关键词：深基坑施工、综合技术研究
引言
随着我国城市化建设进程的加速，大量高层及超高层建筑，大跨度建筑及特殊复杂结构不断出现，城市地下空间也获得大规模的发展，在这些工程建设过程中出现了许多地基处理，桩基础及基坑工程施工等技术难题。20世纪80年度以前，我国基坑深度多为4米左右的单层地下室，基坑开挖一般仅作为施工单位的施工措施，基坑开挖时多利用钢板桩支护或加大放坡形式进行施工，并没有专门的设计，没有引起工程界太多的关注。至20世纪90年代中期，大城市高层、超高层建筑使超深、超大的基坑工程施工问题逐渐出现，深基坑工程呈现了更深、更大的发展趋势，在大量实践及研究的基础上，我国地基基础及地下空间工程建造技术取得了长足进步，产生了大量新型的深基坑开挖技术、支护技术、防水技术等施工技术、工艺和工法成果，并在工程中得以发展推广应用及创新。在确保工程质量和施工安全的同时，实现了较好的综合效益。本文将从基坑支护、深基坑开挖、工程质量和施工安全等方面做出探讨研究。
一、工程概况
某工程，双层地下室，基坑长120m，宽100.5m，略呈方形，施工现场地标高为-2m，地下室底板垫层地面标高为-9.6m，开挖深度约7.6m，局部深度12.1m（电梯井处），工程桩采用钻孔灌注桩，桩径分别为￠800、￠900、￠1000、￠1100四种设计，要求桩尖进入持力层1m。由于工程位于城市主干道边，地下管网，市政管道多，为确保施工安全和环境保护，建设单位和施工单位必须采取严格的控制措施来确保深基坑施工的质量和安全。
二、基坑围护结构的选型及施工中质量的控制措施
工程基坑支护结构侧壁安全等级为二级。基坑西、南、东三面基坑支护形式采用双排钻孔桩加钢筋砼内支撑支护结构加水泥土搅拌桩作为止水帷幕。基坑北面和东南角采用单排钻孔桩加钢筋砼内支撑支护结构加水泥土搅拌桩作为止水帷幕。钻孔桩间采用2排￠700mm旋喷桩止水，桩长16m。基坑四角布置一道钢筋砼内支撑，顶面标高为-2.6m，截面（宽×高）分别为850×900,650×900,450×900,400×900,400×800,350×800六种截面，立柱桩采用直径700和800的钻孔灌注桩，桩长自地面起约28m，桩端进入粗砂层2m。水泥搅拌桩采用强度等级不小于42.5R普通硅酸盐水泥，掺入量18%，水灰比在0.45～0.6之间，要求强度标准不小于1.2mpa。高压旋喷桩采用42.5R普通硅酸盐水泥，水泥掺入量为40%，水灰比1:1。压顶梁桩内支撑及腰梁强度等级为C30。
深基坑支护结构的设计与施工不同于上部结构，除地基土类别的不同外，地下水位的高低，工程地点所处的环境条件都直接与支护结构的选型有关。为保证工程施工的顺利进行，必须选择一个合理的基坑支护型式来保证施工顺利和安全可靠，工期缩短，带来可观的经济效益和良好的社会效益，反之，一个不合理的方案，即使造价很高，也不见得能保证施工安全。基坑支护结构的整体性及施工质量与深基坑开挖有直接的关系，而支护结构强度、质量、变形则是通过基坑土方开挖施工阶段来进行检验的，所以在进行围护桩施工时，桩体的长度与均匀性胶合质量以及桩与桩之间的接搓质量控制是相当重要的一个关键。
