深基坑工程施工风险分析与防护技术研究
期刊: 中华建设 2026年第08期 DOI: 10.67328/wslwpp0564 PDF下载
深基坑工程施工风险分析与防护技术研究
姓名:陈国平
身份证:330682198501215035
摘要:随着我国城市建设进程不断加快,高层建筑、城市地铁以及地下综合管廊等各类地下空间开发工程进入快速发展阶段,城市核心区域地下工程开发密度持续提升,深基坑工程的施工规模不断扩大,工程面临的施工环境也愈发复杂。相较于常规浅基坑工程,深基坑施工具有场地条件受限、隐蔽作业占比高、各施工工序衔接要求高、施工流程复杂、受场地原有地质条件与周边环境影响大的特点,在施工过程中稍有不慎,极易引发基坑坍塌、周边地面不均匀沉降、坑底涌水涌砂等突发性安全事故,不仅会打乱工程施工进度、造成工程经济损失,还会严重威胁现场施工人员生命安全,以及基坑周边既有建筑、管线的整体稳定。本文结合一线岩土工程施工的实际实践经验,系统梳理分析深基坑工程施工过程中的主要施工风险类型与风险形成原因,针对性探究高效实用、适配不同工况条件的深基坑防护施工技术,同时结合安全管控要求提出可落地的常态化风险管控策略,研究成果可为同类城市深基坑工程的安全施工提供实用的技术参考与可复制的实践借鉴。
关键词:深基坑工程;施工风险;风险分析;防护技术;安全管控
一、引言
深基坑工程是地下工程施工的核心环节,普遍应用于城市建筑、轨道交通、市政基础设施建设等领域。相较于普通基坑工程,深度超过5m的深基坑工程存在土方开挖量大、支护结构受力复杂、施工周期长、周边构筑物密集等特点,属于建筑工程危大工程范畴。在软土、地下水丰富、地质条件不均的施工区域,深基坑施工的不确定性风险大幅提升。近年来,国内多地出现深基坑坍塌、周边路面沉降、管线破损等安全事故,不仅造成经济损失,还引发不良社会影响。因此,精准识别深基坑施工风险、优化防护技术、完善管控体系,是保障地下工程施工安全、提升工程建设质量的关键。
二、深基坑工程主要施工风险及成因分析
深基坑施工风险贯穿土方开挖、支护施工、降水作业、主体施工全过程,风险诱因涵盖地质条件、施工工艺、人为操作、环境干扰等多个维度,核心风险类型如下。
第一,基坑坍塌风险。这是深基坑施工最频发、危害性最大的风险。软土地区土体承载力低、压缩性强,土方分层开挖过快、超挖欠挖、支护结构施工滞后,会导致基坑侧壁土体应力失衡,引发边坡滑移、整体坍塌。同时,雨季雨水渗入基坑土体,会降低土体抗剪强度,增大基坑侧壁荷载,极易诱发坍塌事故。此外,部分工程支护结构选型不当、锚杆锚固深度不足、支撑架设不规范,也是坍塌事故的主要人为诱因。
第二,地下水诱发风险。地下水是影响深基坑施工稳定性的核心自然因素。若基坑降水方案不合理、降水不彻底,坑底易出现突水、涌砂现象,造成坑底隆起、土体流失。承压水层区域施工时,若未做好承压水降压处理,水压突破土体承载力极限,会引发基坑突涌,破坏支护结构整体稳定性,严重时导致工程报废。
第三,周边环境变形风险。城市核心区域深基坑工程周边多存在老旧建筑、地下管线、城市道路。基坑土方开挖会改变原有土体应力场,引发土体位移与沉降,若变形超出规范限值,会造成周边墙体开裂、管线断裂、路面塌陷。同时,施工机械振动、土方运输荷载等外力干扰,会加剧土体变形,扩大环境风险影响范围。
第四,施工管理与技术风险。施工人员专业能力不足、安全意识薄弱,未严格按照专项方案施工;施工现场监测数据滞后、隐患排查不及时;专项施工方案未结合场地地质条件优化,照搬通用模板,都会导致风险失控。此外,施工工序衔接混乱、支护结构养护时间不足便开展后续施工,会大幅降低基坑安全储备。
