论基坑支护方案及加固措施——以武汉某住宅项目为案例

论基坑支护方案及加固措施——以武汉某住宅项目为案例

金 卓

武汉中央商务区建设投资股份有限公司，湖北 武汉 430023

摘要：基坑支护工程是个临时工程，出于成本考虑，设计的安全储备相对较小。但因地质条件、周边情况、气候条件、设计方案及施工工艺等多种复杂因素交互影响，基坑出现险情(或事故)是工程建设中常遇到案例。因此，在险情出现后，根据现场实际情况，及时采取加固措施和应急措施来控制险情的发展尤为重要。 关键词：基坑支护方案；地质；加固措施 中图分类号：O225 文献标识码：A 文章编号：1671-5780(2015)15-0134-02

1 前言

基坑支护工程是个临时工程，设计的安全储备相对较小，但又与地区性有关。不同区域地质条件其特点也不相同。基坑支护工程又是岩土工程、结构工程以及施工技术互相交叉的学科，是多种复杂因素交互影响的系统工程，是理论上尚待发展的综合技术学科。由于基坑支护工程造价高，是各施工单位争夺的重点，又由于技术复杂，涉及范围广，变化因素多，事故频繁，是建筑工程中最具有挑战性的技术上的难点，同时也是降低工程造价，确保工程质量的重点。岩土性质千变万化，地质埋藏条件和水文地质条件的复杂性、不均匀性，往往造成勘察所得的数据离散性很大，难以代表土层的总体情况，并且精确度较低，给基坑支护工程的设计和施工增加了难度。随着旧城改造的推进，各城市的主要高层、超高层建筑大都集中在建筑密度大、人口密集、交通拥挤的狭小场地中，基坑支护工程施工的条件均很差。邻近常有必须保护的永久性建筑和市政公用设施，不能放坡开挖，对基坑稳定和位移控制的要求很严。基坑支护工程施工周期长，从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程，常需经历多次降雨、周边堆载、振动、施工不当等许多不利条件，其安全度的随机性较大，事故的发生往往具有突发性。基坑支护工程造价较高，但又是临时性工程，一般不愿投入较多资金。可是，一旦出现事故，处理十分困难，造成的经济损失和社会影响往往十分严重。下面将结合某工程实际案例，对基坑支护工程全过程，包括勘察、设计、施工和监测工作等各个环节，及开挖过程中遭遇险情的加固处理措施，来浅析基坑的支护和加固。

2 项目概况

本工程由七栋百米塔楼（地上33层）及一栋综合商业楼（地上3层）组成，地下二层（局部一层），基坑开挖面积33293平方米，基坑开挖深度4.6~10.65m，基坑周长约822m。

3 工程地质条件及周边建筑物情况

本基坑位于长江I级阶地，基坑中二层地下室部位开挖深度10.65m，一层地下室部位开挖深度6.95~7.35m，一、二层交界处高差4.6~4.7m。基坑范围内土层分布横向变化很大，有一软土分布带横穿场地中部，其中淤泥质土最大厚度达14m。侧壁上部为填土及可塑粘土，下部至坑底在软土分布带为淤泥质土，软土分布带以外为粘土夹粉土或粉砂夹粉土、粉质粘土。基坑东侧为某小学校舍，西侧临某军工厂厂房，南北侧为新建道路，放坡空间均有限。

4 支护设计方案的选择

支护结构的选型一般有以下几种形式或其组合形式： （1）排桩或地下连续墙

通常由围护墙、支撑及防渗帷幕等组成。适用基坑侧壁安全等级为一级的基坑（即开挖深度大于10m的基坑）。排桩可根据工程情况为悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式支护结构和锚杆式支护结构。

（2）水泥土桩墙

水泥土桩墙，依靠其本身自重和刚度保护坑壁，一般不设支撑，特殊情况下经采取措施后亦可局部加设支撑。一般适用基坑侧壁安全等级为二级的基坑（即开挖深度在7m~10m

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的基坑）。水泥土桩墙有深层搅拌水泥土桩墙、高压旋喷桩

墙等类型，通常呈格构式布置。

（3）逆作拱墙

当基坑平面形状合适时，可采用拱墙作为围护墙。一般适用基坑侧壁安全等级为三级的基坑（即开挖深度小于7m的基坑）。淤泥和淤泥质土场地不宜采用。

本工程基坑形状特殊，基坑重要性等级为一级，支护结构采用组合形式。二层地下室部位采用排桩加内支撑，部分双排桩悬臂支护；一层地下室部位及一、二层交界处采用悬臂排桩支护，有软土分布地带则加设被动区加固。

