【摘要】本文以关于基坑施工技术为研究对象，针对与该技术的相关问题进行了研究和分析。文章首先介绍了基坑工程发展概况，在此基础之上阐述了基坑支护的内容与特点，最后针对基坑工程的常见问题进行了相关的总结。本研究旨在为基坑施工实践提供借鉴和参考，同时对于相关领域的理论研究也能起到抛砖引玉的作用。
【关键词】基坑施工；相关技术；概述
近年来，随着城市建设的飞速发展，地下空间正逐渐得到大规模的开挖利用，基坑开挖所带来的安全和环境问题更加突出，引起了社会和政府的高度关注。同时很多省市的各级建设管理当局已经对地下空间开发利用的现状、存在的问题及以后的发展方向等进行了调研，提出地下空间开发利用需要解决的关键问题之一是“地质灾害和地基问题的特殊性”，必须重视地基稳定与安全问题。从发展趋势来看，城市的地下空间开挖利用将进入一个新的阶段，超大、超深基坑将陆续出现。此外，由于全国各地水文地质条件的不同，导致一些在局部地方非常成熟的施工方法不能完全适应其他地区，以致现有基坑开挖经过研究和改善后才能正常安全的使用。因此，关于深大基坑开挖围护施工技术及其对环境影响方面的研究，显然具有十分重要的工程应用价值。
1 基坑工程发展概况
关于基坑开挖的理论，最早可以追溯到20世纪40年代，那时Terzaghi和Peck等人就提出了预估稳定程度和支撑荷载大小的总应力法，这一理论原理一直沿用至今，但有了许多改进和修正。ajerrum和Eide在20世纪60年代给出了分析深基坑底板隆起的方法。20世纪60年代在奥斯陆和墨西哥城软粘土深基坑中开始使用仪器进行监测，此后大量实测资料提高了预测的准确性，并从20世纪70年代起，产生了相应的指导开挖的法规。从20世纪80年代初开始我国逐步进入深基坑设计与施工领域，在深圳地区的第一个深基坑支护工程率先应用了信息施工法，大大节省了工程造价。进入20世纪90年代以后，随着城市建设中高层和超高层建筑的大量涌现，促进了基坑支护工程的快速发展。另一方面，由于缺乏对基坑支护技术的了解和认识，酿成了一些基坑工程事故，如支护结构破坏，基坑塌方及大面积滑坡；基坑周围道路开裂、塌陷，临近建筑物开裂甚至倒塌等，造成了恶劣的社会影响和巨大的经济损失，从而引起了政府主管部门及科研、设计、施工单位的高度重视。90年代以后，我国相继编制和出台了深基坑支护工程方面的规范和规程。
众所周知，深基坑工程中的关键问题就是基坑支护结构的设计计算与施工。尽管支护结构计算理论得到了很大的发展，但目前支护结构的设计计算仍存在以下问题：
1.1 如何合理地确定墙后主动区的水、土压力分布，这是支护结构设计中的需要解决的首要问题，它取决于计算模型的选取、支护结构与土体的变形、地基土的特性、施工方法与程序等因素。
1.2 如何合理地确定墙体开挖面以下被动区土体的水平地基基床系数来进行桩的有限元计算。通过分析基坑工程事故发现，基坑支护体系出现问题往往不是因为支护结构的强度不够，而是由于基坑周围地层变形过大引起的。
在施工方面，深基坑工程大多在大城市建筑物和其他地下和地面己有工程设施密集的地区进行，城市环境对基坑开挖期间产生不利影响的限制越来越严格，既要求基坑的稳定性，又要满足深基坑周围地面的变形控制。因此，现场监测技术和有限元等现代计算工具被广泛的用来准确估计由于基坑开挖引起的土体和支护体系的变形，以便指导设计与施工。同时随着深基坑工程设计计算理论的不断进步，基坑开挖支护技术也得到很大发展。基坑支护已从传统做法发展为混凝土排桩和地下连续墙支挡技术，使得基坑开挖深度从最初的几米增加到目前的几十米。施工方法除了正作法外，还开发了逆作法，再辅助以坑底加固、降水等施工措施，大大提高了基坑施工过程的安全与稳定性。
2 基坑支护的内容与特点
基坑支护是指建筑物地下部分施工时，需开挖基坑，进行施工降水和基坑周边的围挡，同时要对基坑四周的建筑物、构筑物、道路和地下管线进行监测和维护，确保正常、安全施工的一项综合性工程，其内容包括勘察、设计、施工、环境监测和信息反馈等工程内容。
基坑支护是一门综合性很强的新型学科，它涉及到工程地质、土力学、基础工程、结构力学、原位测试技术、施工技术、图与结构相互租用以及环境岩土工程等学科问题。于是基坑支护工程作为土木及建筑工程中的重要组成部分，越来越受到人们的关注和重视。一方面是基坑支护的事故不断产生，特别是一些重大深基坑支护工程的事故教训非常深刻。总得来说深基坑工程主要具有以下特点：
