摘要： 本文结合南京市快速内环东线施工现场的实际情况，通过对城市隧道基坑施工的特点、基坑开挖过程中易出现的质量和安全问题、基坑开挖过程中的监控措施等方面的分析，探讨如何在城市环境下安全、有序、高效地开展隧道基坑的施工工作。
关键词： 深基坑 明挖施工 监控措施
前言
随着城市建设不断发展，高层建筑物和市政工程（道路、桥梁、地铁等）大量涌现，地下空间也随之被不断地开发利用，大量深基坑支护与施工的问题产生了，成为当前基础工程的热点和难点，深基坑工程具有大深度、大开挖面积等特点，从而给支撑系统带来较大难度；在软弱土层中开挖还会产生较大的位移和沉降，对周围建筑物、市政设施和地下管线造成影响；由于施工工期长、场地狭窄，降雨、重物堆放等对基坑稳定性也会产生不利影响，因此，在具体的深基坑工程施工工程中，需要在合理规划设计的基础上，结合各个工程的具体情况，采用相应的施工技术，确保安全、按期、优质地完成工程范围内的各项工程。
1.基坑开挖施工的特点
城市隧道工程多用明挖法施工，即采取掘开方式从路面自上而下开挖至基坑底部，由于基坑线长面宽坑深，施工时采用台阶式分层挖掘。一般城市隧道基坑宽度在30―40米，深度近20米。开挖施工过程中极易发生土体失稳而坍塌，特别在土质较差的地段更会发生质量和安全问题。在如此大体积的基坑施工中要做到保证质量和安全，监控工作责任是非常重大的。基坑开挖时，必须严格遵循“分区、分块、对称、平衡”的原则，必须遵循“先撑后挖”的原则。
基坑开挖常采用放坡式，土方分层（每层约3－3.5米）按纵向分段、横向分块、水平分层；先挖中间，后挖两侧，以台阶式整体自上而下逐步推进。要做到边开挖边进行坡面防护，并保证坡度≥1：2。在土方开挖至一定深度即达到支撑底标高后及时架设支撑，以减少基坑开挖期间无支撑暴露时间、宽度和深度，以防止土体坍塌。开挖过程中必须保证按“先撑后挖”的原则实施，做到“随撑随挖，支撑超前，挖土紧跟”，支撑安装与土方开挖同步交互进行。一般支撑使用钢管（单管或双管），基坑深度较大时，钢管支撑有3－4层。钢管支撑装配时必须保证长度与基坑宽度适当，支撑轴线适中，使支撑与墙面垂直，位置准确，以保证支撑土体的承载能力达到安全度。在基坑土质较差的情况下，也可采用钢筋砼梁式支撑，以保证支撑的强度和稳固性。
基坑开挖前还必须做好降水措施，根据设计要求，管井施工在支护桩完成70％后就进行，在基坑开挖前两周进行降水，使土体开挖时可达到相当程度的排水固结。开挖前，在基坑两侧挖出应力释放沟，将基坑两侧的应力先期释放，为钢围檀施工和支撑架设作准备；施工中还要充分准备好排除基坑积水排放措施，确保基坑不积水、不泡坑，保证基坑能连续开挖，高效出土。
基坑开挖前要做到各种施工机械（挖掘机、推土机、自卸车等）设备完好、品种齐全配套。此外，还要考虑设置土方施工便道和钢支撑施工便道，使其连接成网，平整固化，便于供出土。
土方开挖和支撑应严格按照施工方案按顺序进行，以确保基坑稳定和周边建筑物的安全。
2.基坑开挖施工中易出现的质量和安全问题
在基坑开挖施工过程中，由于多方面原因造成不确定因素很多，如：基坑周围条件复杂，邻近的建筑物、构筑物、道路及地下管网设施等都对基坑开挖严重干扰；由于地质资料有限，设计计算的土体侧压力和支撑结构简化模型与工程实际往往不够一致，对土质参数的选择，其准确性难以检验，且在开挖过程中，侧压力和支撑力还有变化；在施工过程中由于连续降雨或暴雨致雨水冲刷、浸泡及地下水渗透造成土体塌方；基坑边堆载时有变化，且不可确定。因以上种种原因，都可能对基坑开挖在质量和安全上产生不同程度的影响，使基坑开挖产生各种风险和发生各种问题，如：
