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摘要:建筑工程中的深基坑工程是一项较为复杂的系统性工作，尤其是在复杂场地的环境下，深基坑的施工难度更大，极易引起一系列的问题。本文主要针对复杂场地环境下深基坑的施工技术展开了探讨，结合工程实例，阐述了工程难点，并对关键施工技术以及施工成果进行了分析探讨，仅供参考。
关键词:深基坑；难点；施工技术；成果分析
引言
随着经济的发展，城市建设的步伐在逐渐的加快，工程建筑项目也不断的增加。但是当前复杂场地环境条件下深基坑施工项目的日益增多，给深基坑的施工带来了一些不利条件，同时深基坑的施工也会对周边环境造成不同程度的影响。因此，在实际施工中必须要应对工程实际情况进行认真分析，并做好规划，采取有效的技术措施对周边建筑结构的保护，才能在确保基坑工程施工安全的同时，将深基坑施工对周边环境的不利影响降到最低。
1 工程概况
1.1 地理位置及周边环境
本工程位于市中心核心位，南、西均有已建的住宅项目，毗邻的北侧地块是2栋高50m左右的办公楼，东侧为绿地在建2栋办公楼，南侧为在建的高档住宅项目。本项目场地呈长方形，南北向长约112m、东西向宽约254m，占地面积24414.3m2。
基地东侧为在建的超高层建筑，目前处于室外总体施工阶段，距基坑约30m；南侧为在建上部结构的某地块，距离基坑25m左右；西侧在建的建筑，目前处于装饰施工阶段，距离基坑50m左右；东北侧为某大厦，目前进行地上结构施工阶段，距离基坑6m左右。
1.2 深基坑情况介绍
本工程基础地下室为整体地下室，基坑面积约21600m2，整个地下室长215～245m，宽86～107m，基坑埋置深度约为15.9m，属深基坑工程。
基坑四面均采用“两墙合一”地下连续墙围护体系，基坑东侧中部采用厚1200mm的地下连续墙，其余部位均采用厚800mm地下连续墙。本工程采用3道钢筋混凝土支撑，混凝土强度等级为C35，立柱桩作为基坑支护的竖向传力体系。
1.3 工程水文地质情况
拟建场地地下水有浅部土层中的潜水、中部土层中的微承压水(第④2层)和深部土层中的承压水(第⑦层和第⑨层)。因本工程基坑开挖深度约为16.0m，第⑦层埋藏较深，故浅部土层中的潜水、第④2层的微承压水与本工程建设密切相关。经分析，第⑦层承压含水层抗承压水稳定性满足规范要求，但第④2层微承压含水层有突涌可能。
2 工程难点
2.1 基坑开挖面积占比大，可用施工场地空间狭小
本工程占地面积24414m2，基坑开挖面积21600m2，基坑开挖面积占场地面积比例达88.5%，道路红线距离地下连续墙仅为3m左右。深基坑施工过程中，因周边场地可供利用范围有限，对基坑挖土和及时形成支撑有严重影响。
2.2 周边建筑密集，基坑变形控制要求高
本工程靠近商圈，属于核心区域，周边已有及在建工程项目众多。如深基坑土方开挖时基坑变形不可控，将对周边环境造成极大的安全隐患和社会影响。
3 关键施工技术
3.1 基坑槽壁加固方案选择
原设计考虑本工程周边采用“三轴搅拌桩槽壁加固+地下连续墙”的方式作为坑外围护体系。根据本工程地质勘察报告显示，④2层为粉砂层，并存在微承压水层，故考虑对④2层起到良好的隔断效果，且能够确保地下连续墙施工稳定，本工程槽壁加固改为φ700mm@500mm五轴水泥土搅拌桩进行加固。五轴水泥土搅拌桩，对单根桩而言，五轴施工时间增加约50%，但在同等工作环境下，施工效率为三轴搅拌桩完成工作量的2～3倍；五轴水泥搅拌桩的桩芯强度也高于三轴搅拌桩。
而对单个桩孔而言，由于施工时间延长使得孔内土体搅拌次数增加，提高了搅拌桩的均匀性和整体性，可确保④2层不利情况下后续地下连续墙的施工质量(图1)。
3.2 基坑支护方案优化
因深基坑土方开挖最关键的便是基坑挖土速度及支撑形成速度，以在最短的时间内对基坑形成有效支护，而本工程周边不具备土方、材料运载能力，仅能够使用基坑栈桥作为场内运输唯一线路，这将大大降低挖土及支撑施工效率。
本着便于现场施工、交通流畅的原则，在基坑施工场地狭小的情况下，根据以往深基坑施工经验，针对本工程基坑支护布置进行了调整。
考虑本工程基坑距红线距离较近，为形成坑内外围环路，增设东南、西北两侧栈桥板，确保挖机及土方车回转掉头使用。
另根据现有栈桥布置，基坑边角处土方需2～3次接驳方可装运，大大降低了出土能力，故增设栈桥板，确保边角挖土速度以及时形成支撑。
