Ｖａｌｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ・１０１・ 基坑支护工程的安全研究 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｓａｆｅｔｙ ｏｆ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｐｉｔ ＳｕｐｐｏＳｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 山晶ＳＨＡＮ Ｊｉｎｇ；谢晓杰ＸＩＥ Ｘｉａｏ－ｊｉｅ （郑州华信学院，郑州４５１１００） （Ｚｈｅｇｎｚｈｏｕ Ｈｕａｘｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５ １ １００，Ｃｈｉｎａ） 摘要：在建筑基坑施＿Ｔ－时必须对开挖基坑采取支护措施以确保施工安全。在深基坑支护＿Ｔ－程的设计和施工中必须充分考虑工程 形式等因素。本文对当前深基坑支护存在的安全问题和事故原因￣＿４５－了相关分析，提出了在设计深基坑中的注意事项和预防措施。 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｍｕｓｔ ｂｅ ｔａｋｅｎ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｒｏｎ ｓａｆｅｔｙ．Ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ｐｒｏｊｅｃｔ ｔｙｐｅ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｆａｃｔｏｒｓ ｍｕｓｔ ｂｅ ｇｉｖｅｎ ｆｕｌｌ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｃｃｉｄｅｎｔ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄＭａｔｔｅｒｓ ｎｅｅｄｉｎｇ ．ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ． 关键词：建筑基坑；安全性；分析 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ；ｓａｆｅｔｙ；ａｎａｌｙｓｉｓ 中图分类号：ＴＵ７５３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—４３１１（２０１４）０３—０１０１—０２ ９０年代得到迅猛发展的同时，各地也随之兴建了许多大 随着经济和高层建筑以及施工共用工程的快速发展， 型地下市政设施、地下商场以及地铁车站等，基坑开挖深 深基坑工程也得到了快速的增长。在深基坑开挖和支护技 度超过十米的随着多层地下室的增多比比皆是。目前由于 从而导致基坑边缘距离建筑仅有十几 术方面，各地不仅积累了丰富的设计和施工经验，还不断 城市建筑间距较小，涌现出很多的新结构、新工艺和新技术。我国高层建筑在 米甚至几米，这样不仅给施工带来了很大的难度，还对周 围环境造成了威胁且增加了施工工期和费用。此外，对于 作者简介：山晶（１９９０一），女，河南新野人，郑州华信学院１Ｏ级建 目前的基坑工程而言，原有的深基坑支护结构设计理论、筑工程学院土木工程专业在读本科生：谢晓杰 原则以及运算公式和施工工艺等都不符合目前的实际开 （１９８１一），女，河南项城人，郑州华信学院讲师，研究方 挖和支护，从而基坑工程经常出现一些事故，除了造成人 向为结构工程。 ０引言 员伤亡外，对于经济损失和工期等造成了很大的负面 后采用ＰＣＲ—ＤＧＧＥ研究不同反应器或反应器的不同位置 知：如果是堆肥填料，其微生物多样性更为丰富，反应器也 中氨氧化细菌菌群的组成。种群对反应器的形式或者位置 能达到很好的效果。 的差异没有任何依赖性，不会随这些因素变化而变化。 ２．