从上世纪七、八十年代起，汕头市就有规划分步骤分地段从旧城西区沿海逐步向东区进行填海为地，进行道路拓展和城市建设。木材和石块是填海的主要材料之一。而这些填海的木材、石块就成了日后楼房建设进行桩基础施工时的“障碍”，特别是在施打围护桩和水泥土搅拌桩。当桩机遇到这填海打下的木桩和石块时，会影响桩体的长度保证，为了使桩尖能穿过这些障碍，须采用“冲孔”或“引孔”工艺来消除这些障碍，但这种情况发生多少会降低水泥土搅拌桩之间的接搓及桩体的胶合质量，这些现象一旦集中出现，势必会影响围护桩的质量而达不到良好的止水作用，这对于基坑的围护结构的整体性是不利的。如何消除这些实际情况带来的不利影响，在深基坑支护方案设计中不仅要在详细地质勘探的基础上和场区所处地理位置来选择受力较合理的基坑支护方式，同时，如遇到上述的类似地质情况，可选择格构式水泥土搅拌桩加钻孔桩加内支撑来达到挡土止水的效果，这样可能会多使用一些建设用地，但对于提高基坑支护安全度是有利的。在施工中，可根据场地实际情况，特别是特殊的场地条件，将传统的深层搅拌桩“一喷二搅”、“一喷三搅”流程，改为“二喷四搅”流程。这样能更容易控制喷浆速度和喷浆量，能较好地解决喷浆不均问题，从而可以更有效地保证桩体的均匀性及胶合的质量。
三、人工降低地下水位及挡水的措施
由于汕头地处沿海冲击平原，地下水源非常丰富，地下水位高，必须经过降低地下水位及结合挡水措施，待地下水位降低到坑底后方可进行土方开挖和基础工程的施工。通过研究选择，工程采用轻型井点降水的方法来降低地下水位。
1.轻型井点降水
轻型井点降低地下水位，是按设计要求沿基坑周围埋设井点管，一般距基坑边0.7~1.0m铺设集水总管，将各井点与总管用软管（或钢管）连接，在总管中段适当位置安装抽水水泵或抽水装置。通过总管利用抽水设备的真空作用将地下水从井点管内源源不断抽出，将原来的地下水位降低到设计坑底以下，就可以进行土方开挖和基础工程的施工了。结合深层搅拌桩的止水作用，可起到基坑内干作业的效果。
2.轻型井点降水的平面布置
轻型井点降水的平面布置主要取决于基坑的平面形状和基坑开挖深度，尽可能将要施工的建筑物基坑内各主要部分都包围在井点系统范围内。工程基坑需降水面积较大，经过研究分析，将拟开挖场地划分为八块，每块分别通过计算基坑涌水量，确定井点的数量和间距，设计出合理的井点平面和高层布置，并在总管回角部加密井点管。
3.回灌措施
当基坑外地下水位降幅较大，基坑周围存在需要保护的建构筑物时，应采用地下水人工回灌措施，即在坑壁与周围建筑物之间打入一定数量的回灌井点，在进行降水井点的同时将充分的水持续不断地注入回灌井中，使周围建构筑物下面的地下水处于动态平衡状态，并基本保持原有水平，避免地基发生不均匀的沉陷，以保证周围建筑物的安全。
四、深基坑开挖方式的选择及应注意的技术问题
1、深基坑开挖土方应遵循“先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则，由上至下，逐层开挖，可将基坑按深度分为多层，进行逐层开挖。开挖方式一般有：1、分段开挖；2、盆式开挖；3、岛式开挖等几种。分段开挖是由一边至另一边，逐块开挖。将基坑分成几段或几块分别进行开挖，开挖一块浇筑一块砼垫层及基础底板。但这种开挖方式适应于较浅的基坑；盆式开挖是先中心后四周，适合于基坑面积较大，支撑困难且无法放坡的基坑，即先分层开挖基坑中间部分的土方，基坑四方的土暂时不开挖，待中间部分的砼垫层基础或地下室结构施工完成之后，再用水平支撑或斜撑对四周进行支撑，边支撑边开挖，直至坑底，最后浇筑该部分结构砼。但这种施工方法对地下结构需设置后浇带或在施工中留设施工缝，将地下结构分两阶段施工，对结构整体性及防水性有一定的影响；岛式开挖是先四周后中心，当基坑面积较大，可采取先开挖基坑周边土方，在中间部分留设土墩作为支点，设置“栈桥”，挖土机可利用栈桥下到基坑挖土，运土的汽车也可以利用栈桥进入基坑运土，可有效加快挖土和运土的速度[2]。施工项目部根据施工现场实际情况，结合周边道路对车辆进出的时间限制，经研究决定把拟开挖基坑按先后开挖顺序划分成八个单元，采取岛式开挖的方式进行开挖。
