谢勇翔
上海龙甲建筑装饰安装有限公司
摘要：在现代建筑工程之中，建筑施工基坑开挖除了需要考虑到基坑工程自身的稳定性之外，还应该考虑基坑工程受到周边环境所产生的影响。本文在对超深基坑开挖施工技术进行研究中，首先基于基坑工程稳定性这一原则，提出了基坑开挖工程的支护结构施工相关技术，随后，结合基坑工程的相关研究结果，对超深基坑开挖对环境影响和控制手段进行分析，最终实现对于基坑工程质量的提升。
关键词：现代建筑工程；超深基坑开挖；支护技术；环境影响
前言：对于建筑工程来说，开展超深基坑的施工和支护，需要对其所处的周边环境进行清晰的判断。基坑工程是岩土工程领域安全要求较高的工程内容，开展施工的过程中，如果不能够分析周边环境，很容易造成工程失稳，形成垮塌，最终引发基坑的变形。除了会带来大量的经济损失之外，还会对周边建筑安全造成不可预估的影响。因此超深基坑需要进行全面的技术分析。
一、基于超深基坑影响下的支护技术应用
（一）超深基坑开挖的变形影响
超深基坑开挖，会对其所处的基坑位置的原始土体产生影响，使其内部所存有的应力平衡遭到破坏。而在应力平衡破坏的过程中，土体开始出现由上至下的卸载，最终形成隆起。同时，其内部原本的围护结构则会在隆起的影响下开始向外部土体进行挤压，造成变形，最终导致土体发生严重位移。以常见的围护结构为例，随着超深基坑施工的深入开展，基坑内部的土体需要被及时清除，此时其内部则形成了悬空状态的围护结构，结构内侧所受到的应力会发生一定程度的改变，导致与外侧应力之间形成不平衡的差值，外侧受力后土体开始向内部移动，基坑底部的土体则会随着应力变化移动到围护结构之中，最终导致基坑呈现出水平方向的挤压和向上的隆起，造成严重变形[1]。
（二）支护方法选择
超深基坑开挖施工中，选择合适的支护方法是能够有效控制变形，提升稳定性的手段，因此在进行支护方法选择时，工程人员需要对基坑变化情况作出充分判断，并以此为基础，展开影响因素的分析，使各种类型的影响因素能够以指标的形式得到量化，最终对指标所具有的稳定威胁作出量化判断。一般来说，影响指标体系的建立作为对环境变化的描述，需要具备几个方面的特点。首先，指标内容的制定，要能够以若干项要素的方式，将超深基坑开挖中可能造成的变形影响进行一一列举，从而能够全面诠释具有稳定性影响的实质因素；其次，指标内容需要具有代表性，能够表现出支护结构施工前后的变化情况；其三，指标应当可以依托分析手段进行量化，且能够直接获取；其四，各个指标之间应当具有一寸关系，能够体现出层次性和连接性。
本文结合超深基坑开挖的影响特点，将安全性作为稳定要素进行了指标确立。对于超深基坑开挖来说，影响其稳定安全的主要由围护结构自身强度，围护稳定性和基坑周边建筑的环境特点。围护结构自身的稳定性是选取支护机构施工时所要考量的内容，主要集中在材料、施工工艺、应力分布等方面；围护结构稳定性则表现在管涌、滑动、颠覆等具体变化的应对方面；基坑周边建筑环境特点则可以细分为支护结构所形成的水平位移、周边土体内部的管线分布情况额土体垂直沉降率等方面。通过以上指标的分析，可以择优选择支护方案，使支护结构施工能够与超深基坑开挖相契合，保证安全性和稳定性。
（三）超深基坑开挖工程的支护施工
本文以某建筑施工工程的超深基坑开挖工程为例，进行了全面的安全影响分析，并制定了相应的支护施工方案。由于其所处的土体环境以淤泥质亚黏土、风化岩为主要的构成方式，稳定系数较低，因此本文选用了矩形钢筋混凝土的方式进行基坑外围设计，使其搭建成为基坑下方的连续墙，同时设置20根钻孔灌注桩和15根水平钢筋土格架，形成立体结构的基坑支撑[2]。同时，结合基岩起伏变化情况，设置了连续墙厚度、结构外包、墙顶标高等尺寸参数，混凝土材料强度为C30。
施工工序分为几个步骤。首先需要进行环境设定，施工人员需要对基坑位置的场地进行平整，保证超深基坑开挖的顺利进行。同时设定支护工程与基坑开挖工程同步，进行水泥搅拌，使基坑内部的土体得到加固，形成筑导墙。随后需要开展地下连续墙的施工，地下连续墙主要包含有导墙、槽段、钢筋笼下方、混凝土浇筑等施工部分。依据施工图纸，施工人员需要在槽段位置两侧进行“L”性的混凝土导墙建构，混凝土浇筑高度为150cm，用以进行基坑内部的挡土。随后开展槽段挖掘。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于20m以下的第四系覆盖层，则需要采用钻抓法施工技术，通过采用膨润土进行泥浆固壁，保护围护墙体，随后判断地下水位情况再进行槽孔施工。钢筋笼的下放施工则需要采用“九点法”，将钢筋笼材料分设为两个部分，通过两台起重机将其吊放至槽位，再利用单台起重机进行上段和下端的接驳，使其能够完成焊接。最后进行混凝土的浇筑封顶和封底，完成支护施工。混凝土的预制搅拌可以由搅拌站率先完成，在通过运输罐车运抵现场。为了能够提高施工效率，本文对于基坑深度超过20m的体系结构，采用了自密性混凝土材料通过产假早强剂的方式，迅速提高设计强度，保证施工进度。