2.1边坡失稳造成滑坡
由于基坑内降水未控制好，未达到固结土体的要求；基坑内排水系统不够完善，致排水不畅或雨季对雨水未及时抽排等，将可能造成边坡失稳。
2.2出现涌水涌砂
在开挖过程中可能由于支护桩间隙过大等薄弱环节出现少量渗漏情况，未及时处理致渗漏点扩大，可能造成涌水涌砂。
2.3基坑底部隆起或沉陷
由于基坑内外水位差较大，降水等引起土体失稳；或开挖至底部时，未及时采取措施，致超挖或未及时铺设砼垫层等造成。
2.4基坑横向支撑失稳
由于支撑安装或施加轴压力不当，可能使支撑失稳。
2.5基坑旁建筑物沉降或发生裂缝
由于基坑开挖造成土体变化及建筑物质量等问题，可能造成建筑物沉裂或开裂等情况。地质条件极差处，可能发生基坑整体位移。
3.基坑开挖过程中的监控措施
3.1准备阶段
基坑开挖施工前，应编制施工总体方案及对各种情况的应急措施预案；明确开挖程序、质量及安全检查施工组织及措施；对可能出现的各种突发情况，应制订出可预防及处理的有效措施。
3.2开挖程序
现场监控基坑开挖程序，严格按批准的方案实施，保证不超挖、欠挖，及时做好基坑落底标高测量及复查，监督基础工程施工配合好，防止因基坑暴露时间过长，出现蠕变。
3.3施工阶段
在施工过程中，加强巡视和检查，落实降水和排水设施及各项施工准备工作。如发现如下情况应及时采取应急措施，即：基坑或周围土体出现流沙、涌土、隆起、陷落等，要妥善处理确保基坑稳定。
3.4支撑系统
做好支撑装配及施工，加强钢支撑施加轴压力检测，保障支撑安全，如基坑体系中个别构件出现松弛、压屈、断裂等，应采取措施处理。
3.5现场监测
做好基坑及其周围现场监测工作，通过对土体支护结构等的监测，掌握土体的稳定状态，使基坑的监控量测贯穿整个施工过程。并对监测报告认真检查、分析、提出意见，以确保基坑开挖过程中的安全，尤其对以下几个方面应加强监测：支护桩桩体的深层位移；基坑圈梁水平位移；地下水位监测；如基坑周围地表出现宽度大于10mm的裂隙或建筑物出现明显的裂缝、沉降应立即考虑处理措施。
3.6安全文明
加强对基坑开挖的安全和文明施工保证措施的检查和落实，要求做到：基坑开挖后，基坑四周应设安全护栏；挖机操作和运行时应有专人指挥、统一信号，不得碰撞工程桩、降水井；基坑周围不得大量堆放材料，以免增加附加荷载；对施工机械应进行保养、检修；对车辆进行清洗，对周围环境、道路进行清扫，防止污染市区道路，保证基坑周围环境卫生；搞好工地治安，施工现场应挂警示牌（灯），施工人员挂牌上岗，戴好安全帽；加强用电及防火消防管理。
3.7支撑拆除
拆除支撑体系更具有特殊风险，要加强各种工况的验算、拆除顺序及应急措施。
结语
深基坑施工，特别在不断向下开挖的过程中，应加强施工观测，发现事故苗头后，及时采取措施进行处理，防止事故的发生。在施工过程中，应主要采取位移观测、沉降观测、地表沉陷观测、地下水位观测和应力应变观测，对施工过程加强监控，发现事故苗头和隐患，及时采取措施处理。
参考文献：
［1］唐孟雄，陈如桂，陈伟.深基坑工程变形控制［M］.北京：中国建筑工业出版社，2006：145-166.
［2］董明刚，杨峰.我国深基坑工程的现状和有待解决的问题［J］.建筑技术，2004，35，（5）：328-331.
［3］张如俊.深基坑支护的设计与施工［J］.市政技术，2006，24，（1）：50-51.
