摘要：深基坑工程是一个综合性和实践性很强的岩土工程问题，其中做好深基坑工程变形控制是建筑深基坑支护的首要问题。论文首先阐述了深基坑支护体系的分类及存在的问题，并进一步分析了深基坑支护变形机理，最后从设计和施工等多方面探讨了深基坑支护变形控制技术。
关键词：建筑深基坑 支护变形 控制
随着城市现代化建设进程的不断加快，有限的城市地面空间已不能满足人们日益增长的生活和工作需要，于是人们开始向高空和地下寻求发展空间。地下建筑工程正处在高速发展的时期，这使得深基坑工程施工问题在技术和经济上对整个建筑施工起着举足轻重的影响。其中建筑深基坑支护变形问题是目前比较关注的话题，论文重点对深基坑支护技术的应用作了探讨，并提出一些具有工程应用价值的建议措施和成果。
1、深基坑支护体系
1.1深基坑支护体系的分类
按照围护结构的受力破坏情况，可将围护结构分成非重力式围护结构(柔性围护结构)和重力式围护结构(刚性围护结构)。
1.2深基坑支护技术存在的主要问题
1）土层开挖和边坡支护不配套。深基坑开挖过程中，支护施工滞后于土方施工比较常见，因此不得不采取二次回填或搭设架子来完成支护施工。一般来说，土方开挖施工技术含量相对较低，工序比较简单，组织管理也容易。而深基坑挡土或挡水的支护结构施工技术含量比较高，工序多且复杂，施工组织和管理都较土方开挖复杂。
2）边坡修理达不到设计和规范要求深基坑开挖常存在超挖和欠挖现象。一般深基坑开挖均使用机械开挖，人工修坡后即开始挡土支护的混凝土初喷工序。而在实际开挖时，由于施工管理人员不到位，技术交底不充分，分层分段开挖高度不一，开挖机械操作人员的操作水平低等因素的影响，使机械开挖后的边坡表面平整度、顺直度极不规则，达不到设计和规范要求。
3）成孔注浆不到位、土钉或锚杆受力达不到设计要求。钻孔中如果不认真研究土体情况，会产生出渣不尽、残渣沉积等问题，进而影响注浆质量，有的甚至造成成孔困难、孔洞坍塌，无法插筋和注浆。
4）工程监理不到位。对于设计监理与对建筑物及周边环境的监控尚有一定差距，亟待完善与提高。
2、深基坑支护变形机理
1）坑底土体隆起。基底隆起量的大小是判断基坑稳定性和将来建筑物沉降的重要因素之一。坑底隆起是垂直方向卸荷改变坑底土体原始应力状态的反应，在开挖深度不大时，坑底土体在卸荷后发生垂直的弹性隆起。当围护墙底为清孔良好的原状土或注浆加固土体时，围护墙随土体回弹而抬高。
2）围护墙的位移。围护墙墙体的变形从水平向改变基坑外围土体原始应力状态而引起地层移动。基坑开始开挖后，围护墙便开始受力变形。在基坑内侧卸去原有土压力时，在墙体外侧则受到主动土压力。而在基坑的围护墙内侧则受到全部或部分被动土压力。围护墙的位移使墙体主动土压力区和被动土压力区的土体发生位移。墙外侧主动土压力区的土体向坑内水平位移，使背后土体水平应力减小，以致剪应力增大，出现塑性区，而在基坑开挖面以下的墙内侧被动土压力区的土体向坑内水平位移，使坑底土体加大水平向应力，以致坑底土体增大剪应力而发生水平向挤压和向上隆起的位移，在坑底处形成局部塑性区。因此，同样地质条件和开挖深度下，深基坑周围地层变形范围及幅度，因墙体的变形不同而有很大差异，墙体变形往往是引起周围地层移动的重要原因。
3、深基坑支护变形控制技术
3.1重视地质勘察工作
深基坑支护施工中，监理工程师要认真阅读工程的地质勘察报告，了解基坑开挖所在地的地形、地貌和地质特点，分析可能导致边坡土体滑坡的各种因素，对影响边坡稳定性的关键地段、重要地层和土质指标做到心中有数。由于地质勘察资料不一定很详细而且可能与实际情况有出入，监理工程师在基坑开挖中还要经常对比现场的地质情况，与地质报告差异很大时要及时告知建设单位，由建设单位通知勘察和设计单位，查看是否需要调整方案。