5 基坑的地下水控制

在地下水位以下的含水丰富的土层中开挖大面积基坑时，常会遇到大量地下涌水，还可能出现严重的翻浆、冒泥、流砂等现象，造成大量水土流失，使边坡失稳或附近地面出现塌陷，严重时还会影响邻近建筑物的安全。因此地下水控制也属于基坑支护工程中重要的一个环节。地下水控制方法可分为集水明排、人工降水、截水和回灌等型式单独或组合使用。

本工程地下水控制型式采用深井降水及隔渗帷幕。 6 基坑的土方开挖

基坑土方开挖前必须进行地质勘探和了解地下管线情况，根据土质情况和基础深度编制专项施工方案并通过专家论证。施工方案应与施工现场实际相符，能指导实际施工。其内容包括：放坡要求或支护结构设计、机械类型选择、开挖顺序和分层开挖深度、坡道位置、坑边荷载、车辆进出道路、降水排水措施、地下水位及周边环境的监测要求等，同时对重要的地下管线应采取相应的保护措施。

（1）基坑工程的挖土方案，主要有放坡式挖土、中心岛式挖土、盆式挖土和逆作法挖土及上述组合形式。

（2）土方开挖顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循分层、分段、对称、平行、留土护壁的原则，限时完成开挖。

（3）土方开挖宜采取机械开挖与人工开挖相结合方式 一般情况下采取机械开挖，坑角土方宜采取人工配合小反铲开挖。基坑开挖至坑底20cm时宜改为人工清理坑底，严禁超挖。开挖过程中严禁碰撞支护体系及工程桩。

（4）严格按土方开挖施工组织设计要求进行土方开挖，土方随挖随运，不得随意堆置在基坑周边。

（5）为防止基坑开挖后土体回弹变形过大，应减少基坑暴露时间，并防止地基土浸水。在挖至设计标高后，尽快浇筑垫层和底板。

7 基坑检测要求

（1）基坑施工过程中进行检测

检测内容包括：边坡土体、支护结构水平位移检测、基坑坡顶沉降位移检测、支撑立柱变形观测、支撑轴力测试、基坑周围建（构）筑物及地下管线等地下设施变形观测。

（2）基坑开挖、施工期间每2~3天观测一次，基坑运行维护阶段每10~15天观测一次。遇到大雨或变形速率过大等情况时，应加密观测。

（3）基坑检测发生异常或边坡土体、支护结构水平位

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3.3 设计变更控制

施工是按照设计进行的，一旦设计发生变动将直接影响施工进程，设计的变动最好提前，才能减少施工中的经济损失。设计变更要考虑工程造价，尽可能地减少对工程的影响，减少工程的经济损失，设计变更要取得设计单位的同意，根据施工实际情况进行全面的考虑，最终通过严格的审批才能最终进行。

3.4 成本控制

工程成本控制对施工阶段工程造价控制来说是重要的，施工阶段要对工程中的各种资源进行综合的利用，提高资源的使用效率。工程中涉及的人员众多，因此，需要对其人员费用进行合理的控制，要根据工程预算，对员工人数进行严格的限制，根据市场价格进行合理的付费，通过合理的分配，实现员工的最大价值，避免员工费用的浪费，实现员工成本的控制。工程中涉及的材料众多，材料控制占施工阶段工程造价控制中最主要的一部分，材料的控制对施工阶段造价成本控制有着直接的影响，对于材料的采购，要依据预算中规定的价格、质量进行采购;在领取时，要进行严格的控制;对材料的使用，要不断提高使用技能，避免对材料的破坏、浪费，进而实现对施工阶段成本的控制。

3.5 拨款控制

拨款控制是施工阶段造价控制的重要环节，工程造价的全过程中对资金的使用要进行系统的规划，保证工程使用资金的充足，但又不能剩余过多资金，造成资金的浪费。拨款要按照合同进行，对工程进行有效的监督，对工程进度进行跟踪，确保拨款资金能够有效的使用，提高资金的利用率。

3.6 签证控制

工程中的监理制度确保了工程资金的合理使用，对于监理人员要逐渐实现专业化，将签证进行严格的管理，避免不规范的现场签证，确保签证的真实、确切性及其经济效益。签证的真实、确切性来自于造价师对工程进度的掌握，应对工程的信息进行全方位的了解，规范签证，避免因施工阶段中存在的隐蔽工程、变更签证给工程造成的损失。

3.7 索赔控制

在工程施工阶段常伴随着索赔，索赔极易引起工程投资的增多，给工程资金造成压力，严重的将影响工程的进展，施工阶段对索赔进行控制将实现对工程造价的控制。索赔要根据双方的合同进行协商，避免对任意一方权益的造成损害，

