工程管理-边坡支护及深挖基坑的施工质量安全控制研究

]。（二）深基坑支护体系及选择原则表2.1深基础支护体系分类表支护结构挡土部分透水挡土墙结构H型钢、工字钢桩加插板疏排灌注桩钢丝网水泥抹面密排桩双排桩挡土连拱式灌注桩桩墙合一，地下室逆作法土钉支护插筋补强支护止水挡土墙结构地下连续墙深层搅拌水泥土桩、强深层搅拌水泥桩、加灌注桩密排桩间加高压喷射水泥桩密排桩间加化学注浆桩钢板桩闭合拱圈墙支撑拉结部分自立式土层描杆钢管、型钢支撑斜撑环梁支护体系逆作法施工支护结构选择的一般性原则一般是从场地条件、基坑开挖深度和范围、地质条件以及地下水情况等几个方面加以考虑后做出选择。像这样，可能存在某些可为特定基础支持项目执行的支持体系。一些可行选项的选择不能只基于成本。既有建设速度快的，也有对环境影响小的，安全性高的。因此,全面考虑各种因素,深基础全面推行优化,不能仅凭几个专家的喜好决定，保证基坑支护工程的客观性和科学性。（三）基坑支护设计目标和要求深基坑支护体系的定量目标主要有：（1）总造价；（2）工程建设期；（3）工程适应变形能力（侧向位移）；（4）支护效果（稳定安全系数）。深基坑支护体系的定性目标主要有：（1）工技术可行性与可靠性；（2）施工难易程度；（3）施工相互干扰程度；（4）科学性与新颖性；（5）施工对环境的影响；（6）环境保护措施的可靠性。需要指出的是，虽然判断的标准不是固定的，但是上述目的是根据项目的特性、周围环境、工程地质、水文地质学和建设周期的要求以及可执行方案的不同而选择的。（四）基坑支护设计流程基坑支护设计流程如下图：图2.1基坑支护设计流程图（五）一般基坑施工1.一般基坑施工工艺深基坑挖土是基坑工程的重要部分，对于土方数量大的基坑，基坑工程工期的长短在很大程度上取决于挖土的速度。另外,支持结构的强度和变形的控制条件是否满足,降水是否达到预期的估计，都要考挖土来进行检验，基坑工程成败的关键定程度上依赖基坑挖土。挖掘基坑之前,需要对建设地区的地形和周围环境,土壤层的种类和特性、地下设施、支持结构的建设质量出口,政府规定的运输时间等有清晰的了解,运输的相关部门有必要详细了解条件和限制(部分大城市的地球只在夜间运输)。挖掘机械及运输设备的选择优化,沙土移动场所或破坏区域决定,需要挖掘计划及建设组织决定,为了支持结构、地下水位及周边环境,需要监视及保护。深层基础支架支撑结构的主要功能是挡土。因此，基础挖掘机和较深的基础结构的建设能够安全顺畅地进行，保证了与正在进行较深基础建设的相邻建筑物及周边地区的地下及地下工程不会发生危害。一般来说，深层基础比特支撑结构通常被用作临时结构。基础工程完成了的话，就失去了效果。目前，国内深层基础比特工程有很多实务经验，为深层基础比特建设的很多新技术正在被制作出来。要根据不同的支护类型的优缺点、适用条件，科学选择经济合理的方案。2.一般基坑施工要点在钻入深坑之前，必须详细地确定钻入计划和建设组织，并对支撑结构、地下水位和周边环境进行必要的监视和保护。遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。（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。深深的挖掘后的土的为了防止过度的变形,设计挖掘到的高度后尽快减少,土壤的有效应力的变化,减少暴露时间、基础土壤水为止的同时,水井点的通常的沉淀有必要确保软垫和底板。安装好保持杆后，钻入基础挖坑，为防止保持结构的位移和倾斜，采取合理的建设步骤和技术措施。为了确保斜坡的稳定性，土工钻探必须均匀地进行分层。（2）列木桩支撑工程:木桩的支撑结构是由现场打桩、木桩、座桩等构成的，需要在挖掘后及时进行支撑。各支承结构在设计要求中需要保证基础支架的变形在控制内。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。