3.2设计方案必须经过技术论证
基坑工程设计中应包括支护体系的选型、围护结构的强度、变形计算、场地内外土体稳定性、渗透稳定性、降水要求、挖土要求、监测内容等。围护墙体和支撑体系的布置应遵循下述原则：1）基坑支护结构的构件(包括围护墙、隔水帷幕和支撑锚杆)不应超出建筑用地范围。否则应事先征得政府主管部门或相邻地块业主的同意。2）基坑支护结构构件不能影响主体结构构件的正常施工及邻近建筑物和地下管线的正常使用，确保基坑坑壁稳定，施工安全。3）有条件时基坑平面形状尽可能采用受力较好的圆形、正方形和矩形，尽可能便于挖土、便于支护结构和基础施工。4）深基坑支护方案需组织专家进行审查论证合格方可组织实施。支护体系选型应根据工程规模、主体工程特点、场地条件、环境保护要求、岩土工程勘察资料、土方开挖方法以及地区工程经验等因素，综合进行经较、分析，在确保安全可靠的前提下，选择经济合理、切实可行的方案。要求施工单位聘请有丰富经验的专家进行设计、施工方案的评审，以使有效降低基坑支护的风险，防止安全事故的发生。
3.3深基坑施工要点
1）深基坑工程挖土方案主要有放坡挖土、中心岛式、盆式和逆作法施工。土方开挖顺序、方法要与设计工况一致，基坑边堆置土方不应超设计荷载。防止深基坑挖土后土体回弹变形过大，要设法减少土体中有效应力的变化，减少暴露时间，并防止地基土浸水，同时保证井点降水正常进行，挖至设计标高后尽快浇筑垫层和底板。支护桩打设完毕后基坑开挖，制定合理的施工顺序和技术措施，防止围护结构位移和倾斜，土方开挖要均匀、分层减少开挖时的压力差，确保边坡稳定。
2）排桩墙支护工程:排桩墙支护结构包括灌注桩、预制桩、板桩等类型构成的支护结构，开挖后应及时支护，每一道支撑施工应确保基坑变形在设计要求的控制范围内。
3）在含水层丰富的基坑，制定确实可靠的止水措施，确保基坑施工及邻近建筑物的安全。坚持见证取样制度，对进场材料严格把关。施工单位进场的水泥、钢筋、钢铰线、砂子、石子、掺加剂等必须按规定报验，取样送检。
4）做好隐蔽工程验收。施工过程中，监理工程师应对锚杆位置、钻孔直径、深度及角度、锚杆插入长度，注浆配比、压力及注浆量，喷锚墙面厚度及强度，锚杆应力等进行检查，按规定留置混凝土试块、水泥浆试块等。
5）降水与排水:要配合基坑开挖的安全措施，施工前应有降水与排水设计，当在基坑外降水时，应有降水范围的估算，同时在降水过程中进行监测。降水系统运转过程中随时检查观测孔中的水位，对基坑内明排水设置排水沟和集水井。
3.4动态监测，推行信息化施工
由于深基坑开挖过程中，边坡稳定存在很多潜在的危险和破坏的突然性，地下工程受各种水文、地质、雨水等复杂条件的影响，特别在基坑旁有基础埋置较浅的建筑，或有重要的地下电缆和市政管线，很难从理论上预估出现的问题。根据土层位移的时空效应，及时掌握土体变形特性、边坡的稳定状态和支护效果，发现异常情况及时采取措施，预防边坡失稳和周围建筑沉降等事故发生。支护完毕后，应要求支护施工单位与总承包单位办理阶段验收和文字移交手续，将基坑支护情况、监测结果、注意事项等书面转交总包单位，同时要求继续委托有资质的检测单位加强监测，以便出现问题时界定责任。
4、结语
综上所述，为了减少深基坑支护施工事故，需要科学设计、精心施工、强化监理，保护坑边建筑与环境，不断提高深基坑支护技术和管理水平。
参考文献：
[1]刘建航，侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社，2009:81-83
[2]张永林.沈阳东北世贸广场深井井点降水施工技术[J].施工技术，2010，39（1）:87
