李明，李宏伟，朱凯健
（中国建筑第二工程局有限公司）
在支护设计当中，包括两个主要的体系。首先是支撑体系，支撑体系是由钢筋混凝土和钢支撑组成；
其次是围护体系，围护体系是为了防止外部因素对施工造成安全隐患。城市地下空间工程具有规模较大、施工环境复杂等施工特点，在施工过程中还可能会出现深基坑变形等问题，引发更大的安全问题，必须要重视。应用科学、合理的施工方式加固深基坑，对施工的安全保障有积极作用。对此，本文在对深基坑支护安全进行探讨时，进行了步骤设计，希望为以后的相关工程施工案例提供借鉴[1]。
2.1 设计内容
支护体系主要包括围护体系和支撑体系。围护体系包括三个主要内容：围护系统、锚固系统以及止水系统。支撑体系主要由钢筋混凝土和钢组成。
2.2 设计步骤
设计步骤包括以下四步：①需要明确并掌握现场的工程环境，包括工程周围的环境以及地下线路布控的情况，充分考虑工程现场的富水条件，并对数据进行记录[2]；
②需要严密计算工程的各项数据，基坑的范围、基础结构，以及深基坑的深度，这些都会在一定程度上对工程质量造成影响，仔细勘察，明确地下水资源可能会对施工造成的安全隐患；
③需要对支护结构进行设计，包括各支护局部的数据等，防止出现支护结构超载现象；
④明确嵌构的深度，对锚固力、内力进行验算，对施工图进行绘制，对设计中的不合理部分进行修改。
3.1 工程概况
选取某市商业区地下空间的工程项目，初步设计深基坑深度为8m～15m，基坑底的高度为25.2m，在工程开始前的勘察工作中，管线预埋深度为2m，岩质主要由杂填土、粉质黏土、砾砂等组成[3]。
城市地下空间有着丰富的地下水，本次研究工程的水质由上层滞水、潜水等组成，潜水主要包含在粉质黏土、砾砂当中，上层滞水主要包含在粉质黏土、杂填土中。除此之外，还有两种的混合水，主要位于1m～9m当中。具体数据如表1所示。
3.2 支护设计
通过对工程现场的调查，再结合测得的相关数据。可初步判定该工程为富水区域的深基坑工程，经过计算和校验之后，工程中的深基坑支护结构主要采用放坡、土钉墙、桩锚三种方式。在桩锚支护当中，会在桩和桩之间进行止水措施，防止出现安全问题；
在放坡支护中，需要在钢筋混凝土表面进行止水喷射，除此之外，还要使用三重管高压摆喷；
在土钉墙中，进行三重高压止水帷幕设计。
设计方案：在设计方案中，包括BIM技术、可视化设计以及对支护性能的分析。①BIM技术协同设计，城市地下空间富水基坑施工具有一定的危险性，可借助BIM技术进行支护设计。在BIM技术平台中，能够初步实现信息共享，在一定程度上提高了信息的传播速度，防止出现安全隐患，为了能够最大程度的保证支护安全，可以将BIM技术的三维视角进行应用，通过模型观察周围复杂的环境，提高了安全性。②可视化设计，有BIM技术支撑，能够直观观察城市地下环境，从而进行针对性支护。地下环境比较复杂，具有很多管线，而这些管线与居民的生活有密切关系，三维视角可迅速观察出管线的分布，可对施工方案进行针对性设计。③性能分析，BIM技术对地下空间、光照等因素进行分析，还能将分析的结果以更直观的方式呈现在眼前，保证项目正常施工。
3.3 施工
施工计划：为了能够保证工程的顺利展开，在得到设计方案后，进行具体的施工实践。首先，在准备阶段，对现场进行清理，保证施工地段平整，设置好水、电等。开挖之前还要设置安全护栏、围护系统以及止水帷幕。基坑内的施工还要喷混凝土[4]。
