宋艳芹
合肥安兴金水湾养老投资有限公司安徽省合肥市230011
摘要：本文试图通过在安徽国际金融中心基坑支护工作实践，总结出基坑支护管理的通行做法和容易忽略的点，指出通过重评审、严实施、勤监测、有应急这四个方面的九个小点，来把控基坑安全管理的重点。关键词：基坑支护、教训、设计与管理
前言：
安徽省国际金融中心是当时（2009年）在建的安徽第一高楼，楼高239.7米，地上60层，地下3层，在长达4年的建设期内，地库施工经历的困难最多，一度出现了在全国都产生影响的“楼歪歪”。
回顾那段管理经历，虽然后期通过耗资巨大的“逆作法”完成了地库建设任务，但基坑支护的安全度给项目带来的影响已经不可逆转，针对基坑支护的设计管理和建造管理，我们总结了以下几个内容，供行业同仁交流：
基坑一旦开挖，由于大范围内的应力变化，周边土体和建筑物发生变形与沉降的趋势必然启动，这个是不可逆转的，都沉降，但可控的沉降量就是我们基坑作业成功的判断标准。
如何让沉降量在可控范围，“合理”的支护设计与施工就非常关键，这个合理指的是足够的安全储备和适当的经济性考虑。
正文：
我们在实践中总结了“重评审、严实施、勤监测、有应急”这四大工具和9小要点，其中评审的篇幅占得多一点，充分显示了安全更多是规划设计出来的。
一、基坑与支护等级的概念和管理评审要点
在我们国家的规范说明里，基坑等级与支护等级是两个相互关联的不同内容，通常情况基坑等级决定支护等级和监测等级。
基坑等级通常根据深度（7米、7米~10米、10米以上）和规定范围内（1倍挖深与2倍挖深）有无重要的建筑物与构筑物来确定基坑等级，一级都是最高。
基坑侧壁安全等级与支护结构安全等级定于内容均重合，可以不做区分。
我们规范内把支护结构安全等级分为3级，其中一级最高，对周边环境和主体结构施工安全影响很严重的设置为一级虽然设计责任在基坑支护设计单位，对基坑和支护设计等级的确定直接影响到后面一系列结构形式和基坑管理工作的强度，我们应该作为第一个基本评审要素去关心。
二、作为设计依据的基坑环境因素的评审要点
目前我们的设计单位已经习惯于拿资料做设计，现场环境调查投入的精力和经验都不足，为保证基坑支护设计的安全性，投入力量进行环境调查是业主需要亲自关注的。
这些环境调查包括：基坑深度2倍范围内（或者降水影响范围半径内，两者取大值）的既有建筑物的结构类型、层数、位置、基础形式（特别是桩基的形式和深度）和尺寸、埋深、使用年限、用途；
各种既有地下管线（特别是自来水和排水管道的位置，而且需要考虑管道渗漏）的类型、位置、尺寸、埋深、使用年限；
道路的结构类型、位置、宽度、行驶情况、车辆的最大荷载；
拟采用施工设备的荷载以及拟施工季节最大雨量情况下的汇流（外部雨水汇入）和排泄条件。
三、作为设计依据的地质环境要评审
这里说的地质环境主要指我们在设计前进行的岩土勘察所揭示的地质及土层特性。季节性变化也是一个考虑因素。
勘察孔深不少于基坑深度2倍（指最深处，如电梯坑内的集水坑底）由于所有的土层在地下水情况变化情况下，展现出完全不同的力学性能，地下水特别是承压水对基坑突变冲击影响最大，所以地下水特别是承压水的揭示应该具体明晰，以便设计及施工做出有效的方案。
我们现场遇到的最大设计问题，通常不是设计取值太保守，而是在部分业主预算有限的思想主导下，取值偏激进。
