深基坑工程施工安全风险及防控技术研究
期刊: 建筑监督检测与造价 2026年第05期 DOI: 10.67328/BT1125 PDF下载
深基坑工程施工安全风险及防控技术研究
曹利东
身份证:1402**********1814
摘要:随着城市高层建筑、地下综合管廊、地铁工程的大规模建设,深基坑工程应用愈发广泛。深基坑施工具有开挖深度大、周边环境复杂、地质条件多变、临时支护体系不稳定等特点,属于高危险性分部分项工程,坍塌、涌水、沉降等安全事故频发,严重制约工程建设进度与施工安全。为有效降低深基坑施工风险、减少安全事故、保障工程质量,本文结合城市岩土工程施工特点,系统分析深基坑施工全过程存在的典型安全风险,归纳风险产生的内在诱因与外部影响因素,探究适配复杂工况的安全防控技术与管控措施,建立风险识别、评估、防控一体化管理思路。研究成果可为同类深基坑工程安全施工提供参考,对提升基坑工程安全管控水平、规避施工隐患、推进基坑施工标准化建设具备实质性工程价值。
关键词:深基坑工程;施工安全;风险识别;防控技术;边坡稳定性
一、引言
在城市建设用地日益紧张的背景下,建筑向高层化、地下空间立体化发展成为主流趋势,深基坑工程作为地下结构施工的前置工序,施工规模与开挖深度持续增大。深基坑工程多位于城市建成区,周边紧邻既有建筑、市政道路、地下管线,施工空间狭小、环境制约多,同时受降雨、地下水、岩土分层不均匀等因素影响,施工过程动态风险极高。根据建筑施工安全事故统计数据,基坑坍塌、侧壁滑移、坑底隆起、周边管线破损是城市地下工程最常见的安全事故类型,往往造成设备损毁、工期延误、人员伤亡及周边构筑物损坏,社会影响较大。
深基坑工程属于典型的多因素耦合风险工程,风险具有隐蔽性、突发性和连锁性特征。传统施工模式多依靠经验开展支护与开挖作业,风险预判能力不足、防控措施单一,难以适配复杂城市施工场景。因此,系统梳理深基坑施工安全风险类型,明确风险发生机理,研究科学、高效、可落地的防控技术,构建全过程安全管控体系,能够从源头降低事故发生率,提升工程施工安全性与稳定性,对推动城市地下工程安全高质量建设具有重要现实意义。
二、深基坑工程施工主要安全风险识别
结合深基坑开挖、支护、降水、监测及土方回填全施工流程,可将施工安全风险分为岩土体风险、支护结构风险、水环境风险、周边环境风险及人为管理风险五大类,各类风险相互关联、叠加影响。
岩土体风险是基坑施工最基础的风险来源。城市地层多为杂填土、粉质黏土、砂层交替分布,土层均匀性差、承载力不稳定,开挖后原始地应力重新分布,土体出现松弛变形。若开挖速度过快、分层厚度过大,容易出现边坡失稳、局部滑塌、坑底隆起等问题,尤其砂质土层在扰动后稳定性急剧下降,极易引发突发性坍塌事故。
支护结构风险直接决定基坑整体稳定性。当前常用的排桩、地下连续墙、锚索、钢支撑等支护结构,在施工中易出现桩体垂直度偏差、支护间距超标、锚索张拉不足、支撑安装滞后、焊缝不饱满等质量缺陷。随着开挖深度增加,支护结构受力持续增大,缺陷部位容易出现变形超标、结构开裂、支撑失稳等问题,引发整体支护失效。
水环境风险主要包含地下水渗透与降雨积水风险。地下水丰富区域基坑开挖易出现管涌、流沙、侧壁渗水等病害,持续渗水会软化边坡土体,降低土体抗剪强度,加速边坡变形破坏。雨季施工时,雨水汇集坑内造成积水浸泡,进一步弱化土体稳定性,是基坑坍塌事故的重要诱因。
周边环境风险集中体现在临近建构筑物与管线保护方面。基坑开挖引发的土体位移和沉降会传递至周边地层,造成老旧建筑墙体开裂、基础不均匀沉降,同时容易导致地下水管、电缆、燃气管道变形破损,引发次生安全事故。
人为管理风险属于诱发事故的主要主观因素。施工现场安全技术交底不到位、作业人员违规超挖、未按方案分层分段施工、监测数据滞后、隐患整改不及时等问题,会导致可控风险演变为安全事故,是当前基坑安全管理的常见短板。
三、深基坑安全风险成因分析
