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2 9 0 管理施工 城 市道桥 与防洪 2 0 1 2 年 8 月第 8 期 论基坑支护结构的变形控制与周边建筑物的保护 李卫华 广州 市园林 建筑工 程 公司 ， 广东广 州 5 1 0 0 9 5 摘要 该文就建筑深基坑支护结构在工程建设过程中的变形控制及对周边建 构 筑物的保护等若干问题进行探讨， 可供同 行参 考 。 关键 词 深基 坑 ； 支护结 构 ； 变形控 制 ； 建筑物 保护 中图分类 号 T U 4 7 3 ． 2 文 献标识 码 B 文章 编号 1 0 0 9 7 7 1 6 2 0 1 2 0 8 0 2 9 0 0 2 0 前 言 近年来 ， 随着城 市建设 的高速 发展 ， 工程建设 性 质 、 规模 也不断 向综 合化 、 复杂 化的方 向扩展 ， 其 中各种地下工程包括大型地下商 场 、地下停 车 场 、 地铁工程、 城市过江隧道工程 、 人防工程等建 筑基坑建设也随之向“ 宽 、 深 、 大 ” 的方 向发展。而 与之相伴随所产生的各种不良地质条件问题、 地 下水 问题 、基坑支护技术问题及城 市中心区邻近 住 宅 、 商铺 、 市政管 网的基坑变形 控制 问题 、 周边 建 构 筑物的保 护等 问题 E l 益显著。基坑施工安 全不仅要保证基坑施工 中围护结构 的稳定 、基坑 内作业人员 的施工安全 ，而且更要严格控制基坑 周边地层 的变形与位移 ， 确保周边建 构 筑物 、 道 路 、 市政管线的安全 。影响深基坑支护结构变形控 制及周边建 构 筑 物保 护 的主要 因素是很 多的 。 本 文主要就建筑深基坑支护结构在 工程建设过程 中的变形控制及对周边建 构 筑物的保护等 问题 进行探讨 1 合理、 可靠的支护结构体系设计 合理 、可靠 的支护结构体 系设计是深基坑 围 护结构变形控制的前提，若支护结构体系的任何 部位存在设计缺陷或考虑不周 ，则 围护结构变形 将难 以控制在允许值范围内 ，甚至 变形严重超 限 导致基坑失稳或发生坍塌等事故 。支护结构设计 合理 、 可靠性 主要体现在 围护结构 的选 型 、 围护 结构墙 、 桩 的嵌 固深度 、 围护结构 的刚度 、 支撑结 构 的选型 、 支撑结构布设方式及强度 、 基底处理 以 及施工监测布置等方面。 1 ． 1 深入 了解和掌握工程地质水文条件 工程地质水文条件是工程设计 的基础 ，也是 参建各方在工程建设过程中需要特别注意的重 收稿 日期 2 0 1 2 0 5 1 0 作者简介 李卫华 1 9 6 9 一 ， 女 ， 重庆 人 ， 工程师 ， 从 事市政 工 程管 理T 作 。 点。工程参建各方必须深入了解掌握场区的岩土 类型 、 性质 、 参数 ， 以及水文条件 ； 如某些施工场地 的岩土特性 在实验室不 能准确地测 试和揭 露 ， 就 需要设计单位借鉴类似工程 的经验和教训提 出专 业 的设计考虑和要求 。 1 ． 2 内支撑体系设计 问题 1 支撑节点承载力既要满足轴力还应满足支 撑和腰梁之间传递剪力要求，支撑和腰梁连接部 位 的翼缘和腹板均应焊加劲板 。基坑平面形状有 向内凸出的阳角时 ， 阳角两侧转檩应封 闭 ， 而且 同 时布设支撑点 ， 该 部位如有斜撑 ， 可设置抗剪键 或 水平方 向牛腿 ， 并进行抗剪验算。 2 控制支护结构位移和周边地表沉降量 ， 第 一 道 支撑点 的位置和支撑 的及时架设是关键 。另 外 ， 第一道支撑采用混凝土支撑， 可以有效地提高 支护体系的整体稳定性。 3 支撑 水平 、 竖 向间距 应 综 合考 虑 地 质 条 件 、 施工方法及结 构形式后再予 以布置 ， 必须保证 土方开挖、 结构施工作业有效空间， 否则容易造成 土方开挖与支撑架设工序衔接不好 。另外 ， 要考虑 结构柱 、 侧墙钢筋不应在 同一水平面断开。 4 支撑布置尽量避免采用换撑设计 ， 换撑 不 但施工作业 困难 ， 而且会导致基坑暴露 时间过 长 ， 不利于基坑变形控制 。 5 混凝土支撑与钢结构体 系相 比 ， 整体刚度 大 、 稳 定性好 ， 但施 工周期长 ， 往往在混凝 土支撑 体系施工完成达到龄期后 ，该时段支护结构变形 已完成 ， 变形量难以满足该设计工况下的变形值 ， 设计工况验算时应考虑该 问题 。 6 钢支撑 内力设计应考虑构件安装误差产生 的偏心影 响及温度 附加应力 引起的不利影响。 2 支护结构体系施工质量 支护结构体系变形过大导致基坑失稳的一个 主要问题是支护结构体系构件施工质量没有达到 设计要求 ， 导致构件作用减小或失效 。常见的施 工 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 2 年 8 月第 8 期 城 市道桥 与防洪 管理施工2 9 1 质量 问题有以下几个方面。 