（3）锚杆及土钉墙支护：遵循分段开挖、分段支护，施工中对锚杆或土钉位置，钻孔直径、深度及角度、插入长度，注浆配比、计算压力、喷剂锚量、喷剂锚壁的厚度和强度并确定它们。在各支撑体建成后，检查倾斜上部或斜坡位移、斜坡上部沉降及周边环境，并采取紧急措施。（4）钢或硅的支持系统:建设中挖掘和支持的顺序和时间,支持的位置,挖掘的各层的深度,事前添加压力,钢的摩擦和周围的物体,或支持和摩擦节点控制,严格实施彻底的检查。全部支撑安装结束后，仍应维持整个系统正常运转至支撑全部拆除。（5）降水和排水:为了确保挖掘基础挖掘机的安全，在建设之前必须进行排水设计。如果降雨量发生在基础坑外，你需要估计降雨范围并监测降水过程。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。

三、深基坑支护的工程实例分析基坑支护设计应能保证基坑工程的安全可靠，保证基坑邻近地面建筑物、地下管线的安全，保证坑内工程桩的安全；在保证基坑工程安全施工的前提下，力求经济合理，节省造价，便于主体结构施工；在达到上述要求下，施工工艺应简便可行，缩短工期。在通过对方案进行比较确定了最佳解决方案之后，所选择的方案必须在建设之前进行优化。建设(细节)优化的目标是确保支撑结构的安全性，找到变形小造价低的设计参数，一般而言，在投（议）标阶段进行支护结构方案优化设计，在中标以后再进行施工（细部）优化设计，需要说明的是这种区分是很粗的，事实在进行方案优选时，不可能不涉及到细部优化设计，这个阶段区分的主要区别是最优化的方法和精度不同。如果支持方案是优化的，通常会根据经验对细节设计参数进行优化。通常情况下，虽然能够满足条件，但是会执行详细的建设设计。不推荐根据经验进行设计，研究基坑的细节设计。（一）工程概况沿河岸边循环水泵房为黄弊港一期600MW发电厂配套施工项目，电厂一、二期工程（（4X600MW）冷却水取自黄弊港一期港池，设计取水量约为71.04m3/s。东面紧临港池，基坑平面尺寸为52.8x37.75m。地下部分采用现浇钢筋混凝土箱形结构。地下部分底板底标高为-10.6m，泵房所在位置地面标高约为+6.0m，泵房地下部分施工时基坑深度为16-17m土方开挖总土方量为31855.68m3，属于深基坑施工。图3.1XX发电厂循环水泵房平面布置图泵房的基础是木桩基础，孔的深度为50米，有效木桩的长度为36米，木桩的直径为800毫米。泵房的外壁采用地下连续墙保持结构，地下连续墙的上部高度为+2.0m，下部标准高度为24.6m，厚度为1.0米。总长181.1延长米。地下连续墙在泵房施工期间是基坑的支护结构，在运行期间是泵房地下部分结构的一部分。1.地形地貌工程场地标高6m左右，地下水位埋深在+3.00m左右，地表以下两层水系-7.63m、-20.2m都与海水相通，受潮汐影响大，据记载该地区最高潮位5.94m，最低潮位0.26m，平均低潮位1.28m，平均高潮位4.00m，平均海平面2.4m。2.地下水条件泵房基坑地段周边环境相对稳定，地下水为潜水，实测水位埋深2.40-3.SOm，相应标高2.30^'3.40m。根据室内渗透试验成果，上部土层渗透系数在6×10－8×10-5m/s之间，考虑场地上部地层岩性较为混杂，并残留有真空预压时遗留的塑料排水板、荆芭等，具有各向异性和非均质性，故就整个土层来说要明显大于室内试验结果。综合考虑，土层渗透系数取SX10'SCmls，总体而言场地上部土层渗透性较差。（二）深基坑降水设计与施工根据这个地区地层的地质学特征，根据水文地质分类，超过-20.2米的地质地区分为2个带水层和3个相对的隔水层。根据该工程特点第一含水层取1.46m，第二含水层取1.5m，考虑降水至底板下2m。降水井设置深度21m（底标高一15m）。1.降水设计原则1）考虑基坑底板局部己穿过潜水含水层顶板，降水设计按疏干法进行；2）利用含水层渗透性能由浅至深逐渐增大的特性，采用非完整井，以减小涌水量，保证降深；3）设计参数结合规范及周口地区降水实践综合确定；4）根据场地水文地质条件、基坑尺寸、结合工程类比经验，采用面状基坑潜水非完整井群降水“大井法”计算模型。