从工程实践来看,深基坑安全风险的产生主要包含技术、环境、管理三个层面原因。技术层面,部分工程前期勘察精度不足,对局部软弱土层、承压水层分布掌握不清,导致支护设计参数与实际工况不匹配,设计方案偏于保守或偏危险;施工过程中未严格遵循“分层、分段、对称、平衡、限时”的开挖原则,施工工艺不规范,造成土体扰动过大。
环境层面,城市施工环境复杂,周边荷载多变,降雨、地下水、温度变化等自然因素不可控,土体参数随环境动态变化,静态设计方案难以适配动态施工过程,导致风险隐患持续累积。
管理层面,施工单位重进度、轻安全,安全管控体系流于形式,现场巡查、隐患排查、动态监测不到位;监测数据未及时指导施工,出现数据超标后处置不及时,小隐患逐步演变为重大安全事故,是基坑事故频发的核心人为因素。
四、深基坑工程安全防控关键技术
针对深基坑各类安全风险,结合现行基坑工程技术规范,从支护加固、降水控水、动态监测、施工工艺优化四个维度,梳理实用性强、可靠性高的安全防控技术。
首先,优化支护加固技术,提升基坑整体稳定性。根据地质条件和开挖深度合理选择支护形式,软土、富水地层优先采用排桩加内支撑、地下连续墙组合支护体系,提升整体刚度;对边坡表层采用挂网喷浆、土钉加固方式,防止表层土体剥落松散。针对基坑阳角、边坡转角、土层交界等薄弱部位,增设加强支护结构,缩小支护间距,强化局部承载能力,有效控制侧向变形。
其次,规范降水与排水防控技术,消除水环境风险。富水地层提前开展井点降水、深井降水作业,降低地下水位,提高土体固结强度,有效规避管涌、流沙隐患。基坑顶部设置截水沟、挡水坎,坑内设置集水井与排水沟,及时排出雨水与渗水,避免土体长期浸泡;对侧壁渗水部位采用注浆封堵、引流排水相结合的方式,保障边坡干燥稳定。
再次,落实信息化动态监测技术,实现风险提前预警。在基坑边坡、支护结构、周边道路、建筑物布设位移、沉降、应力监测点位,实行全天候实时监测。通过数据分析掌握基坑变形规律,当监测数据接近预警值时,及时采取暂停开挖、加固支护、卸载减压等措施,实现风险前置管控,改变传统事后处置的被动模式。
最后,优化标准化施工工艺,严控人为风险。严格执行分层分段开挖制度,严禁超挖、掏挖,开挖一段、支护一段,减少土体裸露时间;锚索、支撑安装紧跟开挖进度,杜绝支护滞后。强化机械作业管控,禁止重型设备靠近基坑边缘堆载、行走,降低附加荷载对边坡的扰动。
五、全过程安全管控保障措施
为确保防控技术落地见效,需建立全过程闭环安全管理体系。施工前期深化图纸会审与地质复核,结合现场实际优化专项施工方案,开展全员安全技术交底;施工中期落实日常巡查、隐患排查、旁站监督制度,对违规作业立即整改;施工后期做好基坑变形复盘与回填管控,避免长期裸露引发边坡老化失稳。
六、结论
深基坑工程施工风险具有复杂性、动态性和突发性,岩土体失稳、支护缺陷、水环境影响、周边环境扰动及管理疏漏是引发安全事故的主要因素。单一的技术防控无法完全规避施工风险,必须坚持“预防为主、技术支撑、动态监测、全程管控”的原则,结合地质条件科学选用支护与控水技术,依托信息化监测实现风险预警,配合标准化施工工艺与闭环管理制度,构建全方位风险防控体系。本文通过梳理深基坑施工风险类型、成因及防控技术,形成了可落地的安全管控思路,能够有效提升城市深基坑工程施工安全性,减少坍塌、沉降等事故发生,为同类地下工程安全施工提供技术参考,具备较高的工程实用价值。
参考文献
[1] 住房和城乡建设部.建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[2] 王浩,李建军.城市复杂环境下深基坑施工风险识别与防控研究[J].工程勘察,2024.
[3] 张林峰,陈阳.深基坑边坡失稳机理及动态监测预警技术研究[J].施工技术,2024.
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