王强

摘要：深基坑开挖要具备以下的必要条件：首先保持深基坑干燥状态，创造有利于施工的环境；其次是确保边坡稳定，做到安全施工，如果忽视这些必要条件，其后果是严重的。本文通过了解地下水丰富的影响来研究深基坑开挖施工技术 。

关键词：地下水；深基坑；开挖施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A

一、地下水给深基坑开挖造成的不良影响

1、当渗流水在深基坑坡面溢出时,土体颗粒在动水压力和自重下滑力的双重作用下,先将坡脚附近土粒浮起,使其失去支撑,然后迅速发展到土体流动或坑壁塌滑，称之为“流土”,这种现象往往是突发性的,对地基的破坏十分严重。如某建筑物建在河流冲击的粉砂、细砂层上,深基坑开挖中采用深沟降水,当挖深到设计标高时,由于局部排水段失效,地下水从坡面逸流,使该段坑壁发生流砂,继而塌滑。使工期延误,损失惨重。

2、在粉细砂层或粉土场地，地基土在地下水动水压力作用下，基底往往会发生翻泡、冒水、土体颗粒上浮等现象,称为“砂沸”，由于“砂沸”发生的面积一般较大,影响深度也较深,故一但发生,整个地基就会受到扰动,原始结构遭到破坏，影响地基强度。

3、渗透水流在一定的水力梯度下产生较大的动水压力冲刷, 挟走细小颗粒或溶蚀岩土体中的孔隙逐渐增大,甚至形成洞穴,导致岩土体结构松动或破坏,以致产生地表裂缝、塌陷,影响建筑工程的稳定。这种潜蚀作用,在黄土和岩溶地区经常发生。

4、当基坑下有承压水时,开挖基坑减小了含水层上覆生活透水层的厚度,在厚度减小到一定程度时,承压水的水头压力能顶裂或冲毁基坑底板,造成突涌现象。底板裂缝使地基整体性遭到破坏,突涌带出的土体,使下卧层淘空,降低了下卧层的强度,对工程极为不利。

二、深基坑开挖施工技术

1、施工准备

深基坑一般指开挖深度大于5m的基坑。深基坑施工前，应了解建筑场地及周边、地表至支护结构底面下一定深度范围内地层结构、岩土性状、含水层性质、地下水位、渗透系数等；了解建筑场地及其附近的地下管线、地下埋设物的位置、深度、结构形式及埋设时间等。对已有邻近建筑的深基坑施工，应熟悉已存邻近建筑的位置、层数、高度、结构类型、基础类型，此外，也应掌握深基坑施工的其他条件，如深基坑周围的地面排水情况，地面雨水、流水、上下水管线排人或漏人基坑的可能性以及深基坑附近的地面堆载及大型车辆的动、静荷载。

2、深基坑施工方案

施工方案(或施工组织设计)是搞好一切工程的先决条件，它包括深基坑工程设计，主要有支护设计、降水或截水设计、开挖设计和监测设计。支护设计主要满足边坡和支护结构稳定的要求，既不产生倾覆、滑移、整体或局部失稳，深基坑底部不产生隆起、管涌，锚杆部位不致抗拔失效，同时必须满足水平位移和地基沉降不超过允许值，支护结构构件本身受荷后不致弯曲折断，剪断和压弯。深基坑支护常用的几种方法有坡率法、排桩支护、钢板桩支护、地下连墙支护、土钉墙支护、深层搅拌支护等。降水设计应控制由降水引起的地基沉降不致对邻近的重要管线产生过量沉降，影响其正常使用或危及其安全；地下水控制常用的几种方法有明沟排水、电渗降水、轻型井点降水、管井降水等。截水帷幕应控制不致因渗漏而引起水土流失和过大的变形。常用的方法主要有高压喷射注浆、深层搅拌；土方开挖设计应满足分层、分段、对称、平衡、适时的原则，确保土方开挖安全、运输合理；根据施工方案，施工前应作好设计交底，针对深基坑施工的施工工艺和作业条件，制定措施得力、针对性强、合理全面的施工方案。施工方案应充分认识深基坑施工的难点、重点和施工工艺的特点，质量安全控制目标恰当，保证措施到位，施工组织合理，检验监测严谨。

对不同的深基坑支护方式，施工的难点和要点有所不同，但总体要求基本一致。一是对施工工艺要熟悉，掌握基本的施工参数；二是要掌握主要施工机械及配套设备的技术性能；三是对水泥、砂石、钢筋、锚杆、钢板桩等原材料及其制品进行质量检验，并保证施工质量。四是根据场地特点和不同的施工阶段，采取合适的降水或截水措施。五是土方开挖应分层分段进行，控制挖土进度；六是对雨季施工既要注意排除地面雨水倒流入深基坑，又要注意雨季水的渗入，土体强度降低，土压力加大造成深基坑边坡坍塌事故。