2.降水设计方案压水提取的目的,是在特定的降水过程中抽水机的水的量达到最小,再加上压力水位降低和水力,降水井的沙子含量不超过相关的规格也是必要的。根据相关软件的计算结果是,目的为了满足降低水位尽量少抽水的想法为基础,因此,实际的地质条件和现场的工学类似经验和组合,降水井的深度是暂时被设定为21米。深度可以根据需要调整。场区降水井点的布置应考虑以下几个原则：1）必须确保基坑内每一点的降深均满足设计要求；2）尽量避开承台、地梁的位置；3）便于布设排水管道；4）尽量减少因基坑降水对周围环境造成不利影响。3.降水深井施工工艺（1）深井构造根据循环水泵房区域地质情况，深井的成井深度为21m，且进行单井控制，每口井打入地下，标高控制在-15m，深井的过滤器位置在-15.0~-9.0m之间，井壁采用无砂硅管外包滤布。滤料采用粗砂，在井点管与孔壁间分层均匀填实，在距地表1.00m处用粘土封实，以防漏气。（2）深井的施工工序井点测量定位→挖井口，安护筒→钻孔就位→钻孔→吊放井管→回填管与孔壁间的滤料→洗井一井内下水泵，安装抽水控制电路→试抽水→降水井正常工作。滤料和滤布的选择直接影响深井户=的沉淀效果。为了在泵工序中避免土壤和细小沙子，根据以前的建设经验，深井户被粗沙子填满，过滤器的外层有80目的尼龙丝滤布。在井壁周围填满沙子过滤材料后，使用压缩空气和水下水泵组合的方法，在你安装水泵之前清洗井底，并清洗沉淀物直到水变得干净。井被洗净后，其深度取决于设计。每个泵都需要配备控制开关，水中马达和电缆需要可靠的绝缘。安装完毕后，用泵传送测试，在满足要求后进入正常操作。4.降水控制要点井点降水时，基坑周围井点要对称、同时抽水，使水位差控制在要求限度内。井点电源系统采用双线，防止道路中央停电和其他事故，影响排水。在水中泵的运作中，需要经常观察水位的变化。（三）支护结构设计方案1.原设计方案在海岸循环水泵房的地下连续墙的设计计算中，考虑到三层钢的支持，支持高度分别为-0.2米、-4.0米、-7.5米(绝对标高)，水平及水平支持间隔为6.6米。-0.2米层的垂直及水平钢支撑450x12钢钢管,采用纵向单个钢支撑的刚性130mn/m,横向单个钢支撑线刚度180mn/m,支持单曲的最大轴力约为1700kn,-4.电子-7sm层的垂直及水平钢支撑630x16钢钢管制成。纵向方向的单一图像支持线的刚性为240mn/m，横向单个支撑线刚度为336MN/m，单个支撑最大轴力约为2600KN。2.设计修改根据现场实际情况，结合岸边循环水泵房主体施工，为加快施工速度，拟对支撑体系进行部分修改。基坑横向钢支撑均改为钢筋混凝土支撑，支撑中心标高仍为-0.2m、-4.0m、-7.5m，其单个支撑线刚度均大于原设计值。在基础竖向的钢制支承体中，各层中央的钢制支承体被取消。这个支点，在垂直支撑体和水平支撑体的十字路口分别被变更为2个钢筋混凝土制的交叉。这个十字路口的钢筋混凝土支撑体被部分扩大，另外两个支撑体由钢支承。基础支架的4个角落仍采用了原来设计的2个斜支撑。钢管的大小和平面位置不会改变(也可以根据现场的钢制进行调整)，但是斜撑会与钢筋混凝土的横向支撑发生碰撞。中央的海拔是0.8m，-2.8m以及-6.3m。原设计中联系杆取消，钢格构保留。钢筋混凝土支撑与钢支撑之间的连接采用在钢筋混凝土支撑上预埋钢板，再与钢支撑焊接的连接方式。3.基坑围檩施工（1）施工工艺测量→地连墙与围擦连接、凿毛、植钢筋→绑扎钢筋、固定埋件→支模板→浇筑混凝土→组装钢支撑→施加预应力→固定→监测观测。（2）施工要点地连墙围擦处土方清理，界面清洗凿毛处理。连接墙与围凛的连接筋采用植栽筋法，先打眼而后将植栽筋插入墙内锚固。钢筋伸入地连墙的锚固长度为30d。围擦钢筋在工地加工成半成品，然后运入基坑内成型绑扎。模板采用组合钢模现场组装。围凛底模直接利用开挖土面铺底模和组装侧模板。