在建筑工程领域,尤其是对于具备一级资质的土方工程企业而言,深基坑支护不仅是技术能力的体现,更是项目安全与成败的核心。其关键要点贯穿于设计、施工、管理的全过程,绝非简单的“挖坑”与“打桩”。结合《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012)等行业核心规范,以及一线项目经验,本文将系统梳理这些关键要点。
一、 设计先行:方案的科学性与合规性是基石
深基坑支护的成功,始于一份严谨、科学的设计方案。这不仅是技术文件,更是风险论证报告。
1.精准的“地质档案”与“环境地图”:设计前必须获取详尽的地质勘察报告,明确开挖深度范围内各土层的分布、厚度及关键物理力学参数,如黏聚力(c)、内摩擦角(φ)和重度(γ)等。必须绘制清晰的周边环境平面图,精准标示邻近建筑物、地下管线、地铁、主干道等的位置、距离及其变形控制标准。这是选择支护形式和确定设计参数的先决条件。
2.支护形式的合理比选与参数化设计:根据地质、深度、环境条件,在排桩(含灌注桩)、地下连续墙、土钉墙、重力式水泥土墙、内支撑等多种形式中,进行技术经济比选,确定最优方案。设计必须明确所有关键参数,例如:排桩的桩径、桩长、间距;土钉的长度、直径、水平与垂直间距及倾角(常见如15°);锚杆的自由段与锚固段长度;内支撑的道数、标高及预加轴力等。这些参数不能凭经验估算,需通过专业软件(如理正、Plaxis)进行多工况模拟计算确定。
3.稳定性与变形控制的“双验算”:设计方案必须通过严格的稳定性验算,包括整体稳定性、抗倾覆、抗隆起、抗渗流(管涌、流砂)等。更重要的是,必须进行变形计算,并将计算结果(如桩顶水平位移、周边地表沉降)与规范限值进行对比,确保其在可控范围内。现行规范强调变形控制设计原则,这是保障周边环境安全的关键。
二、 施工为要:过程控制的精细化决定最终质量
再完美的设计,也依赖于不折不扣的施工落实。对于一级资质企业,施工过程的标准化与精细化是核心竞争力。
1.“分层、分段、对称、平衡、限时”的开挖原则:这是基坑开挖的黄金准则。严禁一次性开挖到底或超挖。开挖必须与支护结构施工紧密配合,遵循设计工况。例如,采用土钉或锚杆支护时,应开挖一层、支护一层,形成循环作业,待上层土钉或锚杆达到设计强度(如锚杆锚固段强度大于15MPa并达到设计强度的75%)后方可进行下层开挖。对于有内支撑的基坑,必须做到“先撑后挖”。
2.关键工序的质量控制:
成孔与安装:无论是桩孔还是土钉/锚杆孔,必须严格控制垂直度或倾角、孔径和孔深。土钉筋体保护层厚度不应小于25mm。
注浆工艺:对于土钉、锚杆及止水帷幕,注浆是保证其承载力和止水效果的核心。需进行配比试验,确定最优水灰比,并控制注浆压力和注浆量,确保饱满密实。
排水与降水:有效的降排水是基坑稳定的生命线。需根据地质水文条件设置坡顶截水沟、坡面泄水孔、坑底排水沟和集水井,并可能需进行井点降水,将地下水位控制在开挖面以下。
3.信息化施工与动态调整:施工绝非按图索骥的静态过程。必须依托第三方监测数据,实时掌握支护结构位移、沉降、支撑轴力、地下水位等关键指标的变化。当监测数据接近或达到预警值时(如坡顶水平位移警戒值通常为25-40mm),必须立即启动应急预案,分析原因并动态调整施工方案,实现信息化施工。
三、 管理保障:体系与资质的刚性约束
技术要点的落地,离不开严格的管理体系作为保障。
1.方案审批与专家论证的强制性:对于开挖深度超过一定值(通常为5m)或地质条件、周边环境复杂的基坑工程,其支护设计方案必须经过专家论证,这是国家法规的强制性要求。一级资质企业必须将此流程视为不可逾越的红线,确保方案万无一失。
2.第三方监测的独立性:基坑监测必须由建设单位委托具备相应资质的第三方实施,确保监测数据的客观、公正与权威。监测范围应包括支护结构本身、已施工的主体结构以及所有需要保护的周边环境对象。
3.人员、材料与设备的标准化管理:所有进场材料(钢筋、水泥等)必须检验合格;特种作业人员必须持证上岗;大型设备(如成桩机械)需经验收调试。施工前必须进行详细的技术交底和安全培训,让每个操作者都明确工艺要点和安全风险。
结合政策与规范的解读:近年来,国家及地方对基坑工程的安全与环保要求日趋严格。住建部发布的系列文件均强调“底线思维”和“责任终身制”。JGJ 120-2012规程中的强制性条文(如第3.1.2条关于支护结构安全等级和设计使用期限的规定,第8.1.3、8.1.4、8.1.5条关于地下水控制和基坑开挖的规定),就是技术层面的“法律”。一级资质企业不仅要熟悉这些条文,更要在实践中将其作为最高行动准则。任何对规范的漠视或对关键要点的疏忽,都可能引发灾难性后果。
一级资质土方工程的深基坑支护技术,是一个集严谨设计、精细施工、严格管理于一体的系统工程。其关键要点环环相扣,任何一环的薄弱都可能成为整个安全链条的断裂点。唯有将规范标准内化于心,将技术要点外化于行,方能筑牢深基坑工程的“安全长城”。