对设计依据的地质环境审查就变得非常需要，对于设计计算书中各种强度和应力指标的选取，特别是地下水下砂质粉土、砂土是否进行土水压力分算要特别小心。
抗剪强度的选取不但要依据地质报告中原位试验的结果，还要采用经验对试验结果的代表性进行判断，从而做出安全的选择。
对荷载标准组合的设定
对主动土压力与被动土压力标准值的选取
粘聚力与弹性模量的取值
渗透系数与出单孔水量设定
抗拔承载力与粘结强度的计算与选取
土体在不同含水率状态和工况下的力学特性变化幅度较大
对于锚杆在不同土质中应力取值范围的幅度也很大
水平荷载的核算要考虑到实际工况
四、围护结构设计选型要评审
电梯井和集水坑这些特殊部位，是地质不良情况下施工难点，由于电梯井和集水坑通常比其他部位低近两米，在大面已经降水有效的情况下，这两个部位依然存在地下水渗流，遇到流沙就会产生坍塌。
所以在进行结构设计和计算的时候，电梯井和集水坑部位应该单独划分计算剖面并进行足够的降水和支护设计。
锚拉和支撑式支挡结构是目前常用的支护形式，我们在IFC的建设中，就因为锚拉作业扰动了临近建筑物的桩基反力土层，导致楼歪。所以就支挡作业影响调研周边环境非常重要。当时如果换一种支挡形式也许就能够避免楼房基础的不均匀下沉。
特别是支护结构本身作为主体结构使用时，对支护结构水平位移的控制值就不能按照临时支护的标准去选取，要按照主体结构对其变形的限值去控制。
地下连续墙、钢筋混凝土钻孔灌注桩、锚杆是最成熟的围护类型，水泥土搅拌桩如果施工得好，成型和凝固效果好也比较适用，高压旋喷能做的比较好的不过，而且这种高压液体的切屑需要考虑这种扰动对周边带来的不利影响。
这里容易被忽略的一个地方就是当坑底为软土时，对坑底软土整体加固非常重要，选取格栅式还是整体式设计应该根据具体情况确定。
当年我们在安庆长江边进行基坑施工时，坑底的黑色淤泥未能整体加固，最后基本无法按照设计要求成型，淤泥和混凝土合在一起作为了垫层，还没法保证坑底不涌起，几度出现周边建筑物沉降量过大停工，损失很大，如果设计时考虑坑底格栅或者整体加固，就不会出现这种情况。
需要进行整体加固的时候，优先选用水泥土搅拌，工艺较旋喷可控。只要钻杆深度满足要求，水泥浆配比和供液量满足要求，通常水泥土都可以在开挖后显示出完整的柱形，而旋喷就很难获取完整形状。
高压注浆是一个用处不大的工艺，浆液在地下无迹可寻，起不到预想的效果，很多个项目的实践都没能清晰地呈现注浆对土体加固的明显效果。
排桩特别是钢板桩与拉森桩遇到粉砂流沙地质不可在开挖后加固使用，因为钢板桩的施工会用到震动沉桩，这种震动沉桩的实施会加大对地层的扰动，从而导致流沙的加剧。
五、降水与排水
基坑的失稳，多数与水有关，当基坑周边和地下的水未能有效控制的时候，基坑周边土壤将呈现出非常不利的应力状态，施工环节稍有疏漏，在一个叠加的最不利点就会导致基坑失稳或坍塌。
基坑设计的降水排水是非常重要的一个环节。
在所有的地质条件里，流沙是受地下水影响最大的土层，在地下水位较高和粉砂环境下，止水帷幕必不可少，设计落底式帷幕优于悬挂式帷幕，因为悬挂式帷幕需要配合坑内降水使用，而流沙地质条件下，坑内降水措施的意外会导致基坑工况的改变。
帷幕的作用主要是截水，降水的主要手段还是采用大口井和明沟降水，在地质合适的情况下，大口井降水因为降水深度较深，地下水位观察直观，不需要地下水渗流过围护结构再收集，对基坑施工有利。
六、施工环节的严管控
