摘要：深基坑的施工对于高层建筑，桥梁施工以及公路中都具有非常重要的作用，而在施工的过程中，支护工程是施工的基础，也是施工中最为重要的组成部分，因此对其质量安全控制有着重要的现实意义。良好的基坑支护施工技术，是整个工程施工顺利的前提与保证，是整个庞大工程的重要开端。因此，加强对建筑深基坑施工技术的认识与研究意义重大。
关键词：深基坑支护；质量；安全；控制
一、基坑支护工程的特点
1、不确定性和多事故性
基坑支护工程中因为实际情况和环境的不断变化所以基坑支护工程有着不可确定性，不确定性包括很多方面，其中最主要的是岩土性质差异性大、调查数据具有离散性大、自然条件各异、设计方法多为半经验半理论性。与不确定性相关联的是基坑支护工程的多事故性，其产生的原因是多数的基坑支护工程的工作条件差、场地小、工期长、难度大。
2、实践性和区域性
因为基坑支护和土有关，地基土具有典型地理区域性，在基坑支护工程施工的作业场地要对土质情况进行仔细的勘察。包括地质结构，基坑的水质，地下水水位。即使在同一城市，在基坑工程也存在区域性差异。
3、综合性和系统性
基坑支护工程不仅仅是单一的施工工程，包含着很多学科的内容，如岩土工程，结构工程，施工技术，这些内容的融合和互补才有了基坑支护工程的完善。因为基坑支护工程的综合性和系统性，所以在施工的时候要综合考虑各方面的的影响因素。
二、目前深基坑支护存在的问题
1.支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当
深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度，但由于地质情况多变且十分复杂，要精确地计算土压力目前还十分困难，至今仍在采用库伦公式或朗肯公式。关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题，尤其是在深基坑开挖后，含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值，很难准确计算出支护结构的实际受力。
在深基坑支护结构设计中，如果对地基土体的物理力学参数取值不准，将对设计的结果产生很大影响。土力学试验数据表明：内磨擦角值相差5°，其产生的主动土压力不同；原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力，则差别更大。施工工艺和支护结构形式不同，对土体的物理力学参数的选择也有很大影响。
2.基坑土体的取样具有不完全性
在深基坑支护结构设计之前，必须对地基土层进行取样分析，以取得土体比较合理的物理力学指标，为支护结构的设计提拱可靠的依据。一般在深基坑开挖区域内，按国家规范的要求进行钻探取样。为减少勘探的工作量和降低工程造价，不可能钻孔过多。因此，所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。但是，地质构造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面反映土层的真实性。因此，支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。
3.基坑开挖存在的空间效应考虑不周
深基坑开挖中大量的实测资料表明：基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。深基坑边坡的失稳，常常以长边的居中位置发生。这足以说时深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲，这种平面应变假设是比较符合实际的，而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以，在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时，支护结构要适当进行调整，以适应开挖空间效应的要求。
4.支护结构设计计算与实际受力不符
目前，深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论，但支护结构的实际受力并不那么简单。工程实践证明，有的支护结构按极限平衡理论设计计算的安全系数，从理论上讲是绝对安全的，但有时却发生破坏；有的支护结构安全系数虽然比较小，甚至达不到规范的要求，但在实际工程中却满足要求。
极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计，而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态，也是一个土体逐渐松弛的过程，随着时间的增长，土体强度逐渐下降，并产生一定的变形。所以，在设计中必须充分考虑到这一点。
三、深基坑支护工程质量及安全控制
1.施工设计质量控制