浇筑的混凝土强度等级为C35。混凝土由搅拌站集中搅拌、罐车运输到现场，用汽车泵送混凝土直接入模，用高频振捣器振捣密实。混凝土浇筑完后拆模覆盖浇水养护，养护时间不得少于14天。混凝土围擦的施工可考虑对称施工。钢筋混凝土支撑施工前，必须将基底夯实，防止混凝土浇筑后产生沉陷。每次浇筑支撑混凝土，均需保留同条件试件3组，用来检验混凝土的实际强度。钢筋混凝土支撑必须在混凝土强度达到设计强度80%以上，才能开挖支撑以下的土方。（四）土方开挖施工土方开挖前应先对导墙进行拆除，拆除方法采用冲击锤破碎导墙混凝土，然后采用挖掘机装车外运。循环水泵房土方开挖在深井降水布置完成后，提前进行试抽水，观察其降水效果，满足深井降水设计要求后，进入土方开挖工序。土方开挖遵循从上到下，分层依次进行，本层的冲挖深度为2.3m，确保六台泥浆泵机组均匀下挖。冲挖时，为了加强冲挖效率，经常移动泥浆泵，保证冲挖时冲枪离泥浆泵吸浆口不大于5m。（1）上层土方开挖分为两块对称呈阶梯型开挖，同时在基坑两侧卸载，各设两台挖掘机从东向西同时进行开挖施工。建设机器使用两台PC400液压反铲反铲挖掘机，一辆挖掘机和一辆土放工程车直接停在地面上，另一辆挖掘机停在竖井的+4.00米，挖土工人停在+4.00米，然后土卡车由地面的挖掘机搬运出去。地连墙外侧l0m为施工通道，通道外放l：1坡，土方拍实后做l：2水泥泥浆（5cm厚）抹面。（2）下层土方开挖根据不同土质，选用相应的压力水冲方法。淤泥质粘土冲水压力控制在每平方厘米3-5公斤；粉质粘土冲水压力控制在每平方厘米5公斤；粉砂、粉土冲水压力控制在每平方厘米7.5公斤；冲水压力按水泵扬程30米进行估计，水枪离冲击面的距离控制在4m内，冲水量为挖土量的3-5倍。泥浆泵的吸送浓度为60%-80%，泥块、杂质的直径应不大于50mm，输送泥浆距离控制在300m以内。（五）深基坑及周边环境变形监测1.基坑监测的目的与原则（1）目的施工监测是喷锚网支护“信息化施工”的一项重要内容，由于喷锚网支护设计施工受地质、水文环境、天气、荷载等诸多不确定因素的影响，完全符合项目的实际情况是困难的，建设过程中会强化建设监控。特别重要的是应用信息控制方法来实现跟踪动态设计的整个过程。这是单播网络支持技术的本质和焦点。现场施工中，要求通过适当的监测手段，随时掌握周边环境的变化，以及支护土体的稳定状态、安全程度及支护效果，一线工程师需要使用信息反馈系统及时改变支持计划并改善建设进程，以便提供关于设计和建设的信息。在这个时候，现场工程师的建设经验和现场能力对于防止事故的发生尤为重要。同时，监控数据也可以作为测试和评估支持结构的稳定性的基础。在各道施工工序中，提出周边环境的安全信息：房屋的沉降、倾斜，道路、地下管线的沉降、位移；支护结构的安全信息：支护体系位移（变形），土体位移。然后,其变形的适时的分析,分析结果显示,设计单元在变更前的设计安全性和经济性的最终目标的实现,建设单位可以了解项目的安全性,建设进程的遗漏,及时改善可以监视信息,引导建设的速度和顺序。也就是说，信息的建立是由监控信息引导的，以防止突然发生毁灭性的深坑工程事故。（2）原则1）可靠性：监测系统应能真实地反映被监测对象的变形情况，以使所获得的信息可靠，故拟采用多层次监测。2）安全性：监测系统主要为施工安全服务，应能对工程的安全性进行评估，并可预防因施工造成的灾害。3)经济性:在保证上述两项的前提下，努力做到经济合理。特定的性能是，根据不同场所的重要性来设定不同的工作模式，观测的频率也会有所区别。2.监测内容与方法（1）内容1）支护结构的变形，包括位移、沉降。2）周围建筑物的沉降、位移；3）地下水的动态，包括地下水位，抽（排）水量。4）监测点位详见基坑周边环境及监测点平面布置图。（2）方法目测巡视监测具有监测实施快捷方便、信息反馈及时简明、宏观判断准确等特点，并可以和监测数据相互印证。