（上接第 134 页） 移（最大值）累计达到监控报警值时，应立即停止施工，并通知各相关单位协商是否采用应急措施。

8 险情的处理及加固措施 （1）险情及其发生的原因

基坑西侧支护边开挖过程中，正直暴雨季，临基坑西侧的某军工厂厂房发生沉降位移、开裂，坑边冠梁产生裂缝。险情发生后，立即组织基坑西侧反压回填，位移得到有效控制。经分析，险情发生原因如下：1、基坑范围内土层分布横向变化很大，有一软土分布带横穿场地中部，其中淤泥质土最大厚度达14m。2、基坑开挖时，正直暴雨季。3、基坑西侧临某军工厂厂房，厂房内靠基坑侧临时堆放很大集中荷载（铁质备件），该建筑物为砖砌体，基础无大放脚，且距基坑（坡顶）仅有1～2.5米。4、原设计时考虑成本因素，未留太多富余，部分支护桩没有穿透至粉砂层；同时被动加固区未达到设计预期效果。于此同时，南侧、东侧局部段变形仍持续发展，且当天水平位移、连续三天水平位移、累计水平位移监测数据均达到报警值。

（2）加固措施

为确保后期基坑施工安全，须对基坑采取加固措施。经反复论证，具体加固措施如下：

同时，为了有效的预防索赔的发生，工程双方在对工程进行交流时，要做必要的文字记录，尽可能的得到领导的签字，为可能发生的索赔留下证据，再者，索赔的金额要合理，才能实现索赔，避免因索赔时间过长，影响工程的进度。

4 竣工验收阶段的造价控制

4.1 应做好工程造价资料的收集和整理工作

对于与工程造价相关的一切资料，施工单位对其都应高度的重视，并且建立与之相关的积累制度，确保工程造价资料收集和整理工作系统化、标准化和规范化的进行。造价人员在完成了一个项目后，应将全部的造价资料录入到计算机系统中，从而为后续的类似工程提供经验和参考。

4.2 对竣工结算进行严格的审查

作为投资控制的最后一个阶段，竣工结算不但决定了施工单位和建设单位之间的利益关系，其对工程项目造价的整体控制效果也有着直接影响，因此，竣工结算的审查人员应与各个部门的人员紧密配合，严格的审查各个细节。在建筑工程项目的各个阶段中都应贯穿造价控制工作，这样才能促进我国工程造价行业的健康发展。

5 结语

工程造价管理贯穿于建筑工程的整个过程，所以需要运用科学合理的手段来对建筑活动中各个环节及各种问题进行有效控制，在工程实施的各个阶段加强对工程造价的控制，对建设周期中的各种重要信息进行认真分析和充分利用，从而把握好市场经济发展的规律，实现对工程造价的有效控制，节约工程造价，确保建设资金经济效益和社会效益的实现。

参考文献

[1]朱全秀. 浅谈建设工程造价全过程控制[J]. 消费导刊,2007,13:129-130.

[2]张洪利. 工程造价全过程控制中存在的问题及对策[J]. 商业文化(下半月),2012,04:71-72.

[3]黄静. 我国建筑企业工程造价全过程控制与管理[J]. 中小企业管理与科技(中旬刊),2014,08:62-63.

[4]雷丽莎. 浅谈建设工程造价全过程控制[J]. 中国科技信息,2013,01:52.

[5]张明媚,王明辉. 略论工程造价全过程控制[J]. 山西建筑,2009,03:235-236.

[6]夏章义. 工程造价全过程控制原则与措施[J]. 现代商业,2009,21:124.

基坑东南角冠梁处加设水平钢管角支撑；基坑东侧一层地下室沿隔渗帷幕外侧设置一排微型钢管桩抗滑移。微型钢管桩桩顶与冠梁采取措施相连结，使两者共同工作；基坑西南角为二层地下室区域，该区域分布有深厚软土段，增设第二道钢筋混凝土水平角撑，第二道角撑下，坑边保留部分土方作为支护桩的临时反支挡，中间土方挖到底时，再抽条挖除保留部分土方，立即施工地下室底板垫层，垫层混凝土厚度加厚至300mm靠近基坑西侧厂房区域，采用中心岛式挖土；增加坑外卸土减载方案，在原卸土2.5m的高度上，再加宽卸土平台宽度，宽度至少达3.5~4m；采取信息法施工，加强加密上述区域监测工作。同时，现场做好应急措施的准备工作；尽快施工封底。

9 结语

本文以此工程为例，浅论基坑支护方案的加固处理措施，为类似基坑工程提供参考借鉴。

参考文献

[1]《建筑基坑支护技术规程》 JGJ120-2012. [2]《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012.

[3]《建筑基坑工程监测技术规范》 GB50497-2009.

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