［4］杨彪.深基坑施工技术研究［J］.国外建材科技，2006，27，（1）：63-64.
关键词： 深基坑 明挖施工 监控措施
前言
随着城市建设不断发展，高层建筑物和市政工程（道路、桥梁、地铁等）大量涌现，地下空间也随之被不断地开发利用，大量深基坑支护与施工的问题产生了，成为当前基础工程的热点和难点，深基坑工程具有大深度、大开挖面积等特点，从而给支撑系统带来较大难度；在软弱土层中开挖还会产生较大的位移和沉降，对周围建筑物、市政设施和地下管线造成影响；由于施工工期长、场地狭窄，降雨、重物堆放等对基坑稳定性也会产生不利影响，因此，在具体的深基坑工程施工工程中，需要在合理规划设计的基础上，结合各个工程的具体情况，采用相应的施工技术，确保安全、按期、优质地完成工程范围内的各项工程。
1.基坑开挖施工的特点
城市隧道工程多用明挖法施工，即采取掘开方式从路面自上而下开挖至基坑底部，由于基坑线长面宽坑深，施工时采用台阶式分层挖掘。一般城市隧道基坑宽度在30―40米，深度近20米。开挖施工过程中极易发生土体失稳而坍塌，特别在土质较差的地段更会发生质量和安全问题。在如此大体积的基坑施工中要做到保证质量和安全，监控工作责任是非常重大的。基坑开挖时，必须严格遵循“分区、分块、对称、平衡”的原则，必须遵循“先撑后挖”的原则。
基坑开挖常采用放坡式，土方分层（每层约3－3.5米）按纵向分段、横向分块、水平分层；先挖中间，后挖两侧，以台阶式整体自上而下逐步推进。要做到边开挖边进行坡面防护，并保证坡度≥1：2。在土方开挖至一定深度即达到支撑底标高后及时架设支撑，以减少基坑开挖期间无支撑暴露时间、宽度和深度，以防止土体坍塌。开挖过程中必须保证按“先撑后挖”的原则实施，做到“随撑随挖，支撑超前，挖土紧跟”，支撑安装与土方开挖同步交互进行。一般支撑使用钢管（单管或双管），基坑深度较大时，钢管支撑有3－4层。钢管支撑装配时必须保证长度与基坑宽度适当，支撑轴线适中，使支撑与墙面垂直，位置准确，以保证支撑土体的承载能力达到安全度。在基坑土质较差的情况下，也可采用钢筋砼梁式支撑，以保证支撑的强度和稳固性。
基坑开挖前还必须做好降水措施，根据设计要求，管井施工在支护桩完成70％后就进行，在基坑开挖前两周进行降水，使土体开挖时可达到相当程度的排水固结。开挖前，在基坑两侧挖出应力释放沟，将基坑两侧的应力先期释放，为钢围檀施工和支撑架设作准备；施工中还要充分准备好排除基坑积水排放措施，确保基坑不积水、不泡坑，保证基坑能连续开挖，高效出土。
基坑开挖前要做到各种施工机械（挖掘机、推土机、自卸车等）设备完好、品种齐全配套。此外，还要考虑设置土方施工便道和钢支撑施工便道，使其连接成网，平整固化，便于供出土。
土方开挖和支撑应严格按照施工方案按顺序进行，以确保基坑稳定和周边建筑物的安全。
2.基坑开挖施工中易出现的质量和安全问题
在基坑开挖施工过程中，由于多方面原因造成不确定因素很多，如：基坑周围条件复杂，邻近的建筑物、构筑物、道路及地下管网设施等都对基坑开挖严重干扰；由于地质资料有限，设计计算的土体侧压力和支撑结构简化模型与工程实际往往不够一致，对土质参数的选择，其准确性难以检验，且在开挖过程中，侧压力和支撑力还有变化；在施工过程中由于连续降雨或暴雨致雨水冲刷、浸泡及地下水渗透造成土体塌方；基坑边堆载时有变化，且不可确定。因以上种种原因，都可能对基坑开挖在质量和安全上产生不同程度的影响，使基坑开挖产生各种风险和发生各种问题，如：