此外，本工程基坑挖土阶段无材料堆放场地，考虑此不利因素，增设4块栈桥板作为成型钢筋、木料堆放场地，并于基坑南侧增设2处栈桥板作为材料仓库，以满足支撑、底板及地下室结构施工阶段材料短驳需求。
西北侧洗车池直接调整栈桥板局部下沉设置，减小土方开挖施工对施工场地的需求。新增栈桥板。
3.3 合理划分土方开挖区域
本工程周边均为已建建筑和在建工程，为确保周边环境安全，在尽早形成底板的前提下，基坑开挖必须坚持“分层、分区、留土护壁、盆式开挖”的原则。
特别是第2、3层土方开挖时，根据基坑尺寸及围护支撑的布置形式分15块共4个阶段进行分块、分时开挖，尽可能减少挖土对于基坑变形的影响。分块的原则为及时形成主撑和对撑，后形成斜撑和角撑。
1)第1层土方开挖:采用6台挖机由基坑中部向东西两侧退挖，总土方量约43196m3，开挖流程为a块→b-1、b-2块→c-1、c-2块(图2)。在a、b-1、b-2这3块支撑完成之后进行c-1、c-2块土方开挖，开挖时间为16d。
5)每块土方开挖完成之后即进行下一块土方开挖，在基坑内形成踏步式开挖工况。
6)每一道支撑混凝土强度达到设计强度的80%后方可开挖支撑区域下一层土方。混凝土支撑拆除采取人工凿除的方式进行。
3.4 加强监测，确定重点
本工程计划从2014年10月—2015年2月(共计4个月的时间)完成地下室4层土体(逾360000m3土方量)、3道支撑栈桥围护结构以及地下室大底板结构的施工任务，工作量大、任务时间紧迫，为达到上述节点计划要求，本工程挖土期间实际日均出土量远超出计划值，因此对基坑变形的监控显得尤为重要。
为保证施工过程中整个基坑的安全，地下室施工期间(含挖土阶段)，本工程进行了严格的监测工作，如支撑轴力、围护墙变形、水土压力变化、地下管线、周围道路和建筑沉降等监测项目，以信息化指导施工，根据实际的监测数据及时调整施工速率及流程。
4 成果分析
1)五轴水泥土搅拌桩槽壁加固机械采用全自动化控制，使槽壁加固质量得到了良好的保障，根据后续地下连续墙检测报告显示，地下连续墙垂直度控制可达到1/150，高于设计要求的1/300；且地下连续墙后续渗漏较小，可见五轴水泥土搅拌桩槽壁加固对基坑周边环境保护起到了至关重要的作用。
2)参照已有项目，并结合本工程现场施工场地狭窄的客观环境条件，利用围护支撑体系，在支撑结构上增设栈桥板，减少了车辆掉头周转及挖土多次驳运的情况。根据施工进度计划，在整体挖土施工过程中，土方开挖施工约节约工期12d，对基坑稳定产生较好的影响。
3)在施工过程中，我们通过合理调整基坑施工分区，减小了基坑开挖对周边区域土体变形的影响。通过加大施工机械和劳动力的投入，并根据首道支撑栈桥情况安排施工机械点位，在保证开挖时整个施工现场秩序井然的条件下，尽可能缩短每层土开挖施工工期，为工程完成既定节点目标打下坚实基础。本工程累计挖土约360000m3，单日平均出土量约3000m3，单日最大出土量11000m3。
4)通过加强基坑变形监测，确定基坑变形重点关注区域，确保工程项目管理过程中可根据实际的监测数据及时调整施工速率及流程，降低基坑开挖灾害事故发生的概率。
本工程底板形成后，土体深层水平位移-46.6mm，墙体深层水平位移-45.59mm，周边地面沉降-21.04mm，周边建筑物沉降-9.44mm，所有数据均小于设计报警值，将深基坑挖土对周边环境影响控制在了合理范围内。
在此次施工过程中，通过采取上述措施，保证了工程在施工现场可用场地紧缺的条件下，整个挖土阶段基坑的变形稳定性和安全，同时加快了基坑开挖的施工速度，最终确保了工程节点目标，取得了良好的社会效益。
5 结语
综上所述，深基坑施工技术对于整个建筑工程的安全性非常重要，任何一个环节的错误都极有可能引起工程的失败。因此，施工队伍必须结合项目特点制定切实可行的专项施工方案，围绕工程难点有针对性的采取技术措施，才能够确保工程保质保量、安全地完成，保证本体项目及周边环境的安全，为项目赢得了良好的社会信誉。
参考文献:
[1] 杨群荣.东渡国际企业中心复杂环境下深基坑施工技术[J].建筑知识:学术刊.2013:420-421
[2] 王振良.复杂环境下深基坑施工技术[J]. 建筑工程技术与设计.2015(18)
论文作者:梁享财
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/7
标签：基坑论文; 工程论文; 土方论文; 栈桥论文; 深基坑论文; 场地论文; 地下论文; 《防护工程》2017年第10期论文;