须加强施工过程中的监测、信息分析反馈等，在支护