1市政深基坑工程現(xiàn)狀及特點

目前我國市政深基坑開挖主要有支護開挖和放坡開挖兩種方式，支護開挖主要用于建設(shè)面積有限的城市中心區(qū)域，放坡開挖主要用于建設(shè)面積廣闊的城市郊區(qū)區(qū)域。由于我國城市化進程的不斷發(fā)展，市政深基坑工程受到周圍建筑環(huán)境、地下管線等影響，支護開挖較為常見。深基坑支護開挖主要由圍護體系、支撐結(jié)構(gòu)、加固體系和檢測體系等組成。深基坑工程施工主要包括土方開挖和圍護設(shè)計兩大部分，土方開挖與圍護體系是相互影響的。土方開挖的組織施工直接影響著支護體系是否起作用。通常不合理的開挖方式、開挖速度、開挖順序及支護方式都會引起基坑的坍塌、滑動而破壞。如2004年新加坡地鐵事故中圍檁支護面積設(shè)計有誤，直接導致支護體系瞬間失效，基坑整體坍塌，因此對基坑工程的組織和施工要特別重視。采用開挖方式施工的深基坑主要有如下特點:

1)基坑工程施工空間狹窄，施工工期長，各部分工作相互影響，特別是施工荷載和降雨等，都會引起基坑支護體系的變形和位移、直接影響著整個工程的質(zhì)量安全。

2)深基坑支護體系多種多樣，要根據(jù)實際工程情況采取相應(yīng)的支護措施。

3)隨著地下空間的大開發(fā)，深基坑工程越來越向大深度方向發(fā)展。

4)市政基坑工程周圍環(huán)境復(fù)雜，基坑的不均勻沉降和位移都會造成周圍基礎(chǔ)設(shè)施和建筑的損壞。

5)基坑開挖長度和面積向更大方向發(fā)展，使基坑的支護體系面臨嚴峻挑戰(zhàn)。

2市政深基坑工程施工中存在的問題與對策

2．1信息化施工不完善

深基坑的施工是隨時間由量到質(zhì)的變化過程，即深基坑的變形與時間相關(guān)，是緩慢進行的，實質(zhì)就是應(yīng)變的積累與應(yīng)力的釋放過程。目前我國深基坑施工過程中依然以工程經(jīng)驗為主，監(jiān)測數(shù)據(jù)為輔的方式進行施工，對施工工程出現(xiàn)的問題并不能做出合理的解釋，對工程中細微的變化不能察覺，不能實時把握工程的整體狀況。其次，及時監(jiān)測數(shù)據(jù)完善，但技術(shù)人員能力有限，對監(jiān)測參數(shù)變化未做出合理解釋。針對以上狀況，深基坑施工過程中應(yīng)采取較為嚴格的監(jiān)測管理方案，對監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)大幅度變化情況，應(yīng)立即組織相關(guān)專家進行分析，避免事故的發(fā)生。如新加坡地鐵事故、上海明珠車站深基坑工程事故都是由于施工過程中未對監(jiān)測數(shù)據(jù)作出解釋而導致巨大經(jīng)濟損失。

2．2強化基坑加固設(shè)計

深基坑工程整體較為復(fù)雜，設(shè)計方采用較為保守的設(shè)計參數(shù)進行設(shè)計，造成不必要的資源浪費。同時支護體系中的土體參數(shù)是隨深度和時間變化的，與設(shè)計方和勘察方給予的單一參數(shù)有很大區(qū)別，設(shè)計參數(shù)的不合理會直接影響整個工程的質(zhì)量安全。為此，施工中應(yīng)加強基坑施工過程中的監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)隨時觀察設(shè)計參數(shù)是否合理。若施工中土體參數(shù)與設(shè)計中的建議參數(shù)相差過大，應(yīng)及時上報。設(shè)計方根據(jù)實際監(jiān)測資料，采用有限分析軟件重新分析，得到較為合理的施工設(shè)計參數(shù)，并對前期參數(shù)不合理做出合理解釋。

2．3預(yù)警系統(tǒng)不健全

深基坑工程事故的發(fā)生很多與險情預(yù)報不準和監(jiān)測不力有關(guān)。深基坑施工過程中應(yīng)建立健全施工容許位移監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)和施工位移速率監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。施工容許位移監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)計容許位移值和工程經(jīng)驗采取小于容許位移值的經(jīng)驗容許位移警報值。對于施工位移速率監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，由于深基坑具有時空效應(yīng)，不可能采用統(tǒng)一的位移速率變化值。為此就某一地區(qū)而言可采用“工程類比法”，可根據(jù)經(jīng)驗和借鑒已有規(guī)范確定基坑支護結(jié)構(gòu)的容許位移值和位移變化速率。

2．4特殊工法的運用

深基坑圍護結(jié)構(gòu)施工有SMW，TＲD等方法，其中SMW工法是采用水泥懸濁液與土體相互混合后形成有一定強度和止水功能的圍護體系。相比TＲD工法，該方法可大幅度降低建設(shè)成本，在一定條件下可以滿足工程設(shè)計要求。但運用該工法要注意工程的地質(zhì)條件。工程實踐表明，SMW工法作為深基坑圍護與加固手段較常規(guī)的水泥攪拌樁的加固效果有明顯的提高。凍結(jié)法施工一般常用于事故搶修，凍結(jié)法施工主要有直接冷凍法和間接冷凍兩種方法。間接冷凍法成本較低，廣泛應(yīng)用于凍土量大、結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定及工期較長的工程中。而深基坑工程常采用直接冷凍法，該工法具有冷凍效果好、凍結(jié)速度快、凍結(jié)后周圍土層溫度較低等特點，缺點是成本較高，應(yīng)結(jié)合具體情況合理采用。直接冷凍法可使圍護體系土體的強度和剛度暫時增大，從而保證支護體系滿足變形控制要求和深基坑的質(zhì)量安全。另一方面，在特定地區(qū)要注意施工后凍脹和凍融對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。

3結(jié)語

本文結(jié)合我國深基坑建設(shè)現(xiàn)狀、深基坑支護結(jié)構(gòu)計算方法、變形控制及破壞模式等，對市政工程深基坑施工中存在的問題進行簡要的分析，并針對目前所面臨的問題提出了解決方案。具體為:

1)完善施工信息化，監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)大幅度變化情況，應(yīng)立即組織相關(guān)專家進行分析，避免事故的發(fā)生。

2)強化深基坑加固設(shè)計，注意深基坑工程的施工效應(yīng)，采用有限元分析軟件、工程類比法等綜合確定巖土體參數(shù)。

3)建立健全施工容許位移監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)和施工位移速率監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。

4)在特定地區(qū)要注意施工后凍脹和凍融對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。