3、深基坑开挖时的主要技术措施

（1）提出合理的开挖程序及开挖施工参数。这是确保深基坑稳定和控制深基坑变形符合设计要求的关键，其基本要求为：①有支护(锚拉)的深基坑要分层开挖，分层数为深基坑所设支撑道数加一。每挖一层及时加好一道支撑或设好一道锚杆。当采用土钉墙或喷锚网支扩方案时，应按设计每挖一层土做一层支护、随挖随支护；②有内支撑的深基坑，每层土的开挖，对同时开挖的部分，其位置和深度，以保持对称为原则，防止深基坑支护结构承受偏载；③保证支撑、围檩或拉锚的施工质量，科学组织、精心施工；④规定施工场地、土方、材料、设备的堆放场地及数量，限定深基坑旁边的超载；⑤确保排水、堵水及降水的措施，严防围护墙体发生水土流失而导致深基坑失稳；⑥合理确定地基加固的范围、质量要求及检验方法⑧提出监测设计，落实按监测信息指导施工防止事故的方案。

（2）考虑时空效应的开挖及支撑施工。深基坑开挖的几何尺寸(长、宽、高)和挡墙开挖部分的无支撑暴露时间，对基坑围护墙体和坑周地层位移有明显的相关性。这里反映了深基坑开挖的时空效应的规律。考虑时空效应的开挖及支撑施工应根据下述诸因素进行：①基坑规模、几何尺寸、围护墙体及支撑结构体系的布置；②基坑地基加固和施工条件；③选择基坑分层、分块、对称、平衡限时开挖和支撑的顺序，并确定各工序的时限。

（3）逆作法施工的措施。

照明、通风：采用有效方法满足施工需要。

挖土：周边底板逆作挖土时，按20m～30m抽条间隔挖土，挖土时先挖预留洞以下的土方，再间隔抽条挖洞口两侧的土方。每一分块逆作挖土时，采用分皮分层挖土，分层厚度不大于2.5m，每一施工段与未开挖部位之间边界采用临时边坡，临时边坡为1：1.5，平台宽度为2m。

（4）深基坑降水技术措施。为确保地下水位始终在深基坑最低开挖面以下0.5m或1m处，疏干井应始终抽水，而减压井则为控制⑤2层微承压水水位的水头标高，适时抽水，降低承压水头标高。为确保深基坑开挖过程中的抗承压水稳定性，在深基坑周边设置承压水位观测井，对承压水的水位进行密切监测；根据有关部门提供的承压水水文特性，通过验算确定设置承压水抽水井的口数、抽水时间及抽水量，掌握“适时、适量抽取”的原则，避免由于过度抽取带来的对周边环境的不利影响。

（5）深基坑内外排水与坡面保护。由于深基坑面积庞大，相应形成较大集雨面积，为防止深基坑内积水，深基坑内设置由明沟、集水井点构成的排水体系，确保能将雨水及时排出坑外。为减少坑外坡面渗流量，在卸土留坡的第二级平台处打设复合土工膜防渗墙。在挖土过程中凡需长时期暴露的开挖坡面，均需采取保护措施，坑内的留土平台及坡面在保护面铺设φ16@200×200钢筋网，并上覆50mm厚细石混凝土，在坑外卸土坡面上铺设一层无纺土工布，然后铺设φ16@200×200钢筋网，并上覆50mm厚细石混凝土，坡面留泄水孔。

二、深基坑开挖施工质量控制要点

（1）围护结构出现渗水、漏泥或开挖面以下出现冒水，应变处置措施：①采取止水堵漏措施；②发现薄弱环节，及时采取加固措施。

（2）支撑支柱桩不均匀沉降或上浮，应变处置措施：①在支撑上加载或卸载；②设置临时拉系构件，以使支撑稳定；③设立竖向十字撑；④调整立柱上支托支撑的支托构件标高。

（3）土方开挖不均衡，支撑施工不及时致使支护系统受力和变化速率过大，应变处置措施：①加快开挖和支撑的施工进度，增加支撑预加轴力的次数；②调整开挖及支撑施工次序，减小每步开挖的空间尺寸，使深基坑受载均衡。

（4）深基坑隆起过大，应变处置措施：①在最下层开挖时，采取分块挖、分块浇筑垫层混凝土，以控制墙体位移；②采用中心岛法挖土；③超前在坑底进行块凝压力注浆；④压载。

（5）围护结构刚度、强度不足，变形过大，应变处置措施：①增加临时斜撑、角撑；②对支撑加设预紧力；③加强支撑的竖向间距；④在坑内堆载或坑周卸载。

结语

总之，深基坑工程是一个系统工程，涉及到设计、施工、监理和监测等不同单位，需要各方密切配合。由于各工程的场地的地质、环境条件不一样，在每个深基坑工程设计施工的具体技术方案制定中，必须因地而异，不可以照搬。深基坑工程工程存在较大的危险性，易发生重大的工程事故，因此只有从实际出发制定切实可行的施工方案，经专家论证审核通过方可以实施，这样才能确保深基坑工程安全实施。