深基坑支护和降水质量安全控制要点

（2）深基坑工程常见破坏形式
深基坑工程安全质量问题类型很多，成因也较为复杂。在水土压力作用下， 支护结构可能发生破坏，支护结构型式不同，破坏形式也有差异。渗流可 能引起流土、流砂、突涌，造成破坏。围护结构变形过大及地下水流失， 引起周围建筑物及地下管线破坏也属基坑工程事故。粗略地划分，深基坑 工程事故形式可分为基坑周边环境破坏、支护体系破坏、土体渗透破坏。
8.深基坑回填土要四周对称回填，不能一边填满后延伸，并做好分层夯实。 9. 深基坑施工中，现场工程技术人员要坚持跟班作业，及时解决施工中出 现的安全、质量问题，确保每道工序在安全保证的前提下才能抓质量、进度。 10.对深基坑施工中的关键部位，必须严格控制，前道工序未验收签证，后 道工序绝不允许施工。
深基坑支护及降水质量控制要点
一、基坑支护的目的与作用
1.保证基坑四周的土体的稳定性，同时满足地下室施工有 足够空间的要求，这是土方开挖和地下室施工的必要条件。 2.保证基坑四周相邻建筑物和地下管线等设施在基坑支护 和地下室施工期间不受损害。即坑壁土体的变形，包括地 面和地下土体的垂直和水平位移要控制在允许范围内。 3.通过截水、降水、排水等措施，保证基坑工程施工作业 面在地下水位以上。
2011年杭州某深基坑围护桩折断事故
2、基坑围护体整体失稳事故深基坑开挖后，土体沿围护墙体下形成的圆弧滑面或软弱夹层发生整 体滑动失稳的破坏。下图为某深基坑围护整体失稳破坏事故。
3、基坑围护踢脚破坏由于深基坑围护墙体插入基坑底部深度较小，同时由于底部土体强度较低，从而发生围 护墙底向基坑内发生较大的“踢脚”变形，同时引起坑内土体隆起。下图为某深基坑发生“踢脚”破坏。
二、基坑安全等级划分及常见支护形式
（1）基坑工程安全等级划分根据支护结构及周边环境对变形的适应能力和基坑工 程对周边环境可能造成的危害程度，基坑工程划分为三个安全等级。即一级、二 级和三级深基坑工程，其对应的重要性系数分别取1.1、1.0、0.9。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一级
★周边环境条件很复杂 ★破坏后果很严重 ★基坑深度大于12m ★工程地质条件复杂 ★地下水水位很高、条件复杂、对施工影响严重
4.槽钢钢板桩 这是一种简易的钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排 组成。槽钢长6～8m ,型号由计算确定。 优势:耐久性良好,二次利用率高;施工方便,工期短。 劣势：不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采 取隔水或降水措施;抗弯能力较弱，支护刚度小,开挖后变形 较大。 适用：多用于深度≤4m的较浅基坑或沟槽。
4、坑内滑坡导致基坑内撑失稳在火车站、地铁车站等长条形深基 坑内区放坡挖土时，由于放坡较陡、降雨或其他原因引起的滑坡可 能冲毁基坑内先期施工的支撑及立柱，导致基坑破坏。下侧两图为 2009年杭州地铁1号线凤起路站坑内土体滑坡引起的支撑体系破坏。
六、基坑施工过程控制要点
首先， 结合设计方案和施工方案中涉及的关于基坑围护工程中国家或地方控制标准和规范要 求，落实各项施工措施包括围护桩墙、止水帷幕、支撑(混凝土或钢支撑)、挖土流程、降水井的 布置和深度等。 其次，注重 围护结构施工控制。围护工程测量放线，重点控制围护结构与地下室外墙的间距； 基坑围护施工设备及机具的性能、安全操作；围护工程原材检验合格；按照围护设计要求进行施 工控制，保证各项控制指标符合设计要求；同时施工应急预案编制和抢险措施的制定。 第三，土方开挖要在围护结构和止水帷幕强度达到设计要求后并具备土方开挖条件时进行；严 格控制挖土深度、留土坡比、施工顺序、出土及运输口位置及路线、工程桩和水平支撑的状况， 围护体系的变形状况、保证土方开挖的合理进度；严禁超挖；坑底可预留20cm原土采用人工挖以 减小扰动；如遇到异常情况，如涌水涌砂、遇到障碍物等，要立即通知业主及参建单位，并应暂 停挖土或采取预定的应急方案抢险；对多道支撑的基坑进行支撑拆除是，要考虑先设置临时换撑， 在其达到强度后再拆除既有支撑；支撑的拆除的方式要更具周边环境及工程成品保护的要求来选 择人工或爆破方式，要确保安全。 第四，基坑降水控制。软土地区地下水位往往较高，会涉及潜水、微承压水和承压水等不同水 文条件，根据基坑所处地层的透水特性，应注意降水和开挖的工序配合。