在对建筑进行施工的过程中，不管是地基的施工，还是其他方面的施工，都需要做到的就是有良好的规划。规划不仅仅是需要设计好施工方案，还需要在其他方面有非常充足的准备。例如科学的规划包括对于规划图的策划以及对于人员的分工，材料选购以及管理，在科学的规划过程中，每一个环节的预算都是需要严格的进行把握，因此科学的规划就是对于原材料的选购质量的控制的最好保障。
2.土方防水质量控制
施工的地质和地势的不同会造成地下水对深基坑工程的影响也不尽相同。对于深基坑支护中防水问题的方案制定，要从三个方面考虑，也就是防水、降水、排水。在止水工程的实施过程中不仅需要结合传统式的不间断的抽水方式来进行水位降低工作，而且也要与止水帷幕相结合，在具体的实施过程中需要把握两点：一是确保桩体的质量合格，水泥浆的浓度不均匀会直接导致桩体出现粗细不均的现象，因此就需要严格的控制水泥浆掺量，确保桩体的直径均匀且长度合适，特别是在地质条件较为复杂的地区一定要严格注意桩体的质量，避免止水效果失效；二是基坑的支护结构上不能进行工程施工，这样的话会对止水帷幕造成很大的破坏，从而损坏了深基坑支护结构，不利于止水效果的良好发挥。
3.增强基坑稳定性
在开挖基坑后，如果土壤抗剪强度要小于边坡土体的剪应力，就会发生基坑失稳滑动状况。一般而言，土壤抗剪强度主要包括聚力及内阻摩力两大部分。从实际情况看，土体的内阻摩力、剪应力会随着情况的变化而变化。如土体中的含水量变化也会导致土体自重的变化，随着含水量的增加，水分的渗流和静水压力能都能够产生导致土壤剪应力大大增加。
4.严格控制基坑边荷载
基坑身边堆放土体所产生的荷载很容易使土体剪应力明显增加，从而导致坑边稳定性受到影响。在进行深基坑施工时，严防出现周边对方土体荷载超标的问题，不能将任何土体、材料、施工机械堆放在基坑边缘2m内。在基坑边缘的2米之外，土体堆积高度不能超1.5米。
在施工中，施工机械的震动会导致部分有点土质出现液化，从而使土体抗剪强度降低，故此，在放置施工机械设备时，必须全面考虑设备重量及场地土质的具体情况来确定设备放置的具体位置。
5.采取安全防护措施
如果深基坑的深度过高时，基坑临边的施工作业容易出现高空坠落问题，从而增加施工安全风险。故此，按照我国临边作业及高空危险作业的有关规定，如果基坑深度大于2米时，施工队必须在设置好安全立网和双道栏杆，以进行有效地安全防护。在深基坑中，应专门设置供施工人员上下移动的安全通道，从根本上减少安全事故发生的概率。
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四、深基坑支护方案设计及施工中的注意事项
1.彻底转变传统的设计理念
近十几年来，我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验，收集了施工过程中的一些技术数据，已初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律，为建立深基坑支护结构设计的新理论和新方法打下了良好的基础。但是，对于深基坑支护结构的设计，国内外至今尚没有一种精确的计算方法，多数是处于摸索和探讨阶段，我国也没有统一的支护结构设计规范。土压力分布还按库伦或朗肯理论确定，支护桩仍用“等值梁法”进行计算。其计算结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大，既不安全也不经济。由此可见，深基坑支护结构的设计不应再采用传统的“结构荷载法”，而应彻底改变传统的设计观念，逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。这是设计人员需要加强科研攻关的方向。
2.建立变形控制的新的工程设计方法
目前，设计人员用的极限平衡原理是一种简便实用的常用设计方法，其计算结果具重要的参考价值。但是，将这种设计方法用于深基坑支护结构，只能单纯满足支护结构的强度要求，而不能保证支护结构的刚度。众多工程事故就是因为支护结构产生过大的变形而造成的，由此可见，评价一个支护结构的设计方案优劣，不仅要看其是否满足强度的要求，而且还要看其是否产生环境问题，关键在于其变形大小。鉴于上述实际，在建立新的变形控制设计法时，应着重研究支护结构变形控制的标准、空间效应转化为平面应变和地面超载的确定及其对支护结构的影响等问题。
3.大力开展支护结构的试验研究
正确的理论必须建立在大量试验研究的基础上。但是，在深基坑支护结构方面，我国至今尚未进行科学系统的试验研究。一些支护结构工程成功了，也讲不出具体功之处；一些支护结构工程失败了，也说不清失败的真实原因。在支护工程施工的过程中积累的技术资料很丰富，但缺少科学的测试数据，无法进行科学分析，不能上升到理论的高度，这是一个很大的缺陷。
开展支护结构的试验研究（包括实验室模拟试验和工程现场试验），虽然要耗费部分资金，但由于深基坑支护工程投资巨大，如经过科学试验再进行设计时，肯定会节省可观的经费。因此，工程现场试验是非常必要的。通过工程实践积累大量的测试数据，可对同类工程的成功打好基础，为理论研究和建立新的计算方法提供可靠的第一手资料。
