摘要：在建筑施工过程中，能否对基坑进行合理开挖，会对整个建筑工程的顺利实施形成深远的影响，尤其是复杂环境下深基坑工程。本文结合工程概况及基坑特点，对复杂环境条件下大型深基坑工程施工技术进行了探讨，并对施工过程中进行严密的动态监测指导施工，以确保基坑施工质量与安全。
关键词：深基坑；施工；基坑降水；检测；分析
引言
随着城市建设的快速发展，高层建筑工程项目数量也不断增多，有限的城市空间已不再满足于工程建设的需求，因而工程建设逐渐开始向空中与地下发展，其中，深基坑工程就是一种在地下空间内进行建设的建筑。然而深基坑工程在施工经常会遇到复杂的环境条件，使得安全风险加大，没有使用有效的施工技术将会影响到施工质量。因此，作为施工人员，有必要加强对深基坑工程周围环境的分析，并采取相应的施工技术，以保证深基坑的施工质量与安全。本文就此进行深入分析，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
1 工程概况
某工程规模大、工期紧，地下障碍物埋藏深、分布广，清障难度大且多种施工同步交叉进行，施工组织要求高。基坑地理环境及开挖工况复杂特殊，北侧350m长基坑边线与河道平行，距离8～11m，且基坑与河流中间地下5m埋有新建φ1200mm污水主管道，管道距基坑边为2.5～9.5m。新建地下污水管排放量大，沉降尚未稳定，需严格杜绝基坑北侧渗漏情况的发生。东侧35m为大型住宅区城建公寓，南侧16m外为主干道。如图1所示。
2 采取的主要技术方案
根据类似深基坑施工的经验和方法，结合项目自身施工的特点、难点和要求，按照深基坑围护体系的变形位移规律，将基坑分为西北塔楼A区（小基坑）、中间留土B1区、东侧B2区3个区块。基坑施工采用分类针对式支护、多形式加固，设计“大坑套小坑”、分区分块阶梯式开挖施工方案，并及时进行支撑等多种深基坑施工技术。施工过程中严密进行动态监测指导施工，保证基坑施工安全。基坑围护采用以下优化方案。
3 基坑围护施工措施
基坑施工从清障施工、围护施工、加固施工、基坑降水、土方开挖及支撑施工等5方面制定如下针对性的施工措施。
3.1 清障施工
（1）对地下管道等长线钢混结构障碍物采取放坡开挖，镐头机破除施工。
（2）对个别埋深较深、靠近围墙及临时设施的障碍物，采取施工钢板桩作临时围护的措施进行清障。
（3）对埋深9.8m的泵站基础等极端障碍物，制定专项清障方案，采取施工深井降水和钢板桩作临时围护、钢管作临时支撑，分层开挖等相结合的清障方式进行清障作业。
3.2 围护施工
（1）三轴止水帷幕施工时，严格控制垂直度和保证水泥掺量。止水三轴施工缝采取外搭接多施工一幅的方式进行补强，合理划分施工段，基坑北侧不设置施工缝以保证北侧止水帷幕的连贯性。多排三轴的施工缝节点位置错开大于10m成斜槎式布置。
（2）地连墙施工质量是确保西侧变形控制的关键点之一。为此采取了以下专项处理措施：
①将地连墙导墙由传统的1.5m加深至2.5m，加深导墙提高地连墙成槽的导向作用，降低锁口管起拔对周边环境的影响。
②地连墙成槽期间采用沙袋围高导墙，将水头抬高至地面以上0.5m，以增加泥浆对孔壁的水头压力，确保孔壁稳定。
③合理划分幅宽，采用大功率沉槽机施工，降低单幅成槽时间。
④施工采用多槽段跳打方式，减少施工过程对土体重复扰动及影响的连续性。
⑤将钢筋笼底的主筋头向内弯向15°～30°，避免钢筋笼下放过程中碰靠槽壁。
⑥T形暗撑地连墙采取“一幅3段制”，其中地连墙顶部－2.90～－12.60m为C20素砼，－12.60～－16.20m为C30素砼，－16.20～－25.10m为钢筋笼构造段。
3.3 加固施工
（1）基坑北侧及东侧被动区采用“双排裙边式”三轴搅拌桩加固，桩长14.90m，中间加固三轴与外排止水三轴搭接形成3排整体式三轴，施工缝错开布置。
（2）基坑A区西侧与地连墙之间的主动区采用4排“裙边式”三轴搅拌桩加固，幅间搭接250mm，桩长18.80m。地连墙内侧被动区采用“栅格式”加固，其中紧贴地连墙内侧三轴桩长18.80m，其余三轴桩长9.80m，水泥掺量20%，地面至桩顶范围水泥掺量减半。如图1所示。
3.4 基坑降水
基坑降水效果与基坑开挖有直接关系，根据工程地质情况和本工程特点，坑内地面（－0.60m）至－15.00m采用自流深井降水方式，井深18m，－15.00m至承台底及电梯井底采用轻型井点降水方式，坑外备用降水采用24m自流深井。针对地表1m以下有潜水层，10m以下有承压水，施工排水量丰富，现场施工采取以下措施。