为了保证后期稳定，在完成支护现场施工后，本文还针对连续墙和墙体钢筋进行了变形监测和应力监测。其中，基坑围护的形变问题一般出现在墙体侧向等应变位置。因此在连续墙内部预先埋设PVC塑料管，对结构位移情况进行跟踪；而对于钢筋应力，则可以采用盈利测孔的方式，将各个断面设置剖面测孔，并加装应力计，进行变化分析。
二、超深基坑开挖的周边环境影响分析
（一）环境因素所引发的基坑变形
随着城市建设的蓬勃发展，现代建筑工程中，大部分建筑任务都集中在环境十分复杂的城市市区之中，超深基坑在开挖和支护施工过程中，势必也需要对周边环境所产生的影响进行深入分析，以确保工程稳定性。对于城市的建筑环境来说，地下的管线设施、周边的道路设施以及建筑群等，都是会对超深基坑开挖产生影响的重要因素。一般来说，在基坑所处范围之内存有建筑物，这种环境被称为浅基础环境，环境特征与建筑物的特点可以分为箱型基础、阀型基础、条形基础等，这些环境基础其所处的位置、大小、埋深情况对于基坑的开挖与维护都有着深远影响。一般情况下，施工人员在进行结构设计时需要对所处位置的土体压力进行全面计算[3]。对于浅基础的环境影响，在基坑开挖支护工程中，一般采用弹性解析法对应力变化情况进行分析。在弹性解析法当中，关于弹性体表面通过施加数值集中力，使其能够得到应力分量解析数据，从而依据应力分布图进行变化规律分析。
除此之外，部分超深基坑的开挖施工所面对的周边环境，由于临近建筑的地基建造特点，呈现出“桩基础”这一特点。在这种特点中，既有建筑物与基坑之间的土体形成了“土墙”特征，受到土墙的影响，其工程所受到的侧压力、摩擦力作用较强，从而使摩擦端能够实现对于阻力的分担。一般来说，这种基础之下的超深基坑开挖工程呈现出竖向载荷，在一定程度上使得坡桩与加固之间的位移得到了控制，对于稳定性具有提升作用。
（二）超深基坑的变形控制
在周边环境影响下，超深基坑的变形是有规律可循的。在相关的研究中，超深基坑的变形规律主要体现在开挖和应用过程之中，对于开挖工程的施工过程，其所面临的变形问题前文已经进行了全面论述，本文认为，可以通过指标分析的方法进行支护方案的选择，从而提高基坑的稳定性。而在基坑的应用过程中，由于其所处的周边环境问题，在沉降文职方面会呈现出向临近建筑物靠近的趋势，最终造成变形。通常情况下，建筑物所表现出的埋深越深，影响越低。因此在进行管理和控制时，可以采用专门的监测设备对其变化情况进行实时监测。
本文在进行基坑支护工程时，针对超深基坑特点，设置了多组监测内容。例如在地面沉降情况的监测和分析当中，本文在基坑位置的周边地面进行了水平仪沈北的布设，通过数据统计等相关信息软件，对水平仪监测到的地面变化规律，从而实现对于基坑变形情况的判断。此外，在桩身位移情况的判断中，可以通过围护桩监测的方式，进行测斜管的装设，获取桩身的位移情况。
结论：综上所述。在现代建筑施工工程当中，超深基坑的开挖施工所面临的环境影响因素较为普遍，为了能够提升基坑施工的稳定性，避免出现安全问题，在进行施工时，施工团队需要结合影响指标因素的判断，进行支护方案的选择。同时对于受到周边建筑物的影响，应当积极采用监测控制手段，对超深基坑中各项容易引发变形的问题进行变化规律分析，保证基坑的稳态应用。
参考文献：
[1]初振环,王志人，陈发波等.紧邻地铁盾构隧道超深基坑设计及计算分析[J].岩土工程学报,2014,36(S1):60-65.
[2]徐光黎，刘佑祥,张晓玉等.武汉某超深基坑软土抗剪强度指标选取及应用研究[J].岩土力学,2014,35(S2):306-312+318.
[3]褚峰,李永盛,梁发云等.土体小应变条件下紧邻地铁枢纽的超深基坑变形特性数值分析[J].岩石力学与工程学报,2010,29(S1):3184-3192.
论文作者:谢勇翔
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/10
标签：基坑论文; 深基坑论文; 工程论文; 应力论文; 结构论文; 环境论文; 稳定性论文; 《防护工程》2018年第11期论文;