三、深基坑工程核心防护施工技术
针对深基坑各类施工风险,结合现行建筑施工规范的具体要求以及大量实际工程的实践经验,采用系统化设计、适配工程实际特性的核心防护施工技术,可有效规避各类潜在安全隐患,全方位保障基坑施工过程的整体稳定性。
一是科学选型支护防护技术。施工前需要结合基坑开挖设计深度、场地实际地质条件、基坑周边建筑与管线分布环境,因地制宜选用与项目适配的支护体系。常见的排桩支护技术适用于中等深度基坑,通过成孔、下笼、灌注混凝土等工序形成钻孔灌注桩,排列组成连续支护墙体,有效抵御基坑外侧的土体侧压力,兼具结构稳定性与工程经济性;地下连续墙技术适配深度大、规模大的基坑以及周边建筑密集、管线复杂的施工区域,成型后墙体整体性强、防渗截水效果好,可有效控制基坑外侧土体变形,避免对周边环境产生过大影响;锚杆土钉墙支护技术多用于土质条件较好、基坑坡度符合设计要求的施工区域,通过锚杆分层锚固土体,逐步提升边坡整体稳定性,施工工序便捷、整体工程造价低廉。正式开展支护施工过程中,需严格控制桩体成孔垂直度、地下连续墙墙体浇筑振捣质量,确保支护结构整体受力均匀,避免受力不均引发局部变形破坏。
二是精细化降水与防渗技术。针对深基坑施工中常见的地下水风险,需提前开展针对性地质勘察,明确场地地下水分布范围、稳定水位以及承压水层具体埋深。针对常规潜水层主要采用井点降水、明沟排水技术,按照开挖分层进度分层降低地下水位,保持施工作业面干燥无水,满足土方开挖与结构施工条件;针对承压水层则采用深井降压、止水帷幕封闭技术,通过降压降低承压水水头压力,同时以止水帷幕阻断地下水渗透路径,有效平衡坑底水压,避免发生突涌风险。同时,可在基坑侧壁及坑底铺设防渗土工膜,封堵土体缝隙,进一步杜绝渗水、涌砂问题,从源头规避地下水诱发的各类基坑风险。
三是动态监测与变形防控技术。建立覆盖施工全流程的动态监测体系,对基坑边坡顶水平位移、支护结构沉降、地下水位变化、周边建筑与管线变形等核心指标进行24小时实时监测,所有监测数据实时上传项目管控后台,实现监测数据的可视化远程管控。若监测数据超出预先设定的预警阈值,需立即停止现场施工作业,及时采取坑内回填反压、基坑内侧增设支撑、补打锚杆等针对性加固措施控制变形发展。同时,严格控制土方开挖施工工艺,始终遵循“分层、分段、对称、限时”的开挖原则,杜绝一次性超挖施工,减少土体应力突变引发的土体变形问题。
四、深基坑施工风险常态化管控策略
除专项防护技术外,完善的管控体系是规避施工风险的重要保障。首先,强化前期勘察与方案优化,精准掌握场地地质、水文及周边环境数据,针对性编制专项施工方案与应急预案,严格落实方案专家论证制度,杜绝盲目施工。其次,加强施工现场人员管控,开展岗前安全技术交底与专业培训,规范施工操作流程,杜绝违规作业。最后,建立隐患闭环管控机制,定期开展施工现场安全排查,针对支护结构、降水系统、监测设备等关键部位逐一核查,及时整改隐患,实现风险事前预防、事中管控、事后处置的全流程管理。
五、结论
深基坑工程施工风险具有复杂性、突发性、危害性强的特点,地质条件、施工工艺、现场管理、环境因素是风险产生的核心诱因。基坑坍塌、地下水突涌、周边环境变形是施工过程中的主要安全隐患。工程施工中,需结合场地实际情况,科学选用支护、降水、监测等防护技术,严格规范施工工序,同时构建全流程风险管控体系,实现技术防护与管理防控相结合。通过精准识别风险、优化防护技术、落实管控措施,可有效降低深基坑施工安全事故发生率,保障地下工程施工质量与安全,助力城市基建工程高质量发展。
参考文献
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