2 ． 1 围护结构质量 问题 墙 桩 体垂直 度不 够甚至严 重倾斜 、 墙 桩 体混凝土灌 注不 密实出现孔洞 甚至断墙 桩 、 墙 体接缝处施工不规范等 ，这些 问题造 成围护结构 经常渗水 、 涌水涌砂甚至墙体强度不足而开裂 ， 导 致 围护结构变形过大甚至失稳 。 2 ． 2 支撑体 系质量 问题 支撑体系包括钢支撑、围檩结构年久失修刚 度下降， 钢支撑安装后偏心率过大 ， 支撑与围檩、 围檩与墙体间焊接质量差或支座安装不规范， 围 檩与 围护结构间填充不密实 ，钢支撑预应力 施加 不足或损失过大 。 2 ． 3 止水 帷幕质量问题 1 止水帷幕桩体垂直度偏差太大， 使搭接失 败 ， 出现“ 开裆 口” 。 2 围护 结构 桩本 身垂直 度偏差 与旋 喷桩 垂 直度偏差 的叠加效应 ， 出现“ 开裆 口” 。 3 不 良地层桩体成桩效果差 ， 形成较 多的缝 隙 、 空洞 。 4 止水 帷幕 由于施工后 期基 坑 口开挖产 生 的变形而未能紧贴支护结构 ，一旦止水帷幕 与密 排桩之间 的土颗粒流失 ， 止水帷幕变成支挡结构 ， 不堪负荷 ， 必然导致破坏止水 帷幕 。 5 桩体施工中遇到地下障碍物 ， 止水帷幕未 能有效形成 。 3 土方开挖与支撑体系架设工序衔接 控制支护结构变形 的核心是保证基坑 内外 的 水压力平衡与严格控制水土 的流失 。不少基 坑 出 现失稳 、倒塌实质上都是上述这两方 面出现的 问 题 。例如基坑超挖 、 不及时支撑 ， 导致基坑外水土 压力大于基坑内的支撑力 ，使围护结构变形过大 甚至失稳 。造成基坑超挖 、 不及时加撑的主要原 因 有 1 施工过程中为抢进度主观忽视加撑的必要 性 ； 2 支 撑设置不合 理导致 机械 开挖空 间不足 ， 难以实现随挖随撑； 3 土方开挖与支撑体系架设 工序间安排不合理 ， 没有有效衔接 。 4 支护结构体系监测工作 及 时 、准确的基坑变形监测数 据是支护结构 设计优化 和变形控制 的依据 ，是深基坑施 工 中参 建各方安全管理 的眼睛。一旦 不重视施工监测工 作 、 监测点布设不规范、 监测频率过低、 监测点不 注意保护，往往会导致无法及时掌握基坑变形情 况 ， 贻误处理险情的最佳时机。 5 周 边建 构 筑物 鉴定和 保护 做好基坑周边建 构 筑物保 护工作的关键是 掌握建筑物 的现状 ， 控制基坑 围护结构变形 ， 严格 控 制水 土的流失 。 1 做好基坑周边建 构 筑物的调查和鉴定 工作 。设计单位应在工程招标前的各设计阶段会同 建设单位逐步摸查并掌握周边建 构 筑物的类别 、 重要性 、 基础， 以及结构形式等资料。尽量避免受各 种 因素影响 ， 导致支护结构设计时还 没有掌握相关 必须资料， 导致设计阶段对部分建 构 筑物保护认 识不充分和考虑不周全。另外 ， 避免施工单位基 于 成本考虑或重视不够 ， 施工前对基坑周边建 构 筑 物鉴定范围和深度不够 ，现状鉴定资料不翔实 ， 导 致后期施工出现投诉时维权证据不足和相互扯皮 现象 ， 甚至升级为上访事件和法律案件。 2 针对基坑周边重要或危旧的建 构 筑物 ， 设计 单位应在设计图中提出有针对性 的保护方案和要求 ， 在招标设计中单独开项由承包商投标报价。 6 总 结 综上所述 ，做好基坑支护结 构变形控制及周 边 建 构 筑物 的保 护工 作 ， 应该做 到 以下 几个方 面的工作 1 合理可靠的支护结构体系设计是做好深 基坑围护结构变形控制的前提。设计单位应深入 了解认识工程地质水文条件，尽可能收集并掌握 基坑周边建 构 筑物情况， 充分借鉴类似工作经 验 和教训 ， 避免 出现设计缺 陷。 2 支护结 构体 系 中的构件 施工质 量是 深基 坑 围护结构 变形 控制的根本。工程建设单位必须 充 分重视并按照设计规范要求做好支护体 系施 工 质量过程控制。 3 控制 支护结 构 变形 的核心是 保证基 坑 内 外的水土压力的平衡， 严格控制水土的流失。工程 建 设单位应根据工程地质和水文条件特点 ，按设 计工况研制科学合理的基坑开挖方案 ，保证基坑 开挖和支撑体系施作工序问有效衔接。 4 基坑监测数据是基坑变形控制的依据， 工 程 建设单位必须重视施工监测工作 ，严格实施 监 测方案， 及时反馈监测数据， 使工程建设参建各方 都能准确掌握基坑变形动态，及时调整 、改进设 计、 施工方案， 做到信息化施工。 5 工程建设单位应做好基坑开挖常见险情 应急预案的编制、 演练工作， 各项应急设备和物资 要落实到位 ， 出现险情后能够迅速启动预案。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m