4.探索新型支护结构的计算方法
高层建筑的飞速发展给深基坑支护结构带来一场技术革命。在钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、地下连续墙等支护结构成功应用后，双排桩、土钉、组合拱帷幕、旋喷土锚、预应力钢筋混凝土多孔板等新的支护结构型式也相继问世。但是，这些支护结构型式的计算模型如何建立、计算简图怎样选取、设计方法如何趋于科学，仍是当前新型支护结构设计中急需解决的问题。
五、深基坑施工的技术工作管理
1.深基坑的施工管理分析
深基坑的现场管理的环境存在较大的复杂性，如果管理人员缺乏重视，或是施工的质量监控体系不完善，也会给施工工作带来不利，严重影响施工的质量。比如：在注浆法施工中，由于注浆的压力没有达到设计的要求，就会严重影响锚杆的抗拔力。在锚喷支护中，更改锚杆长度和孔径，灌注材料不达标或者不合格，护坡桩桩长的插入深度不够，锚拉力不够等等，这些现象如果不能及时的加以监管和控制，也易出现人员伤亡事故。
2.技术方面应做的工作
①建立从项目经理到施工班组长的技术交底班了。充分认识深基坑支护设计与施工要求达到的目的和作用，熟悉施工的每一个环节，严格规范，发挥监督和管理作用，确保施工技术方案顺利实施。
②按图施工，动态监控。深基坑支护工程主要目的是以挡土、防水等为主，而设计的单一或复合挡土支护结构，有理论依据和可行性，必须尊重设计、按图施工，同时施工中必须依据实际情况，作出相应的调整，达到规范要求。
③重视信息化施工，增强信息反馈。深基坑支护工程是一个复杂系统，单靠数学、力学法难以对系统的变化作出准确的预测。因此，只有利用监测信息反馈分析才能更好地预测系
统的变化趋势，监测方案应和施工设计方案同时考虑，作出监测内容与要求，及时做好收集、整理、分析有关动态，为修改设计方案及施工方案等提供准确的数据。
3.材料管理方面
施工中应及时做好材料送检工作，所用的材料必须有出厂合格证，送检合格后方可使用，杜绝使用不合格材料。建立健全建筑材料管理制度，落实到位。
4.施工质量与施工组织
围护结构的施工质量及土方开挖的合理组织也是开挖成败的关键之一。良好的施工质量和合理的施工组织可以弥补设计上的某些不足，土方开挖方应严格按设计程序进行开挖，开挖过程中应严格按“先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”原则。
六、深基坑施工安全管理
1.深基坑支护设计的管理
深基坑支护设计方案非常重要，它直接影响到支护工程的成败，因此，支护设计方案要遵循安全可靠、技术可行、经济合理的原则。我国的深基坑建起步较晚，支护的设计还有些不完善的地方。据资料统计显示：有43%的施工事故是由于施工技术原因造成的，分析主要原因由于设计中存在一定的言目性，荷载的取值存在问题，支护方案的选择不当，还有一些无证挂单现象等等。所以，深基坑支护的设计人员必须熟练掌握专业理论知识，熟悉当地的水文地质状况，结合周围建筑和环境，进行合理有效的基坑支护设计。工程管理人员在深基坑支护施工之前要认真审核施工方案，确保每一道工序都能按照既定的程序合理有效地展开。另外，深基坑支护的设计案要选择较为有经验的设计单位和人员来设计。
2.施工组织设计的审定
深基坑的施工组织设计是有效指导施工的重要文件。对于施工的管理部门来说，监理人员需要对施工单位提交的组织设计进行认真的审核，并提出修改意见，如果存在问题，应及时地督促修改完善，并按照程序的要求进行申报，批准后才允许施工。其中，监理部门审核的主要内容表现在以下儿个方面：施工平面图、基坑开挖方式、监测布置、基坑的支护和降水措施等等。
结语：
总言之，深基坑的施工对于高层建筑，桥梁施工以及公路中都具有非常重要的作用，而在施工的过程中，支护工程是施工的基础，也是施工中最为重要的组成部分，因此对其质量安全控制有着重要的现实意义。从深基坑支护支护存在的问题、施工技术管理、安全管理等方面进行论述，突出在施工中应加强安全管理，重视安全检查工作，遵循有关规范和设计要求，狠抓事故隐患管理工作，加强安全教育，重视安全检查等工作，是实现深基坑安全生产工作的根本。
参考文献：
[1]翟奇亮.深基坑支护的处理与探讨[J]. 建筑知识：学术刊，2014，（9）：191-191.
[2]孙丽锋.深基坑支护技术研究与工程应用[D].安徽理工大学，2013.
[3]吴洋.基坑支护的优化设计与应用研究[D].南京大学，2013.
[4]中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》（J G J 1 2O一99）
论文作者:陈大龙
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
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