（1）基坑内自流深井降水采用管井，分两阶段施工。第一阶段在桩基打桩阶段，每30m一口，施工80口，既满足打桩施工用水又同时进行土方开挖前的预降水；第二阶段土方开挖前2周进行管井加密，每15m一口，全场增加至160口。先集中对B2区、A区进行降水，等B2区、A区施工至±0.00后再对B1留土区进行降水。
（2）轻型井点降水采用移动独立式吸水泵轻型井点，每个吸水泵插入2根主水管，主水管可接入分管，单个水泵独立排水。
（3）为提高降水效率，深井管上设置A10通长滤孔，外包3层60目塑料丝网，井周围回填级配中粗砂，井口高出地面0.5m进行砖砌保护。
（4）改良基坑降排水系统中传统的砖砌排水沟，采用PVC波纹管及砖
砌相结合的新型基坑排水沟，有效减少因基坑变形导致排水沟裂缝渗漏水现象的发生。
3.5 土方开挖及支撑施工
土方开挖及支撑施工是控制基坑变形的关键，针对基坑开挖特点，合理设计开挖工况，实行分区分块阶梯式开挖，开挖后及时进行支撑施工。
（1）分区（见图3）。根据河流管道保护的要求，采取对称开挖、由远及近的原则。将B2区分为10个小区，采取分区分块阶梯式开挖，由东往西、由北向南两角对称逐步进行。A区分为4个小区，每区由西往东、由北向南两角对称开挖到位，形成支撑后中间再回填土。施工组织方式如下：
①首先采取分段施工组织方式，先施工B2区第一层土方及支撑，再施工A区第一层土方及土撑；
②B2区第二层土方及支撑、第三层土方及支撑、第四层土方采取流水施工组织方式；
③A区作业面狭小，基坑暴露时间越短越有利于变形控制，为此采取平行施工组织方式。
（2）分层。B2区分区开挖单层开挖厚度不超过2m，每层分3次开挖到位，严禁超挖，周边土体采取斜坡方式，单块土体开挖后形成支撑的时间控制在7天内。A区被动区土体经过三轴搅拌加固，提高了土体的强度及侧向抗压力，为此采取投入大量机械设备单区域一次性开挖到位的方式进行，单块土体开挖后形成支撑的时间控制在3天内。
4 基坑监测、检测效果及分析
通过对工程特点的分析和信息化施工要点，制定了重点监测区域为紧临基坑西侧、紧临河流和地下管道的基坑北侧、各区支撑梁主梁。重点监测阶段为A区、B2区第三道支撑施工和拆除阶段。
4.1 重点监测区域
紧临基坑西侧设置2类监测点，一类为西侧基坑边线以外2m设置6个变形位移监测点，用以直接监测基坑变形。另一类在设置9个点，上、下行线分别设置21个和17个监测点；基坑北侧设置8个变形监测点和8个水位监测点；各区每道支撑梁主梁埋设钢筋应力计，监测支撑轴力。
4.2 重点监测阶段
4.2.1 A区、B2区第三道支撑施工阶段
第三道支撑底标高为－12.70m，此时基坑暴露时间过长，完整的支撑体系尚未形成，加固的被动土体大部被破除，接近开挖坑底的土体由粉砂转为淤泥质土体，工况最不利。
4.2.2 A区、B2区第三道支撑拆除阶段
第三道支撑拆除后，围护墙体的下支点下移到底板传力带位置，地连墙及围护桩的弯矩将达最大，要防止第一、第二道支撑突然受力加大而破坏。
4.3 监测成果分析
工程于2014年9月15日开始正式施工，至2015年10月26日，重点监测区域A区、B2区顺利施工至地下室±0.00线。通过对所有监测报告的分析，结合对周边环境（建筑物、管线、地表等）的巡查，工程施工平稳安全、未对周边环境造成不良影响，基坑变形、基坑渗漏控制完全达到预期控制目标。具体监测成果分析如下。
5 结语
综上所述，建筑深基坑工程是一项复杂的系统工程，尤其在复杂环境及工况影响下，涉及领域广、施工难度大，施工技术及措施的采用根据各地不同的环境、地质及水文条件有显著的差异性。因此在实际施工中，工程技术人员需要不断总结实践经验，不断学习新的深基坑施工技术理论，根据工程特点和施工条件进行综合考虑，设计出安全、可靠、经济的包括围护结构、降水、地基加固、支护体系、土方开挖和监测在内的整体施工方案，提高深基坑工程的施工质量，减少基坑事故的发生，创造出良好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1] 王志安，常兴莉.复杂环境条件下深基坑工程施工技术[J].建筑工程技术与设计.2014（30）
[2] 单卓.浅谈建筑深基坑工程施工技术[J].科研.2015（2）：211-211
[3] 孙桂乐.分析复杂环境下建筑深基坑的施工技术[J].民营科技.2015（4）：190-190
论文作者:李洪军
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/22
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