目测巡视监测有着其他监测方法不可替代的作用，在基坑施工期间应设有专人负责对基坑支护体系的位移、变形、渗漏；基坑底部地下水、涌沙；基坑周边环境的异常情况（如地面、房屋出现裂缝等）进行不间断巡视检查，并做好专门记录，拍照，提供书面报告。3.监测技术要点（1）支护体系顶部水平位移支持系统的水平位移和下沉观测基坑监测的主要项目,支持系统的变形是双方的土压的变化密切相关,因此,支持系统的顶部的水平位移观测是一般使用高精度经纬仪的视线法采用了视准线法，基准点设在基坑角点，观测点预埋在顶部，量各分和视线之间的距离测量。（2）沉降观测ni004水平量规使用整定角度的观测,按照规定，水准点定为3以上,按I等水准测量要求施测，观测点按II等水准要求施测，各观测点应组成环形或符合水准线路。观测工作贯穿整个开挖、施工过程，并根据沉降量变化情况适当加密或减少观测次数。（3）基坑降水观测监测内容包括:(1)降水过程中地下水位的变化;(2)降水过程中，单一井水管道和基坑的总出水率随时间变化;(3)周围地面建筑物的沉降变形。降水开始前，所有抽水井、观测井统一时间联测静水位，量测基准点。在降水开始5-10天内，要求每天早晚各观测一次水位、流量，以后改为每天观测一次，并作好记录。进入雨季或出现新的补给源时，增加观测次数。

四、总结近年来，在国内各种各样的地方，深基坑项目的建设急速发展。因为建设需要，基础越来越深了、难度越来越大。尤其是在粘性土壤地区，基础工程的难度成为了一个热点。项目的建设中,软粘土的流变学特性,和土地的挖掘和回埋,在建设中支持的设立和解散等引起的时空间效果,实行土地的挖掘设计和组织实施,建设规则被严格执行。挖掘方案的构筑在挖掘基础挖坑之前，你需要准备好降水和排水的准备工作。基础挖土机必须严格遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，时空效应原理”的原则。除了快速的挖掘和快速的支持之外，形成中间支撑，限时对称平衡形成端头支撑、减少无支撑暴露时间。挖掘过程中，需要采取防止碰撞围护结构的措施。控制土方开挖的顺序，按照要求、分层、分地域、对称性、均衡性、时间限制进行。控制土的挖掘顺序，严格禁止挖掘。挖掘斜坡上厚度为200mm的泥工需要手工操作。挖土过程中，基础挖土周围的地基负荷不得超过10kn/m2，必须严格控制不均匀的负荷，及时做到与支撑密切配合，开槽后及时设置支撑。

参考文献[1]周宏萍,闵瑞.马安围平马围合围安全加固工程施工要点分析[J].工程技术研究,2019,4(15):243-244.[2]谢谊.露天矿区基坑边坡支护与安全施工[J/OL].世界有色金属,2019(12):155-156[2019-09-09]./kcms/detail/11.2472.tf.20190805.1821.174.html.[3]曹玉全.土木工程施工中边坡支护技术的应用分析[J].中国标准化,2019(14):142-143.[4]刘东鹏.基于边坡支护工程设计常见的岩土工程勘察问题分析[J].西部资源,2019(05):77-78.[5]薛永春,董明博.土木工程施工中边坡支护技术探析[J].河南建材,2019(03):228-229.[6]尚凯华.浅谈施工中边坡支护技术的应用[J].河南建材,2019(03):230-231.[7]伊波松.分析土木工程建筑施工中的边坡支护技术[J].现代物业(中旬刊),2019(05):203.[8]吴大春.桩基托梁挡土墙在填方边坡支护工程中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2019(07):129.[9]柯建新.水利水电工程施工中的边坡开挖支护技术研究[J].通讯世界,2018(11):152-153.[10]臧亮.土木工程施工技术中存在的问题与创新[J].绿色环保建材,2018(11):143+146.[11]秦彬.分析土木工程施工中的边坡支护技术[J].建材与装饰,2018(46):14-15.[1