對建筑工程基坑開挖與支護工程系統的認識

近年來，高層建筑的興建和地下空間的利用刺激了基坑工程的發展。各地在基坑開挖和支護技術方面積累了豐富的經驗，也有了不少的教訓。基坑開挖與支護是一個系統工程，涉及工程地質、工程力學與工程結構、土力學與基礎工程，還涉及工程施工與工程管理，是融多種學科知識于一體的綜合性科學。
　　根據本人這些年在基坑工程中的部分經驗教訓，談談在處理基坑開挖與支護的關系中容易出現并應引起重視的幾個問題。
　　（1）基坑開挖過程中必須按照有關規范采取支護措施
　　基坑支護是基坑開挖安全施工的前提，是實現基坑工程最終經濟價值的保證，它們具有各自的獨立功能特性而又不能獨立存在，是由若干具有獨立功能的體系和部分組成的緊密聯系的整體。例如，某大廈，由于開發單位沒有認識到邊坡支護的重要性，在沒有考慮邊坡支護的前提下，直接進行基坑開挖，致使基坑土石方大量垮塌，嚴重危害坡頂原有建筑物的安全使用。事故發生后，開發單位不僅在工期上造成大量損失，而且僅用在搶險上的資金就遠遠的超過了原計劃基坑工程的投資。
　　（2）應重視土石方公司與巖土工程公司之間的關系
　　支護工程與基坑開挖雖然是緊密聯系的整體，但支護工程較基坑開挖而言，其具有技術含量高、投人人力及機械設備種類多、施工管理復雜等特點。簡單的將不具有巖土工程資質的土石方公司與巖土工程公司混為一談，往往會導致支護工程質量低下、安全性降低直至釀成嚴重浪費的不良后果。某工程，業主委托某不具有巖土工程資質的土石方單位同時進行基坑開挖及支護工程，由于該單位缺乏必要的資質條件、技術手段及裝備，施工中采用的支護技術參數錯誤，致使支護工程失效，施工過程中不斷發生垮塌及安全事故，最終工期延誤達半年之久，給業主造成大量的經濟損失。應充分發揮巖土工程公司的技術優勢，對基坑工程宜采取設計施工總承包的形式，以避免類似事件的發生。
　　（3）避免惡性壓價使支護工程以不合理低價中標
　　任何基坑工程都具有自身的地質條件、建筑特征及周邊環境的影響因素，針對這些特征，應有相應的支護方法和手段。在市場經濟的大潮中，支護工程設計及施工單位的合理利潤應得到相應的保證，對確保支護工程的質量。某工程，由于支護工程價格偏低，工程投資不足，支護措施不當，導致坡頂開裂出現險情，嚴重影響貴陽市遵義路的安全使用。經建設行政主管部門介人后，業主對邊坡支護工程的追加投資達原計劃的三倍以上。
　　應加強政府職能部門及監理單位對支護工程的控制
　　支護工程具有的多專業性、信息可變性、管理復雜性、安全多樣性等特點，使工程質量控制的復雜性大為增加。支護工程必須按照建筑工程的質量管理程序進行管理。通過政府職能部門及監理單位的參與對基坑工程質量的控制，可以在很大程度上避免對基坑工程局限的理解為單一的“基坑開挖”，就能夠形成對基坑工程規范化的管理。
　　我們必須盡快改變過去基坑支護工程管理中，歸口管理不清，收費標準不明，工程管理職責不嚴的現象。基坑工程管理必須受到政府行政部門的監督。
　　加強基坑邊坡開挖工程的管理力度，必須堅持先支護、后開挖的原則。對未經支護、或支護工程未經過設計，就進行開挖的基坑工程，應加大處罰力度；對無相應的設計、施工資質，以及采用掛靠資質進行基坑邊坡支護設計、施工的單位和個人，除采取經濟處罰手段外，尚應有一定的行政處罰手段。
　　對安全等級為一、二級基坑邊坡，其邊坡支護設計均應送設計質量檢查站進行嚴格的審查，審查通過后才能進行施工；對安全等級為一級的基坑邊坡，邊坡支護設計在方案階段宜通過多家單位的方案比選，通過專家組論證，選出安全、經濟、可操作性強的方案后，方可進行下一步的施工圖設計。
　　基坑邊坡支護設計及施工是一個信息化管理的過程。在基坑邊坡支護過程中，時常會有開挖巖土層特征與原設計不符、以及其它異常情況的發生，需要對原設計進行局部修改和調整。故在設計單位有相應的施工資質前提下，宜優先將支護工程承包給邊坡支護設計單位，以便針對施工中出現的問題，及時進行修改。同時，也避免支護工程出現問題時，發生設計、施工單位互相扯皮、相互推諉的現象。
　　基坑及其支護工程必須有監理單位的監理，過去建設單位對支護工程不重視，不委托監理，曾發生不少嚴重的事故。監理單位也應提高監理人員的職業素質，使監理人員對基坑工程監理的知識結構更加合理、更加專業、更加全面的理解“信息化施工”的含義。
　　加強設計施工單位對基坑工程的整體性的理解
　　基坑開挖的深度是影響基坑支護的方案的重要因素，基坑支護方案對土石方的開挖方法及施工順序有嚴格的要求；基坑開挖方法和施工順序影響支護工程的順利進行和安全施工；基坑開挖與支護工程互相影響著彼此的施工進度及投資。對設計單位而言，一方面，在確定基坑支護方案時，應對基坑工程各部分進行充分的調查、分析計算，統籌兼顧，達到各部分的狀態在系統協調下使總體的效益最優，但同時要注意系統的最優化并不是要求所有部分均達到最佳的特征；另一方面，在基坑工程施工過程中，積極收集支護結構應力檢測以及邊坡位移觀測數據，并根據所取得的施工信息深人并修改原設計，以獲得更切合實際的最佳效果，切實作到動態設計的要求。
　　極收集支護結構應力檢測以及邊坡位移觀測數據，并根據所取得的施工信息深人并修改原設計，以獲得更切合實際的最佳效果，切實作到動態設計的要求。
　　對施工單位來講，首先，施工各方應從總體的效益出發，充分理解設計的意圖，做到心中有數。其次，在編制施工組織設計時，施工各方應從系統各部分間的關系出發，針對系統及各部分的特征，作出最優的施工方案。最后，要落實信息化施工的原則，施工各方應積極的配合、協調，不斷根據施工過程中實際發生的情況，對施工方案進行更切合實際的合理調整。
　　結束語
　　基坑開挖與支護是由若干具有獨立功能的體系和部分組成的整體，無論是工程委托與設計、施工，均應從這個整體出發，只有系統各部分充分、合理的配合協調，才能構成良好的整體，基坑工程才能形成合理的經濟與社會效益。