・ｌ ｌ４・ 管理科学 浅谈深基坑结构设计及施工要考虑的因素及问题 王维广朱俊波 （大连正信建设工程管理有限公司，辽宁大连１１６０００） 摘要：结合具体工程项目所采用的钻孔混凝土灌注桩、锚杆、锚喷护壁和挡土墙联合支护结构体系；提出针对狭窄场地情况下，改 进和优化支护技术的几项措施，对该项目支护技术中的设计、施工、监测等应注意的问题进行研究，并提出具体的建议。 关键词：深基坑；结构设计；施工；因素；问题 完成施工。这样不但难于保证工程施工进度，更难以保证工程质量， １深基坑支护结构设计及施工还应考虑几个因素 １．１地域和条件的差异性。在工程地质和水文地质条件不同的 甚至发生安全事故，留下质量隐患。 地基中，基坑工程差异性很大，即使是同一城市不同区域也有差异。 ３．２边坡修理达不到设计和规范要求。 深基坑工程不仅与当地的工程地质条件和水文地质条件有关，还与 深基坑开挖常存在超挖和欠挖现象。一般深基坑开挖均使用机 基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力、 械开挖，人工修坡后即开始挡土支护的混凝土初喷工序。而在实际 重要性以及周围场地条件有关。因此，对深基坑工程进行分类，对支 开挖时，由于施工管理人员不到位，技术交底不充分，分层分段开挖 护结构允许变形规定统一的标准是比较困难的，深基坑工程要因地 高度不一，开挖机械操作人员的操作水平低等因素的影响，使机械 开挖后的边坡表面平整度、顺直度极不规则，达不到设计和规范要 制宜，根据本地具体情况，具体问题具体分析，具体运用。 只能在机挖表面作平整度简单 １．２较高的质量要求。由于深基坑开挖的区域也就是将来地下 求。而人工修理时不可能深度挖掘，所以挡土支护后 结构施工的区域，有时深基坑的支护结构是地下永久结构的一部 修整，在没有严格检查验收的情况下就开始初喷，分，而地下结构的好坏又将直接影响到上部结构，所以，必须保证深 经常出现超挖和欠挖现象。 ３．３成孔注浆不到位、土钉或锚杆受力达不到设计要求。 基坑工程的质量，才能保证地下结构和上部结构的工程质量，进而 深基坑支护所用土钉或锚杆钻孔，一般为直径１００—１５０ｍｍ的 保证整幢建筑物的工程质量。 孔深一般为５ ２０ｍ。钻孔所穿过的土质也不相同，钻孔中 １．３较高的风险性和较大的事故率。深基坑工程和支护是临时 钻杆成孔，会产生出渣不尽、残渣沉积等问题，进而 工程，安全储备相对较小，风险性较大。由于工程技术复杂，涉及范 如果不认真研究土体情况，有的甚至造成成孑Ｌ困难、孔洞坍塌，无法插筋和注 围广，事故频繁，因此在施工过程中应进行监测，并采取有效的应急 影响注浆质量，注浆管不插到位、注浆压力不 措施。深基坑工程造价较高，但有时临时『生工程一般投入资金较少， 浆。另外，由于注浆时配料随意性大、充盈度不够，而使土钉或锚杆的抗拔力达 旦出现事故，造成的经济损失和社会影响往往十分严重。深基坑 够等造成注浆长度不足、工程施工周期一般较长，从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程， 不到设计要求，影响工程质量。 ４喷射混凝土厚度不够、强度达不到设计要求 需要经历多次降雨、周边堆载、振动等诸多不利条件，安全度随机性 目前建筑工程基坑支护喷射混凝土常用的是干拌法喷射混凝 较大，经常发生突发性事故。 土设备，其主要特点是设备简单、体积小、输送距离长，速凝剂可在 ２深基坑支护的主要类型 操作方便，可连续喷射施工。虽然干喷法设备操 各种建筑物与地下管线施工时都要进行基坑开挖，一些深度和 进入喷射机前加入，操作方法和检查控制等 面积较小的基坑可直接开挖或放坡开挖。但当基坑深度较大，周围 作简单方便，但由于操作人员的水平不同，混凝土回弹严重，再加上原材料质量控制不严、配料不 场地较狭窄时，一般都采用基坑支护。深基坑支护结构的主要作用 手段不全，养护不到位等诸多因素，往往造成喷后混凝土的厚度不够，混凝 是挡土，使基坑在开挖和基础施工的全过程中能安全顺利地进行， 准、 并保证对临近建筑和周边环境不产生危害。过去支护比较简单，采 土强度达不到设计要求。用钢板桩加井点降水一般能满足基坑安全施工，但对于深基坑已不 ５施工过程与设计的差异较大 支护结构中，深层搅拌桩的水泥掺量常常不足，影响水泥土的 能满足要求。近几年来，随着基坑开挖深度和面积的不断增大，支护 支护强度。