高层建筑工程深基坑施工技术与安全风险防控研究

期刊: 建筑监督检测与造价 2026年第08期 DOI: 10.67328/wslwpp0395 PDF下载

高层建筑工程深基坑施工技术与安全风险防控研究

张德文:622301199507202818

摘要:高层建筑工程中,深基坑施工技术与安全风险防控至关重要。探讨了深基坑施工常用的支护、降水等技术要点,分析了施工中存在的边坡失稳、地下水渗漏等安全风险。通过对施工技术的优化和安全管理措施的加强,可有效降低风险,保障深基坑施工的顺利进行和周边环境安全,为高层建筑的稳定奠定基础。

关键词:高层建筑工程;深基坑施工技术;安全风险防控

引言:在城市化进程加速背景下,高层建筑数量不断增多。深基坑施工作为高层建筑工程的关键环节,其施工技术和安全风险防控直接影响工程质量与周边环境安全。合理运用施工技术能提高深基坑稳定性,减少施工事故发生。然而,当前深基坑施工中仍面临诸多挑战,因此对其施工技术和安全风险防控进行深入研究具有重要现实意义。

1深基坑施工技术

1.1支护技术

高层建筑深基坑支护方案需要结合场地土层分布、基坑开挖深度与周边建筑间距综合确定,主流支护体系包含排桩支护、地下连续墙、土钉墙及复合锚索支护四类工艺。浅埋软土区域多采用土钉墙搭配喷锚面层形成轻型支护结构,开挖深度超过十米且临近既有建筑的基坑优先选用地下连续墙,该结构防渗与整体刚度优势突出,可同步充当主体地下室外墙减少二次施工工序。岩层分布区域搭配预应力锚索加固排桩,通过张拉应力抵消土体侧向土压力,支护施工全程同步开展边坡沉降观测,桩体成孔、钢筋笼安放、混凝土灌注各工序执行连续作业标准,严控桩身垂直度与混凝土密实度,支护成型后及时开展养护作业,避免支护结构早期受力产生形变开裂,为后续开挖作业提供稳定侧向约束。

1.2降水技术

深基坑降水以降低地下水位、弱化土体含水率为核心目标,根据含水层埋深选用轻型井点、深井降水、截水帷幕三类工艺组合实施。浅层潜水地层布设轻型井点均匀排布于基坑外围,地下水埋藏较深的砂卵石地层采用深井降水设备集中抽取地下水,临近市政管线与老旧建筑的基坑同步增设止水帷幕阻断侧向渗流路径。降水作业遵循分层分步降水原则,开挖至对应土层后方可启动对应降水点位,禁止一次性大幅降低地下水位引发周边地面不均匀沉降,降水全过程持续监测地下水位变化幅度,每日记录水位下降数值,降水结束后有序关停抽水井,预留回灌井平衡场地地下水环境,避免长期抽排造成区域地下水亏空。

1.3土方开挖技术

高层建筑深基坑土方开挖严格执行分层分段、对称均衡开挖准则,按照支护设计分层高度划定单次开挖厚度,每层开挖完成后及时跟进支护与加固工序,禁止超深度、超跨度一次性开挖形成无支护临空坡面。土方开挖同步规划场内运输坡道,划分渣土运输专用通行路线,坡道表层铺设防滑硬化材料应对雨季泥泞工况,机械开挖预留三十厘米厚人工清底土层,防止机械扰动基底原状土破坏地基承载力。开挖作业同步配套坡面临时排水沟槽,及时疏导坡面汇集雨水,开挖至基底设计标高后快速开展垫层浇筑,缩短基底土体裸露时长,减少雨水浸泡、土体软化带来的基底承载力衰减问题。

2安全风险分析

2.1边坡失稳风险

边坡失稳是深基坑施工最高发安全隐患,场地软黏土、松散砂土层自身抗剪强度偏低,降水作业管控不当、开挖超深、支护工序滞后都会打破土体应力平衡状态。基坑周边堆载过量建材、重型工程机械长期停靠边坡顶部会额外增加侧向土压力,进一步加剧坡面滑移概率,连续强降雨渗入土体后会大幅降低土体黏聚力,诱发浅层溜坍乃至整体滑坡。边坡出现细微裂缝时未能及时识别处置,裂缝持续扩张后会形成贯通滑面,严重时造成支护结构断裂、施工设备倾覆,直接威胁基坑内部作业人员生命安全,边坡失稳具备突发特征,短时间内即可形成重大安全事故。