施工步骤：①挖掘土方，一般会安排泥头车和挖机配合展开工作，本次研究的工程项目较大，所以有50余台泥头车以及10台挖机进行分段挖掘，每段施工长度不高于20m，深度要高于2m。在挖掘过程中，要先将安全支护施工完毕之后才能开始挖掘，否则就会造成安全隐患。在基坑的底部需要留出0.5m的土层，通过人工进行挖掘。②锚杆土钉，在这个施工阶段，就需要运用钻机进行施工，并通过注射泵将注浆灌注到泥土中。一般来说，水灰比为0.5，注浆压力为0.25MPa。当注浆管使用之后，必须要让管和孔底保持一定的距离，一般都会保持在10cm。在进行注浆施工的时候，必须要让钻孔到满孔，有注浆溢出。③止水帷幕，在此过程中，需要应用摆喷、柱间旋喷、三重管高压旋喷的施工技术，技术的选用需要根据施工的实际情况进行选择，以此达到最高效的施工效率，让工程质量得到保障。钻孔时必须严格按照设计方案进行，注浆流量尽量控制在80L/min左右[5]，空气压力为0.7MPa。除此之外，还要严格控制旋转速度以及注浆压力，对孔底进行3min的静喷，静喷完毕后，迅速提升注浆速度。④安全监测以及信息化施工，在这个部分中，主要是为了确保可以在工期中完成施工，城市地下空间施工会经常出现安全问题，需要通过信息化手段减少安全事故的发生。对工程进行全程监督，做好深基坑变化的动态监测，实现信息共享。全体施工人员必须对深基坑有充分了解，根据工程实际情况调整施工方案，防止出现安全问题。除此之外，为了能够做到信息化动态监测，还需要做好报警界限的设计，如果数据出现异常，要让技术人员及时进行修复。
4.1 渗漏处理
深基坑往往会出现渗漏的问题，对此，相关工作人员必须要及时对渗漏位置进行处理，并且尽快明确渗漏原因。原因尚未明确之前不能施工，否则就可能出现安全问题。与此同时，还要在渗漏的位置安装PVC导管，使用水泥等封堵渗漏位置。如果PVC导管内的出水量出现了下降，还要将导管进行封堵。渗漏情况较严重，要疏散现场的工作人员，应用导管引流以及化学注浆的施工技术处理基坑，防止出现安全性问题。
4.2 裂缝处理
裂缝问题在深基坑中较为常见，造成裂缝的原因有很多，主要是来自外部因素的影响。在支护施工过程中，地下水位下降，基坑出现沉降，形成裂缝。在进行基坑降水前，必须要对基坑进行止水作业，保证基坑处于完全封闭的状态，水位处于标准范围内。但如果水位下降情况比较严重，要尽快进行回灌处理，并加固基坑，缓解水位下降出现的沉降和裂缝问题[6]。
4.3 隆起处理
基坑的坑底会出现隆起、冒砂等情况，这与地下水位有密切关系。相关工作人员必须迅速检查地下水位，并根据实际情况控制降水强度，保证水位在可控范围之内。与此同时，要提高对地下水位的监测，设置警戒线的同时，要有专人进行看管，一旦逾越了警戒线，就要降低地下水位。
4.4 应急处理
地下施工的风险系数高，对地下空间深基坑施工来说，必须要有应急方案，对可预见的风险进行评估，将安全风险降到最低。常见的处理措施包括变形处理以及失稳处理。譬如，在对深基坑进行施工时，有局部出现了变形，且变形程度在不可控范围之内，造成了稳定性失衡。这个时候就需要停止施工，对变形的位置进行反压回填，找到变形的主要原因，等到问题解决，并且不会对施工造成影响后，才能继续施工。
综上所述，本文对城市地下空间富水深基坑支护安全性问题展开了探讨，并且通过工程实例的分析，阐述了施工的步骤。地下空间富水区域的施工受到很多外部因素的影响，且施工条件比较复杂，尤其是在富水区域，在一定程度上提高了施工难度。对此，施工单位必须要做好施工前的勘察工作，提前做好安全保障，做到防患于未然。不仅仅是施工，在设计过程中就应该充分考虑安全问题，做好支护工作，防止坍塌等事故对施工人员造成伤害，保证工程的顺利开展。
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