实际施工中，深层搅拌桩支护发生水泥土裂缝，有时不是 技术也有了较大进展。 目前国内深基坑支护技术有：钢板桩支护、排桩支护、深层搅拌 在受力最大的地段，而往往是因为水泥土强度不足，地面施工荷载 使得荷载值大大高于设计允许荷载造成的。深基 水泥桩、地下连续墙、土钉墙及复合土钉墙、喷锚网支护、逆作法与 集中在局部位置，设计中需要对开挖 半逆作法施工、环形支护结构等。实践中根据土质条件、基坑深度、 坑开挖是支护结构受力与变形显著增加的过程，并进行图纸交底，而实际施工 地下水情况等，结合不同支护方式的优缺点，选择经济合理的方案。 程序提出具体要求来减少支护变形，中土方开挖单位往往为了抢进度追求效益而忽略这些要求，导致施 ３深基坑支护技术存在的主要问题 一 深基坑工程支护技术虽已在全国不同地区、不同的地质条件下 工质量无法保证。取得了不少成功的经验，甚至在一些达到国际水平，但仍存在一些 ６设计与实际情况差异较大 深基坑支护土压力与传统理论的挡土墙土压力有所不同，在目 问题需进一步研究或提高，以适应现代化经济建设的需要。深基坑 前没有完善的土压力理论指导的情况下，设计中通常仍沿用传统理 工程支护施工过程中存在的问题主要有以下几种： 论计算，因此存在误差。但是在传统理论土压力计算的基础上结合 ３．１土层开挖和边坡支护不配套。 深基坑开挖过程中，支护施工滞后于土方施工比较常见，因此 必要的经验修正可以达到实用要求，但这是一个极为复杂的课题， 地面荷载的差异，照搬照 得不采取二次回填或搭设架子来完成支护施工。一般来说，土方 如果脱离实际工程情况，不考虑地质条件、支护设计 开挖施工技术含量相对较低，工序比较简单，组织管理也容易。而深 套相同坑深的支护设计，就会造成过量变形的后果。所以，载重汽车、 基坑挡土或挡水的支护结构施工技术含量比较高，工序多且复杂， 必须综合考虑实际地面可能发生的荷载，包括建筑堆载、施Ｔ组织和管理都较土方开挖复杂。所以，在施工过程中，大型工程 临时设施和附近住宅建筑等的影响，比较正确地估计支护结构上的 般由专业施工队来分别完成土方开挖和挡土支护工作，而且大部 侧压力。 ７工程监理不到位 分是两个平行的合同。这样就增加了施工过程中的协调管理难度， 土方开挖施工单位或者抢进度，或者拖工期，导致开挖顺序较乱。特 按规定，高层建筑、重大市政工程等的深基坑施工必须实行工 别是雨期施工时，甚至不顾挡土支护施工所需的工作面要求，使得 程监理，大多数事故工程的主要原因都是没有按规定实施工程监 支护施工的操作面不足，时间上也无法保证，致使支护施工滞后于 理，或者虽有监理但工作不到位，只管场内工程，不管场外影响，实 土方施工。因为支护施工无操作平台完成钻孔、注浆、布网和喷射混 行包括设计在内的全过程监理的就更少了。 凝土等工作，不得不用土方回填或搭设架子来设置操作平台，以便 深基坑工程监理要求监理人员具有较高业务水（下转２１ １页） 一科教文化 ・２１１・ 鉴于电子技术基础的教学目的，新时期电子技术的发展特点。 争能力的人才。具有国际竞争力的人才应该具有很好的和世界沟通 综合运用多样化的考核办法，建立合理 能力。这就需要我们在培养学生的过程中，既要注重知识的体系，也 考试方法也应做适当调整，考评机制。 要注重语言的的“国际化”１３］。 授课过程中，我们应采用中英文并用的形式，中文当然是主体， 对理论课可以将出勤情况、作业完成情况、专题研讨、阶段考核 但是关键性术语应该给出具体的英文单词。并给出相应的英文参考 等量化成分值作为本课程的平时成绩。采用课堂表现、平时成绩、小 文献，鼓励学生阅读原版英文教材，了解具体器件中外的不同应用 论文、期末闭卷考试相结合的评分方式。 和差距。 对于实验采用全程考核，将实验预习、实验方案、操作能力、数 ３适当引入电子技术学史、联系时代前沿 据结果、数据处理、结论分析、改进建议情况等可量化成分值作为实 电子技术学史是研究电子线路发展历史的科学，电子线路的发 验环节中每个实验题目的成绩。这样可以全程考核学生的学习过 展史，就是一部创新史，电子线路的新发现，新产品，都蕴涵着科技 程，有效地保证了学习质量。 工作者的创新活动。在教学过程中有序地介绍一些电子线路学史可 对期末考试实行教考分离，制作电子技术基础题库。任课教师 以激发起学生了解和学习电子线路的欲望。在研究电子学史过程 不自己出期末试卷，而由教研室依据教学大纲在试题库中抽题，实 中。