2.2地下水渗漏风险

场地含水层分布复杂、止水帷幕施工存在施工缺陷会引发基坑侧壁渗水、管涌、流沙等渗漏隐患,地下水位高于基坑底面时,水体在水压作用下穿透支护缝隙涌入基坑内部。轻微渗漏仅造成基坑积水影响施工进度,大规模管涌会持续带走基底细颗粒土体,逐步掏空支护结构底部形成悬空区域,破坏支护基础稳定性。渗漏水流持续冲刷基底还会软化地基土层,降低高层建筑基础承载能力,若渗漏点位紧邻地下管线,持续渗水会冲刷管线周边回填土,引发市政管道悬空破裂,衍生停水、路面塌陷连锁风险。

2.3周边环境影响风险

高层建筑基坑多坐落城市建成区域,场地周边分布居民楼、市政道路、地下管线等构筑物,基坑降水、土体开挖会改变原有地层应力分布,极易引发周边地面不均匀沉降。沉降数值超出规范限值后,老旧墙体出现开裂变形,地下给排水、燃气、电力管线发生拉伸断裂,道路路面产生塌陷坑槽。施工期间重型机械振动、支护成孔冲击会放大地层扰动程度,未提前布设监测点位、未控制施工扰动强度时,周边民用建筑、公共设施损伤风险显著提升。

3安全风险防控措施

3.1技术防控措施

依托地质勘察报告优化全套施工技术方案,支护阶段严格把控成孔、注浆、锚索张拉工艺参数,提升支护结构整体防渗与抗侧压性能,止水帷幕增加搭接长度消除施工缝隙阻断渗流通道。降水系统配套回灌井同步运行,维持场地内外水位差处于安全区间,土方开挖严格分层分段作业,每层开挖完成二十四小时内完成支护封闭。基坑坡面、周边建筑、地下管线全域布设自动化监测点位,实时采集沉降、位移、水位数据,监测数值接近预警阈值时立即放缓开挖与降水作业,同步增设临时加固锚索、防渗注浆等补强工艺,从施工技术源头弱化各类风险发生条件。

3.2管理防控措施

建立深基坑专项现场管理制度,划分基坑边坡、降水设备、监测点位专属管控责任人员,每日开展全覆盖现场安全巡查,重点核查坡面裂缝、渗漏点位、边坡堆载情况。严控基坑顶部荷载标准,划定禁堆区域,重型工程机械远离边坡边缘停靠作业,定期组织施工班组开展基坑安全规范培训,明确开挖、降水、支护各工序安全操作要求。完善施工台账,完整记录每日开挖深度、水位数据、监测数值、隐患整改内容,落实隐患闭环管理机制,巡查发现滑移、渗漏苗头时第一时间暂停场内全部施工作业,组织技术人员研判整改后方可复工。

3.3应急防控措施

编制边坡滑坡、管涌渗漏、周边建筑沉降三类专项应急处置预案,提前在基坑出入口配备沙袋、注浆设备、抽水泵、加固钢材等应急物资,明确现场作业人员、技术管理人员、外部救援队伍分级处置职责。常态化组织基坑应急演练,模拟滑坡涌水场景开展人员疏散、险情封堵实操训练,出现边坡裂缝扩张、大面积管涌险情时,第一时间撤离基坑内部全部人员,启动降水调减、坡面注浆加固、堆载反压处置流程,同步联动住建、管线管理单位排查周边构筑物受损情况,险情处置完成并持续监测稳定后,方可恢复现场施工作业。

结束语:综上所述,高层建筑工程深基坑施工需重视施工技术的应用和安全风险的防控。通过合理选择和运用支护、降水等施工技术,对潜在安全风险进行全面分析,并采取有效的防控措施,能切实保障深基坑施工安全和工程质量。未来应不断探索更先进的技术和管理方法,推动深基坑施工向更安全、高效方向发展。

参考文献:

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