深基坑土方开挖是基坑施工的重要部分，在采取了有效的支护挡土措施并把地下水位降低到设计坑底后，就可以进行基坑土方开挖了。
2、在基坑开挖中要掌握开挖速率，因开挖速率的大小是引发支护挡土结构产生破坏的因素之一，高开挖速率促使支护结构产生破坏，低开挖速率可使支护结构的内应力进行自我协调而重新分布，有利于充分发挥其护壁作用；支护挡土结构是作为一个整体来设计受力的，因此，对基坑进行均匀开挖，有利于支护挡土结构中应力和应变的整体协调，以发挥其整体的受力特点和作用，如果局部超深开挖，将造成支护结构的局部集中受力，破坏原有设计整体受力原则，使支护结构无法作为一个整体受力而发生过大的局部变形而破坏。所以，在进行深基坑开挖时，一定要分层进行，均匀、均速挖土，切忌随意局部超深开挖或一挖到底。对于坑底设计有不同的深基坑，更不得先开挖较深部位，而应该先开挖到浅基坑后采取局部“先撑后挖”的措施开挖到较深部位，然后优先组织较深基础的施工后再进行较浅的部位的施工，确保施工安全。对于基础边桩紧挨支护结构的情况，在开挖后可暂缓边桩桩头的凿除，利用它为支护结构的临时支撑点以加强支护结构，等基坑中央部位的承台结构基本完成后再开始边缘部分的施工。
3、土方开挖时要时刻监测支护挡土结构的侧向位移和基坑周围地面、路面的情况；坑壁的渗水、流沙情况，一旦发现支护挡土结构有位移突变或其他异常情况，应立即停止开挖，待分析研究，采取有效措施稳定支护结构后，方可继续施工。当坑壁渗水和出现流砂时，就要特别注意周边道路的情况了，只有采取有效的应急措施，消除安全隐患后，才可继续施工。
4、负一层地下室板施工完成后，内支撑梁需拆除后才能进入下道工序施工，在拆除内支撑时及拆除内支撑后，要随时监测基坑支护结构的变形情况，以进一步获取更多的信息资料进行分析，使工程施工始终处于可控状态，确保施工安全。
五、结语
深基坑施工的质量问题实质上是基坑的整体刚度和稳定性问题，即基坑支护结构是否会发生变形，是否会产生水平方向的位移和倾斜，支护结构是否有裂缝，这就要在基坑施工过程中严格监控，根据基坑开挖期间监测到的基坑支护结构或岩土变化等情况，比照勘察设计的预期性状，动态分析监测资料，及时对施工中可能出现的险情进行事先控制，及时采取有效的应对措施，确保施工安全。工程地点位于城市主干道，地理位置特殊，运输土方车辆运行时间有严格的控制，在建工程施工受到一定的影响，消耗了一定的时间。该项目工程的深基坑施工正处于这种外部条件下。但由于在施工前就编写了施工方案并通过专家论证，施工中采取合理的开挖方式和根据道路管制时间合理地安排运输土方车辆的出入，在基坑开挖过程中认真施工，积极应对、处理各种技术问题，制定出一系列有针对性的安全管理措施，建立事故预防及施工应急方案，有效地将深基坑工程施工控制在安全状态下，来确保深基坑工程的施工进度。在预期的时间内，在保证工程质量，施工安全和环境保护的同时，达到原定的进度目标，效益是明显的。
参考文献
[1]余永祯，郦锁林，范业庶，等建筑施工手册（第五版）中国建筑工业出版社,2011.
[2]崔恩杰质量员通用与基础知识、土建方向黄河水利出版社,2013.