同学会发现电子线路理论的建立无法和生产、科学实验相脱离。 现教考分离。从根本上保证试卷中试题的覆盖面、试题的质量；提高 从而使学生了解实验的重要作用。在教学过程中按照电子技术的理 了试卷的保密性，避免了人为因素。 ．论体系进行讲授的同时，对一些电路规律，可以从历史的角度讲述 参考文献 电路定律的建立过程，同时介绍与之相关的科学家在建立该理论时 ［１ｌｂｇ涛，邱彦章．电子技术基础课程教学改革的研究与实践［Ｊ】．华北 研究问题的思维路线、解决方法，注意把学生带进科学家的复杂思 航天工业学院学报，２００６（７）． 维和艰苦创造的“情景”中去，从而使学生了解科学家对显而易见的 ［２】傅晓林．“电子技术”课程教学改革实践与思考［Ｊ】．重庆交通学院学 事实提出的质疑常常是发现问题的前提，善于观察、勤于思考是创 报．２００６（９）． 新的基础［４１。 ［３１Ｚ￣，于泳．电子技术基础课程双语教学模式的研究与实践【Ｃ 随着科学技术的发展，电路的发展也由离散的单个器件变成集 全国高等学校电子技术研究会论文集，２００９（７）． 成化。与之对应的电子技术的更新换代也在同时进行。因此，除了教 ［４１Ｅ－佳菱，杜鑫．工科大学物理教学改革初探【Ｊ］．黑龙江高教研究， 材内容，教师还应根据各专业领域的新发展、新课题，结合教材内 ２００９（７）． 容，不断地将实践中正在使用和即将推广使用但还没来得及进入教 作者简介：刘明亮，黑龙江大学电子工程学院，讲师，硕士，研究 材的新知识和新技术充实到课堂教学中来。这些前沿知识和技术与 方向：电工电子，信号检测。 学生周围的生产和生活实际息息相关，这样的课堂具有现代气息， 项目资助：２０１１年黑龙江大学新世纪教育教学改革工程项目 既开阔了学生的视野，又激发了学生的求知欲和研究兴趣。 ２０１ １—１２９ ４明确教学目的。改革考试、考核方式 （上接１７页）的结深比较浅，氧化层厚度不能太薄，外延层上的氧化 表１产品封装测试数据 层＞１ ｒｎ，基区氧化层＞０．８ ｒＩｌ＇发射区氧化层＞０．６１￣ｍ。 另外，为了提高器件可靠性，改善平面工艺中由于氧化层中的离子 玷污（尤其是正离子）形成的电压软击穿和蠕变问题，在基区氧化之后 通３０－４０分钟ＴＣＡ，已达到固定部分正离子的目的，但通ＴＣＡ的流量 不能太大，否则会腐蚀表面。 ２．３硅铝合金 在器件制造过程中，工艺中选择铝作为金属化电极，但是硅和铝的 接触电阻很大，因此要进行合金，即在接近铝一硅共熔点的温度下，使一 部分铝原子渗入硅中，成为铝 圭合金，以实现良好的欧姆接触。同时在 合金过程中通少量的三氯氧磷，进行氧化膜渗磷，削弱钠离子沾污效 先。这个产品的研制成功标志着我们可以进行高频开关晶体管的研制 应，降低沟道漏电流，获得较好的．ｅｂ结击穿特性。硅铝合金主要是控制 和生产，开辟了产品新领域。 好合金的温度和时间，以使硅和铝由点接触改善成为良好的面接触，以 参考文献 形成良好的欧姆接触。 【１］刘恩科，朱秉升，罗晋生，等丰导体物理学Ⅱ）ｌ西安：西安交通大学出版 ３测试结果分析 社，２００５． 产品封装测试后的详细结果见表１。 ［２］刘永，张福海晶体管原理 北京：国防工业出版社，２０ｏ２． 通过表１可以看出：基本电参数达到了设计要求，只是部分产品的 ［３］８０ Ｚｈａｎｇ．Ｐｏｗｅｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｓｍａｒｔ Ｐｏｗｅｒ ＩＣｓ 成 开关参数挂限，接近要求的最大值，有待进一步改进。 都：电子科技大学出版社，２００２． 结束语 【４］陈星弼，张庆中．晶体管原理与设计 Ｉ第二版北京：电子工业出版社， 产品封装后所有参数均达到了国外同类产品要求，在国内技术领 ２Ｏ０５． （上接１１４页）平，在我国现阶段主要就只是监控支护结构工程质 测，或者不重视监测数据，监测点形同虚设。另外，支护设计中没有 量、工期、进度，而对于设计监理与对建筑物及周边环境的监控尚有 监测方案，发生情况不能及时警报，事故发生后也不易分析原因，不 一定差距，亟待完善与提高。 利于事故的早期处理。 ８施工监测不够重视 综上所述，为了减少深基坑支护施工事故，需要科学设计、精心 实际深基坑支护施工中，建设单位为节约开支不要求施工监 施工、强化监理，保护坑边建筑与环境，不断提高深基坑支护技术和 测，或者虽设置一些测点，但数据不足，经常忽视坑边建筑物的检 管理水平。