地下水是会影响到土层 强度，如存在地下水渗流会增大基坑的危险性；对涉及承压水层时，可能导致基坑突涌，乃至引 起基坑失稳破坏；因此有效控制基坑降水是非常重要的。降水施工要合理设置井点降水的口数、 深度和洞径大小；涉及潜水降水时应先降水后挖土，控制水位位于开挖面以下0．5m以上；当涉及 承压水层降水时，应根据设计验算在开挖一定深度后开始降压抽水，水压降到安全水位后方能继 续挖土；应通过水位观测井监测水位变化，当水位突变时应分析原因，同时适时根据周边环境监 测情况调整降水措施;当涉及坑外承压水降水时，应配备坑外回灌措施;确保降水措施持续到设计 允许的拆除时间或者持续到地下室出地面为止；施工挖土中应避免挖土机械碰撞降水井，导致降 水井失效；施工要备有抽水电源和抽水设备。
支护体系破坏 1、基坑围护体系折断事故 主要是由于施工抢进度，超量挖土，支撑架设跟不上，是围护体系缺少大量设计上必须的支撑，或者由于 施工单位不按图施工，抱侥幸心理，少加支撑，致使围护体系应力过大而折断或支撑轴力过大而破坏或产 生大变形。下图为2008年苏州某深基坑事故。
图为2008年杭州地铁深基坑施工中地下连续墙折断破坏
基坑周边环境破坏
在深基坑工程施工过程中,会对周围土体有不同程度的扰动，一个重要 影响表现为引起周围地表不均匀下沉，从而影响周围建筑、构筑物及地下管 线的正常使用，严重的造成工程事故。引起周围地表沉降的因素大体有：基 坑墙体变位；基坑回弹、隆起；井点降水引起的地层固结；抽水造成砂土损 失、管涌流砂等。 因此如何预测和减小施工引起的地面沉降已成为深基坑工程界亟 需解决的难点问题。
8.SMW工法 SMW工法亦称劲性水泥土搅拌桩法,即在水泥土桩内插入H 型钢等(多 数为H 型钢,亦有插入拉伸式钢板桩、钢管等) ,将承受荷载与防渗挡水 结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。 施工时基本无噪声,对周围环境影响小;结构强度可靠,凡是适合应用 水泥土搅拌桩的场合都可使用;挡水防渗性能好,不必另设挡水帷幕;可以 配合多道支撑应用于较深的基坑;此工法在一定条件下可代替作为地下围 护的地下连续墙,在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收H 型钢等 受拉材料;则大大低于地下连续墙,因而具有较大发展前景。
3.深基坑土方开挖时，多台挖土机之间间距应大于10m，挖土由 上而下，逐层进行，不得深挖。
4.深基坑上下应挖好阶梯或支撑靠梯，禁止踩踏支撑上下作业， 基坑四周应设置安全栏杆。
5.人工吊运土方时应检查起吊工具，工具是否牢靠，吊斗下面不 得站人。 6. 在深基坑边上侧堆放材料及移动施工机械时，应与挖土边缘 保持一定距离，当土质良好时，应离开0.8m以外，高度不得超过 1.5m。 7.雨季施工，坑四周地面水必须设排水措施，防止雨水及地面水 流入深基坑，雨季开挖土方应在基坑标高以上留15~30cm泥土， 待天晴后再开挖。
五、深基坑支护破坏形式及事故案例
（1）深基坑的概念 住房和城乡建设部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知》规定： 深基坑工程指开挖深度超过5m（含5m）或地下室3层以上（含3层），或深度 虽未超过5m，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的基坑土方
开挖、支护、降水工程。
通常来说，开挖深度超过5m的基坑就能称为深基坑了，目测这个基坑至少得 有几十米，不知道是多大的工程啊！
三、深基坑支护4大设计要求
1. 深基坑的设计应该满足建筑的稳定以及变形的建筑要求， 即正常使用的极限状态和承载能力极限的状态两种。 2.深基坑的设计应该保证极限状态满足足够的安全系数，切实 确保整个建筑工程的安全性。 3.深基坑的设计应该根据周围的实际情况，计算出支护结构的 稳定性以及控制的变形范围。 4.深基坑的设计应该依据周围的环境做出适当的水平位移，确
保建筑的观测性好，同时也确保周围环境的安全。
此外，在深基坑的设计过程中还应该注意其他细节方面的问题， 确保建筑的安全、可靠性。
四、深基坑支护施工10大基本要求
1. 深基坑围护必须根据设计要求，深度及现场环境工程进度来确定 施工方案，纺制后经单位总工程师审批，并报总监理工程师审批，符 合规范及法律法规要求才能施工。 2.深基坑施工必须解决地下水位，一般采用轻型井点抽水，使地下水 位降到基坑底1.0m以下，须有专人负责24h值班抽水，并应做好抽水 记录，当采取明沟排水时，施工期间不得间断排水，当构筑物未具备 抗浮条件时，严禁停止排水。