[3]高层建筑设计与施工(修订版)[M].北京:科学技术出版社，2010:5-6
关键词：建筑深基坑 支护变形 控制
随着城市现代化建设进程的不断加快，有限的城市地面空间已不能满足人们日益增长的生活和工作需要，于是人们开始向高空和地下寻求发展空间。地下建筑工程正处在高速发展的时期，这使得深基坑工程施工问题在技术和经济上对整个建筑施工起着举足轻重的影响。其中建筑深基坑支护变形问题是目前比较关注的话题，论文重点对深基坑支护技术的应用作了探讨，并提出一些具有工程应用价值的建议措施和成果。
1、深基坑支护体系
1.1深基坑支护体系的分类
按照围护结构的受力破坏情况，可将围护结构分成非重力式围护结构(柔性围护结构)和重力式围护结构(刚性围护结构)。
1.2深基坑支护技术存在的主要问题
1）土层开挖和边坡支护不配套。深基坑开挖过程中，支护施工滞后于土方施工比较常见，因此不得不采取二次回填或搭设架子来完成支护施工。一般来说，土方开挖施工技术含量相对较低，工序比较简单，组织管理也容易。而深基坑挡土或挡水的支护结构施工技术含量比较高，工序多且复杂，施工组织和管理都较土方开挖复杂。
2）边坡修理达不到设计和规范要求深基坑开挖常存在超挖和欠挖现象。一般深基坑开挖均使用机械开挖，人工修坡后即开始挡土支护的混凝土初喷工序。而在实际开挖时，由于施工管理人员不到位，技术交底不充分，分层分段开挖高度不一，开挖机械操作人员的操作水平低等因素的影响，使机械开挖后的边坡表面平整度、顺直度极不规则，达不到设计和规范要求。
3）成孔注浆不到位、土钉或锚杆受力达不到设计要求。钻孔中如果不认真研究土体情况，会产生出渣不尽、残渣沉积等问题，进而影响注浆质量，有的甚至造成成孔困难、孔洞坍塌，无法插筋和注浆。
4）工程监理不到位。对于设计监理与对建筑物及周边环境的监控尚有一定差距，亟待完善与提高。
2、深基坑支护变形机理
1）坑底土体隆起。基底隆起量的大小是判断基坑稳定性和将来建筑物沉降的重要因素之一。坑底隆起是垂直方向卸荷改变坑底土体原始应力状态的反应，在开挖深度不大时，坑底土体在卸荷后发生垂直的弹性隆起。当围护墙底为清孔良好的原状土或注浆加固土体时，围护墙随土体回弹而抬高。
2）围护墙的位移。围护墙墙体的变形从水平向改变基坑外围土体原始应力状态而引起地层移动。基坑开始开挖后，围护墙便开始受力变形。在基坑内侧卸去原有土压力时，在墙体外侧则受到主动土压力。而在基坑的围护墙内侧则受到全部或部分被动土压力。围护墙的位移使墙体主动土压力区和被动土压力区的土体发生位移。墙外侧主动土压力区的土体向坑内水平位移，使背后土体水平应力减小，以致剪应力增大，出现塑性区，而在基坑开挖面以下的墙内侧被动土压力区的土体向坑内水平位移，使坑底土体加大水平向应力，以致坑底土体增大剪应力而发生水平向挤压和向上隆起的位移，在坑底处形成局部塑性区。因此，同样地质条件和开挖深度下，深基坑周围地层变形范围及幅度，因墙体的变形不同而有很大差异，墙体变形往往是引起周围地层移动的重要原因。
3、深基坑支护变形控制技术
3.1重视地质勘察工作
深基坑支护施工中，监理工程师要认真阅读工程的地质勘察报告，了解基坑开挖所在地的地形、地貌和地质特点，分析可能导致边坡土体滑坡的各种因素，对影响边坡稳定性的关键地段、重要地层和土质指标做到心中有数。由于地质勘察资料不一定很详细而且可能与实际情况有出入，监理工程师在基坑开挖中还要经常对比现场的地质情况，与地质报告差异很大时要及时告知建设单位，由建设单位通知勘察和设计单位，查看是否需要调整方案。
3.2设计方案必须经过技术论证