2.1边坡失稳造成滑坡
由于基坑内降水未控制好，未达到固结土体的要求；基坑内排水系统不够完善，致排水不畅或雨季对雨水未及时抽排等，将可能造成边坡失稳。
2.2出现涌水涌砂
在开挖过程中可能由于支护桩间隙过大等薄弱环节出现少量渗漏情况，未及时处理致渗漏点扩大，可能造成涌水涌砂。
2.3基坑底部隆起或沉陷
由于基坑内外水位差较大，降水等引起土体失稳；或开挖至底部时，未及时采取措施，致超挖或未及时铺设砼垫层等造成。
2.4基坑横向支撑失稳
由于支撑安装或施加轴压力不当，可能使支撑失稳。
2.5基坑旁建筑物沉降或发生裂缝
由于基坑开挖造成土体变化及建筑物质量等问题，可能造成建筑物沉裂或开裂等情况。地质条件极差处，可能发生基坑整体位移。
3.基坑开挖过程中的监控措施
3.1准备阶段
基坑开挖施工前，应编制施工总体方案及对各种情况的应急措施预案；明确开挖程序、质量及安全检查施工组织及措施；对可能出现的各种突发情况，应制订出可预防及处理的有效措施。
3.2开挖程序
现场监控基坑开挖程序，严格按批准的方案实施，保证不超挖、欠挖，及时做好基坑落底标高测量及复查，监督基础工程施工配合好，防止因基坑暴露时间过长，出现蠕变。
3.3施工阶段
在施工过程中，加强巡视和检查，落实降水和排水设施及各项施工准备工作。如发现如下情况应及时采取应急措施，即：基坑或周围土体出现流沙、涌土、隆起、陷落等，要妥善处理确保基坑稳定。
3.4支撑系统
做好支撑装配及施工，加强钢支撑施加轴压力检测，保障支撑安全，如基坑体系中个别构件出现松弛、压屈、断裂等，应采取措施处理。
3.5现场监测
做好基坑及其周围现场监测工作，通过对土体支护结构等的监测，掌握土体的稳定状态，使基坑的监控量测贯穿整个施工过程。并对监测报告认真检查、分析、提出意见，以确保基坑开挖过程中的安全，尤其对以下几个方面应加强监测：支护桩桩体的深层位移；基坑圈梁水平位移；地下水位监测；如基坑周围地表出现宽度大于10mm的裂隙或建筑物出现明显的裂缝、沉降应立即考虑处理措施。
3.6安全文明
加强对基坑开挖的安全和文明施工保证措施的检查和落实，要求做到：基坑开挖后，基坑四周应设安全护栏；挖机操作和运行时应有专人指挥、统一信号，不得碰撞工程桩、降水井；基坑周围不得大量堆放材料，以免增加附加荷载；对施工机械应进行保养、检修；对车辆进行清洗，对周围环境、道路进行清扫，防止污染市区道路，保证基坑周围环境卫生；搞好工地治安，施工现场应挂警示牌（灯），施工人员挂牌上岗，戴好安全帽；加强用电及防火消防管理。
3.7支撑拆除
拆除支撑体系更具有特殊风险，要加强各种工况的验算、拆除顺序及应急措施。
结语
深基坑施工，特别在不断向下开挖的过程中，应加强施工观测，发现事故苗头后，及时采取措施进行处理，防止事故的发生。在施工过程中，应主要采取位移观测、沉降观测、地表沉陷观测、地下水位观测和应力应变观测，对施工过程加强监控，发现事故苗头和隐患，及时采取措施处理。
参考文献：
［1］唐孟雄，陈如桂，陈伟.深基坑工程变形控制［M］.北京：中国建筑工业出版社，2006：145-166.
［2］董明刚，杨峰.我国深基坑工程的现状和有待解决的问题［J］.建筑技术，2004，35，（5）：328-331.
［3］张如俊.深基坑支护的设计与施工［J］.市政技术，2006，24，（1）：50-51.
［4］杨彪.深基坑施工技术研究［J］.国外建材科技，2006，27，（1）：63-64.