基坑支护在现场阶段的管理比较成熟有序的是地下连续墙和钻孔灌注桩，控制要点是孔径、垂直度、深度和钢筋混凝土结构质量，灌注前后的泥浆稠度和孔底沉渣这个指标上是保证清孔和灌注质量的主要指标。
挂网和喷射混凝土中，土钉的设置密度及喷射混凝土中速凝剂配比是现场灌注的重点，喷护基底处理的监控应与厚度监控一样重要。
出现局部坍塌后，喷护下部出现塌陷的空洞，应凿除面层重新喷护，要避免随意填塞物品导致基坑变形突然失稳。
水泥土搅拌桩和高压旋喷施工最重要的是喷浆和注浆的计量设施，没有计量设施的机器，没法保证按照设计施工，全凭作业劳工的一时之兴。
基坑支护施工是所有的承包商都比较看重的一个赢利点，因为结构的临时性，导致相关方验收和管理都可能较主体结构松懈，今后应加强这方面的管理，规范已经按照正式工程对基坑支护进行检验批验收，现场也应该尽早把管理观念转变过来。
七、基坑监测要勤
基坑支护的目的就是保证在设计作业环境下，基坑周边环境不受基坑施工影响，或者影响控制在可控范围并不产生损害性影响。
监测的核心就是设定报警值和监测点、频次，以便在对环境产生的危害发生前，有足够的应对时间。
对于基坑安全而言，基坑监测是唯一的预控决策指标，如何让基坑监测按照设计要求进行和报告，各业务单位如何建立一套对基坑监测数据的反应机制，是非常重要的，数据指导施工才能获得安全。
在委托监测单位监测的对象中，最容易忽略的是地下水情况变化的报告，同时施工方式的变化会导致监测项目重要性的不断改变，这些都需要监测单位在报告中反映出来。
对于我们而言，最大的感触是，对监测报告的研读并非固化指标的变化曲线，而是随着不同时间开始的基坑作业行动后监测对象的变化。
核对已经开挖的土层情况也是基坑安全一个重要巡视内容，如果发现已经开挖土层与勘察报告土层明显的差别，这也意味着基坑支护设计的假设条件出现重大偏差，应进行及时的试验和修正。
信息法施工是基坑监测的重要工具，能展示三维的变形发展会更好地指导现场管理
八、开挖顺序和速度要符合设计
不按照方案设定的流向与速度实施开挖目前施工现场的常见现象，所以这么多年质监站反复强调的还是先方案后实施；
先深后浅是一个通用原则，低于基坑平底大面的电梯坑与集水坑应该一次性到位，二次处理引发的质量隐患较多，周边地基多数会被扰动或者掏空。
挖一层支护一层也是要坚持的一个原则，一般施工方案中按照500mm一层开挖，事实上一次2米多是现场经常发生的，一次性挖到底再整体做喷护也是现在承包商经常采取的一个方式，这种情况的扭转需要管理人员下功夫。
九、应急预案的规划与物资准备要有序充分
很多应急预案上来就是组织和制度，这种写法很普遍，但未必能体现出预案设计的严密性。
合适的写法是先进行风险识别和评估，界定出一定要应对的风险类别及具体形式，也要对触发应对条件进行人为设定。
哪些情况下只做紧急撤离，不允许现场人员进行抢险的，需要在方案的前面，黑体字标出，并设置交底和教育要求，务必让每个作业人员明了，首先确保人身安全，而非结构安全。
完成风险识别和评估以后，针对每一个需要应对的风险进行应对设计，然后才是组织机构、制度、物资清单和后评估。
结论：
基坑支护的管理是所有结构中最复杂和多变得意一个分项工程之一，如果无法从环境及地质评审、设计、施工、应急这几个方面同时入手，基坑支护安全就很难得到有效跟进。
参考文献：
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009