基坑工程设计中应包括支护体系的选型、围护结构的强度、变形计算、场地内外土体稳定性、渗透稳定性、降水要求、挖土要求、监测内容等。围护墙体和支撑体系的布置应遵循下述原则：1）基坑支护结构的构件(包括围护墙、隔水帷幕和支撑锚杆)不应超出建筑用地范围。否则应事先征得政府主管部门或相邻地块业主的同意。2）基坑支护结构构件不能影响主体结构构件的正常施工及邻近建筑物和地下管线的正常使用，确保基坑坑壁稳定，施工安全。3）有条件时基坑平面形状尽可能采用受力较好的圆形、正方形和矩形，尽可能便于挖土、便于支护结构和基础施工。4）深基坑支护方案需组织专家进行审查论证合格方可组织实施。支护体系选型应根据工程规模、主体工程特点、场地条件、环境保护要求、岩土工程勘察资料、土方开挖方法以及地区工程经验等因素，综合进行经较、分析，在确保安全可靠的前提下，选择经济合理、切实可行的方案。要求施工单位聘请有丰富经验的专家进行设计、施工方案的评审，以使有效降低基坑支护的风险，防止安全事故的发生。
3.3深基坑施工要点
1）深基坑工程挖土方案主要有放坡挖土、中心岛式、盆式和逆作法施工。土方开挖顺序、方法要与设计工况一致，基坑边堆置土方不应超设计荷载。防止深基坑挖土后土体回弹变形过大，要设法减少土体中有效应力的变化，减少暴露时间，并防止地基土浸水，同时保证井点降水正常进行，挖至设计标高后尽快浇筑垫层和底板。支护桩打设完毕后基坑开挖，制定合理的施工顺序和技术措施，防止围护结构位移和倾斜，土方开挖要均匀、分层减少开挖时的压力差，确保边坡稳定。
2）排桩墙支护工程:排桩墙支护结构包括灌注桩、预制桩、板桩等类型构成的支护结构，开挖后应及时支护，每一道支撑施工应确保基坑变形在设计要求的控制范围内。
3）在含水层丰富的基坑，制定确实可靠的止水措施，确保基坑施工及邻近建筑物的安全。坚持见证取样制度，对进场材料严格把关。施工单位进场的水泥、钢筋、钢铰线、砂子、石子、掺加剂等必须按规定报验，取样送检。
4）做好隐蔽工程验收。施工过程中，监理工程师应对锚杆位置、钻孔直径、深度及角度、锚杆插入长度，注浆配比、压力及注浆量，喷锚墙面厚度及强度，锚杆应力等进行检查，按规定留置混凝土试块、水泥浆试块等。
5）降水与排水:要配合基坑开挖的安全措施，施工前应有降水与排水设计，当在基坑外降水时，应有降水范围的估算，同时在降水过程中进行监测。降水系统运转过程中随时检查观测孔中的水位，对基坑内明排水设置排水沟和集水井。
3.4动态监测，推行信息化施工
由于深基坑开挖过程中，边坡稳定存在很多潜在的危险和破坏的突然性，地下工程受各种水文、地质、雨水等复杂条件的影响，特别在基坑旁有基础埋置较浅的建筑，或有重要的地下电缆和市政管线，很难从理论上预估出现的问题。根据土层位移的时空效应，及时掌握土体变形特性、边坡的稳定状态和支护效果，发现异常情况及时采取措施，预防边坡失稳和周围建筑沉降等事故发生。支护完毕后，应要求支护施工单位与总承包单位办理阶段验收和文字移交手续，将基坑支护情况、监测结果、注意事项等书面转交总包单位，同时要求继续委托有资质的检测单位加强监测，以便出现问题时界定责任。
4、结语
综上所述，为了减少深基坑支护施工事故，需要科学设计、精心施工、强化监理，保护坑边建筑与环境，不断提高深基坑支护技术和管理水平。
参考文献：
[1]刘建航，侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社，2009:81-83
[2]张永林.沈阳东北世贸广场深井井点降水施工技术[J].施工技术，2010，39（1）:87
[3]高层建筑设计与施工(修订版)[M].北京:科学技术出版社，2010:5-6