2.1 基坑支护具有很强的综合性
基坑支护是岩土工程、结构工程以及施工技术相互交叉的学科，基坑支护工程涉及土力学中强度、渗流和变形三个基本课题，三者融合在一起，需综合处理。
2.2 基坑维护体系安全储备小，具有较大风险性
当支护结构仅仅作为地下主体工程施工所需要的临时支撑时，其使用时间不长，属于临时工程。通常，基坑围护是临时措施，地下室土体完成时围护体系即完成任与永久性结构相比临时结构的安全储备要求可小一些。基坑围护体系安全较小，因此具有较大的风险性。
2.3 基坑支护区域性强
岩土工程区域性强，基坑支护工程则表现出更强的区域性。不同地区岩土力学性质千变万化，即使在同一地区的岩土性质也有区别。因此基坑工程的围护体系设计与施工和土方开挖要因地制宜，根据本地情况进行，外地的经验可以借鉴，但不能简单搬用。
2.4 基坑支护理论不成熟
尽管深基坑支护技术取得了丰硕的成果，但在理论上仍属尚待发展的综合技术学科。目前基坑支护理论的研究尚不完备，还不具备结构可靠性的概率指标。
2.5 作用因素存在不确定性
作用因素的不确定性主要体现在外力的不确定性，岩土性质的不确定性和一些偶然变化所引起的不确定因素。
3 基坑工程常见问题
3.1 深基坑设计方面常见的问题
3.1.1 未能充分分析边界条件，支护方案不合理，开挖后出现边坡失稳。例如，某工程支护桩桩尖入土深度偏少，稳定安全系数仅0.92。当部分挖至坑底标高时，发生塌方二百立方，延误工期40天。
3.1.2 选择支护桩形式、结构及支护桩间距不合理，当边坡上有软弱夹层分布，则易发生桩间土的坍塌，若处理不及时，会引起局部滑动事故。
3.1.3 支撑结构不合理、支撑间距设计太大、支撑的支点数量少、连接不牢、斜撑节点构造不合理，部分钢管变形大，节点破坏，将会造成整体破坏的严重后果。
3.2 深基坑施工方面常见的问题
3.2.1 现场管理不善，对深基坑支护的施工设计粗制滥造，虽有施工设计，但不按工况规定施工。
3.2.2 建设方为省钱，自行发包施工任务，自行管理、由于管理不善结果发生支护结构倒塌事故；例如，某深基坑工程开挖深度为9.5m，甲方自行管理，支护工程施工是一家，开挖土方是另一家，结果土方开挖后，支撑迟迟跟不上，造成灌注桩底部发生位移，导致支护体失稳，并引起邻近建筑物沉降、倾斜、管道变形，情况十分危急。
3.2.3 因施工场地狭小，基坑周边不合埋堆荷超载造成塌方事故，排水、降水措施不当、降低了边坡土体的抗剪强度，加大了边坡的变形和地面沉降。
3.2.4 由于基坑开挖出现坑底隆起或管涌，使水土流失量过大，处理不及时，使支撑结构受到破坏，引发基坑失稳或地面沉降太大，造成邻近建筑物及地下管线受到破坏。
3.2.5 受邻近打桩挤土，使深基坑破坏等。
3.2.6 不重视监测技术是施工的另一重要问题。众所周知，深基坑施工是一项很复杂的技术，一旦出事往往造成大事故。有的建设单位对施工监测工作不重视，不安排监测手段盲目施工；有的虽设置了测点，但对监测资料又不认真分析，如某工程观测到位移量较大，决策人员还认为问题不大，仍继续施工，结果因严重的挤土作用，导致支护结构破坏的重大基坑事故。有些工程虽然天天有现场结果，但无人分析，未引起现场管理人员重视，引起基坑事故的发生。
3.3 深基坑常见事故的原因可以归纳为如下几个方面
3.3.1 采用悬臂桩忽略变形控制，或设计有内支撑但施工时未及时加上，导致变形太大，引起周围建筑物开裂。
3.3.2 基坑侧壁未封闭或虽已封闭但帷幕失效，或锚杆深入承压含水层而未采取妥善措施，导致坑壁或沿锚孔漏水析土引起周围建筑物开裂破坏，道路变形。
3.3.3 坑底封闭不严，管涌、承压水上涌造成基底破坏。
3.3.4 深厚淤泥中土方开挖失控，致使工程桩严重倾斜偏位，桩基失效。
3.3.5 支护设计忽略整体稳定分析，导致边坡滑移，工程桩受挤压偏位。
3.3.6 软岩、老粘性土或非饱和土受水侵润，强度大幅度降低，土压力加大，支护桩承载力不足失稳。
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作者简介：
张德杰（1959――），男，工程师，研究方向：工程技术管理