6.地下连续墙 优势：刚度大，止水效果好，是支护结构中最强的支护型式。 劣势：造价较高，施工要求专用设备。 适用：地质条件差和复杂，基坑深度大，周边环境要求较高 的基坑。
7.土钉墙 土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动的具备挡土 作用的上述围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定 性,使基坑开挖后坡面保持稳定。 优势：稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好、 在土质较好地区应积极推广。 劣势：土质不好的地区难以运用。 适用：主要用于土质较好地区。
2.地下连续墙这种墙体结构的设计能够有效地提高整个建筑的刚度，提高 整个建筑的防渗性。此结构通常情况下，用于软粘土及沙土等各种地质结 构比较复杂的施工环境中。
3.柱列式的灌注桩的排桩支护 这种支护技术的设计方式主要分为疏排设计和密排设计两种形式。 这种支护的设计在桩顶的设计过程中一定要注意浇注相对比较大的 截面的钢筋，并且一定要确保混凝土梁帽连接的可靠性。为了防止 地下水及其杂质在空隙内流入深基坑内，在建筑过程中应该使用高 压注浆的操作方法。 除此之外，在建筑的深基坑支护的设计中还有土钉墙支护、锚杆喷 射支护、锚索支护、桩锚支护、锚板墙支护、水泥土桩的深层搅拌 支护等各种不同的施工技术。
5.钻孔灌注桩 优势:施工时无振动、无噪声等环境公害,无挤土现象,对周围环境影 响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小;当工程桩也为灌注 桩时,可以同步施工,从而施工有利于施工组织、工期短。 劣势：桩间缝隙易造成水土流失,特别是在高水位软粘土质地区,需根 据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问 题。 适用：排桩式中应用最多的一种,多用于坑深7～15m 的基坑工程, 适 用于软粘土质和砂土地区。
3.高压旋喷桩 高压旋喷桩所用的材料亦为水泥浆,它是利用高压经过 旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体, 相互搭接形成排桩,用来挡土和止水。 优势：施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少,并 且施工机具的振动很小,噪声也较低,不会对周围建筑物带来 振动的影响和产生噪声等公害。 劣势：施工中有大量泥浆排出,容易引起污染。对于地下水 流速过大的地层,无填充物的岩溶地段永冻土和对水泥有严 重腐蚀的土质,由于喷射的浆液无法在注浆管周围凝固,均不 宜采用该法。 适用：可用于施工空间较小的工程。
（3）常见基坑支护结构的类型及其适用条件 1.放坡开挖 优势：只要求稳定，价钱最便宜。 劣势：回填土方较大。 适用：场地开阔，周围无重要建筑物的工程。
2.围护墙深层搅拌水泥土 深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土 和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状 加固体挡墙。 优势:由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有 挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振 动、无噪声、污染少、挤土轻微。 劣势：位移、厚度相对较大，对于长度大的基坑,需采 取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移;施工时需 注意防止影响周围环境。 适用：闹市区工程。
二级
★周边环境条件较复杂 ★破坏后果严重 ★基坑深度小于等于12m，大于6m ★工程地质条件较复杂 ★地下水水位较高、条件较复杂、对施工影响较严重
三级
★周边环境条件简单 ★破坏后果不严重 ★基坑深度小于等于6m ★工程地质条件简单 ★地下水水位低、条件简单、对施工影响轻微不同基坑支护技术的适用范围
（2）常见支护形式 1.钢板桩这种建筑施工技术是一种相对比较简单的支护的设计方法，而且 投资比较低。这种设计方法通常用于软地层。