３ ＰＣＲ—ＤＧＧＥ技术在污泥生物处理中的应用污泥 ２＿２ ＰＣＲ—ＤＧＧＥ技术在废气生物处理中的应用生物 的稳定化在污泥处理过程中是一个相当重要的过程。在此 滤池与生物滤塔是处理臭味、异味行之有效的好办法，这 过程当中，微生物的稳定对于整个污泥系统的稳定起到了 种生物过滤技术可以对恶臭与挥发性油剂废气体很好的 至关重要的作用。专家们采用ＤＧＧＥ指纹图谱技术，研究 遏制，从而该技术能够很快的推广。 污泥堆肥工艺中的细菌种群动态变化和种群的多样性。研 在除臭生物滤池中较强酸性与中性两种不同运行环 究证明：生物法污泥堆肥时间不大于８ｄ。采用ＤＧＧＥ指纹 境下，运用ＰＣＲ—ＤＧＧＥ技术研究，可以发现：微生物种群 图谱与相似性系数Ｃｓ值对污泥堆肥各工艺环节样品进行 的多样性与生物种群结构上发生的改变。利用扩增细菌 相关分析，可以发现，反应时间的持续，导致了微生态结构 １６ＳｒＲＮＡ基因的Ｖ３可变区，运用相关技术分析滤池内的 的Ｃｓ值逐渐增高。这说明：微生物种群结构会逐渐趋于稳 种群变化。回收有研究意义的ＤＮＡ片段，与ＰＣＲ测序、Ｔ 定状态。污泥微生态种群可以迅速进行选择，进而调整内 载体克隆测序有效的结合。最终确定众多种群中的优势菌 部细菌种群数量和结构。 群。微生物对强酸性环境有很大影响；中性条件下的微生 采用ＰＣＲ—ＤＧＧＥ技术，可以科学、直观的研究出环境 物种群更为丰富。此外，滤池的层次上的差异，也导致了种 中细菌群落及多样性。我们需要避开ＤＧＧＥ技术的先天 群空间分布的差异性。实验证明，除臭过程中硫氧化细菌 缺陷，这就需要我们的科研工作人员，在该领域继续加大 占有相对明显的优势。 研究力度，为环境工程做出更大贡献。 影响生物滤塔处理效率以及反应器的稳定运行的主 参考文献： 要因素是塔中的微生物种群的结构，以及微生物的多样 『ｌｌｑ：超，曾玉香．环境影响评价中公众参与的问题和对策探 性。我们可以采用ＤＧＧＥ技术，对处理含氨废气的生物滤 讨『Ｊ］．环境科学与管理，２０１０． 塔中的微生物进行多样性研究。随时间的推移，对反应器 『２１金毓奎，李坚，孙治荣．环境工程设计基础【Ｍ】．北京：化学工 不同填料、不同时期微生物多样性比对研究。证明：微生物 业出版社，２００８． 的多样性与反应器运行时间的长短有直接关系，随着时间 『３］Ｒ＇Ｊ璩炜，朱北园，遇今．可靠性综合设计平台设计与实践［Ｊ］． 的不断延长其多样性会有所降低；将填料方法进行对比可 质量与可靠性，２０１０（０５）． ・１０２・ 价值工程 影响。 ２．４支护结构施工质量不符合设计要求基坑支护结 １深基坑存在的问题 １．１土层开挖和边坡支护不配套构作为建筑工程过程中的一项Ｉ临时设施，许多施工单位还 常见的支护施工会 不重视其施工质量，从而导致时而发生不按设计方案施工 滞后于土方施工很长时间，从而采取二次回填或搭架子完 的现象，不仅造成支护结构的施工质量达不到设计要求， 成支护施工。土方开挖技术含量较低且工序简单，从而组 并存在坑壁坍塌的隐患。 织管理较容易，而挡土支护技术含量高且工序繁杂，从而 导致施工组织和管理都比较复杂。因此，在施工中大型工 ３深基坑设计及施工安全分析 ３．１设计方面当基坑边坡土体的抗剪切应力小于外 程均由专业施工队完成土方和挡土支护工作，且两个是平 部应力时，就会出现边坡滑移或坍塌事故。因此，选取结构 行的合同。从而造成施工中协调管理难度大，而土方施工 中土体的物理力学参数是否恰当、取样的基坑土体是否具 单位为了抢工期常常混乱施工，不按照施工规范进行操 有完全性、支护结构设计计算是否符合实际受力、考虑的 作，从而导致支护施工滞后于土方施工。由于支护施工没 有完成钻孔、注浆以及布网和喷射混凝土工作的平台而不 得不用回填或搭架子来完成施工。这样不仅不好保证进 度，更难于保证工程质量，甚至发生安全事故留下质量 隐患。 １－２边坡修理达不到设计、规范要求由于开挖时使 用机械开挖、人工简单修坡后即开始挡土支护，从而经常 存在超挖和欠挖的现象。在实际开挖过程中由于管理人员 不到位、技术交底不充分、分层分段开挖高度不一致以及 机械操作手操作水平等因素影响，从而造成开挖后的边坡 表面平整度和顺直度极其不规则，并且人工修理的时候只 能修整机挖表面的平整度，不能够深度挖掘，从而导致挡 土支付后出现超挖和欠挖现象。 １．３取样有不完全性进行深基坑支护设计前应当对 基坑土层进行取样分析，从而找到一个合理的物理力学指 标而为支护结构设计提供可靠的依据。钻探取样要按照国 际规范要求在深基坑开挖区域内进行，钻孔数量不宜过多 以有效减少勘探的工作量和降低工程造价，从而造成取得 的土样具有一定的随机性和不完全性，由于地质结构具有 复杂多变的特性，从而不能全面的反映土层的真实情况。 因此，对于实际的地质情况，设计的支护结构不一定适合。 ２基坑事故原因分析 ２．１坑壁的形式选用不合理在基础施工中坑壁的形 式主要采用坡率法即自然放坡和采用支护结构。实践证 明，基坑坑壁的形式对基坑的安全将造成直接影Ⅱ向，如果 选用不当则会为基坑施工埋下隐患。由于很多施工单位在 施工组织设计中过多的考虑节省投资和缩短工期，从而忽 略了对坑壁形式的选择，导致选用的坑壁形式不当。 ２．２坑壁土方施工不规范在基坑施工过程中造成坑 壁坍塌的原因还有不重视施工管理控制，随意对施工设计 进行更改以及违法技术规范要求等。基坑施工在工程条件 许可的情况下一般采用坡率法，但是采用此法必须严格按 照技术规范要求。但是施工单位在实际工作中常常由于土 方开挖时地堪资料不准确以及坡率控制不好等情况，从而 出现开挖深度大于预计深度，因此，不仅坑壁处于不稳定 状态，还使得坑壁容易出现坍塌。 ２．３对地表水的处理不重视地下水和地表水是引发 基坑施工水患的重要因素。由于基础工程施工以及坑壁的 稳定性与地下水的处理效果直接相关，因此，对于地下水 的处理引起了建筑工程各方的重视，目前普遍采用管井降 水取得了良好的效果，并有效的消除了基坑坑壁受地下水 的影响。 基坑开挖空间效应是否周到等都是设计时应当考虑的。 由于深基坑工程在实际工程中多作为临时工程，因 此，不仅得不到建设方的重视，还不愿意投入较多的资金， 但是一旦基坑工程出现事故，除了处理困难外还会造成严 重的经济损失。在当前的建筑行业中，深基坑工程具有技 术复杂、综合性强等特点从而成为关注的工程焦点，再加 上直接影响工程造价，从而造成深基坑的控制和支护成为 一个突出的问题。 ３＿２施工方面在坍塌事故中包含基坑破坏的五类有 整体稳定破坏，倾覆破坏，剪切破坏，局部隆起破坏以及渗 透破坏、流砂、流土和管涌。 施工单位应当具有专业的施工水平以确保在施工过 程中能够根据现场的检测资料做出正确的判断和处理措 施。由于基坑开挖与支护紧密相关，因此一般采用超前支 护或同步支护。在深基坑的开挖过程中，基坑外的土体由 原来的静止土压力变为被动或主动土压力，随着应力状态 的改变，土体逐渐发生变形，因此，采取的挡土支护结构也 不可避免的发生变形。因此，为了能够及时全面的了解工 程施工情况，在深基坑开挖过程中必须综合系统的监测基 坑挡土支护结构、基坑周围土体、地下水动态、相邻建筑物 和地下管线，从而全面指导基坑的支护施工和开挖工作， 避免在发生状况时能够及时采取应急措施以避免破坏性 后果。 ４小结 由于建筑基坑开挖和支护既是一个系统工程，又是由 多个独立系统组成的整体，因此在进行结构设计和施工组 织时应当从整体功效出发。由于建筑基坑支护工程问题大 多是由于施工单位不规范施工造成的，因此，所有参建方 必须充分重视深基坑施工的安全问题，从而做到规范施 工，确保施工安全可靠，经济合理，从而有效避免事故的发 生。总之，为了保证施工的全过程安全，必须从技术上采取 周密的防护措施并保证落实，这就要求施工必须严格按照 规范和有关规定进行。 参考文献： ［１］龚晓南．深基坑工程设计施工手册『Ｍ１．北京：中国建筑工业 出版社，１９９９． ［２］赵志缙，应惠清．建筑施ＴＩＭ］．同济大学出版社，２００６． ［３］李继业，刘福臣．建筑施工质量问题与防治措施［Ｍ】．北京： 中国建材工业出版社，２００３． ［４］ＧＢ５００７—２００２，杜航舟．建筑地基基础设计规范『Ｓ］．２００９． ［５】建筑协会．基坑土钉支护设计规程『Ｓ１．（ＣＥＣＳ９６：９７）北京： 中国建筑工业出版社，１９９７．
