深基坑工程施工风险分析及基坑支护与现场监测技术实践研究

期刊: 中华建设 2026年第08期 DOI: 10.67328/wslwpp0718 PDF下载

深基坑工程施工风险分析及基坑支护与现场监测技术实践研究

姚绪顺

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摘要:在城市高层建筑、地下管网、综合管廊等工程建设中,深基坑属于危大工程核心范畴,具有开挖深度大、地质干扰强、周边环境敏感、施工工序复杂、安全风险等级高等特点。城市建成区深基坑施工普遍临近既有建筑、市政道路及地下管线,土体扰动、地下水变化、支护变形极易引发基坑坍塌、土体滑移、周边沉降等安全事故,对工程质量、施工安全及周边公共设施安全造成极大威胁。本文结合城区房建项目深基坑施工工况,系统梳理深基坑施工主要安全风险类型与形成诱因,探究适配复杂场地的基坑支护关键施工技术,阐述全过程动态现场监测技术体系与预警机制,结合工程实践总结风险防控路径,可为城市密集区域深基坑工程安全施工、风险管控、技术落地提供参考借鉴。

关键词:深基坑工程;施工风险;基坑支护;现场监测;风险防控

一、引言

随着城市更新与城镇化建设持续推进,城市建筑向高层、超高层及地下空间纵深发展,深基坑工程应用愈发普遍。相较于郊区开阔场地基坑施工,城区深基坑施工场地狭小、地下管线错综复杂、老旧构筑物密集、地质土层分布不均,施工受限因素多、不可控风险大。深基坑工程属于临时性围护结构工程,施工周期长、露天作业多、受天气与地质影响显著,土方开挖、支护施工、降水作业、主体回筑等各环节均存在潜在安全隐患。若风险研判不足、支护工艺不当、监测管控滞后,极易引发边坡失稳、基坑坍塌、管线破损、建筑开裂等重大安全事故,造成严重的经济损失与社会影响。

当前部分施工现场存在重进度、轻安全,重施工、轻监测的问题,风险预判流于形式、支护施工标准化不足、监测数据利用率低,难以实现动态化风险管控。基于此,深入剖析深基坑施工核心风险,优化支护施工工艺,构建全过程精细化现场监测体系,建立动态预警与应急处置机制,是保障深基坑工程安全、稳定、高效施工的关键,对提升城市房建工程危大工程管控水平具有重要现实意义。

二、深基坑工程主要施工风险及成因分析

结合城区深基坑施工实践,其风险主要来源于地质条件、支护体系、土方开挖、地下水扰动、周边环境及现场管理六大维度,各类风险相互叠加影响,构成基坑施工安全隐患体系。

地质条件风险是深基坑施工的基础性风险。城市老城区土层经人工改造,土层分布交错,力学性质不均匀,局部存在隐蔽地质缺陷。软弱土体稳定性差,开挖后易发生变形蠕变,引发坑壁沉降滑移。同时,土层参数勘察精度不足、隐患排查不全,易造成前期风险研判偏差,埋下安全隐患。

支护体系失效风险是核心结构性风险。部分项目支护方案未结合场地实际精细化设计,存在选型不当、参数不合理等设计缺陷;施工过程存在工艺偏差,导致支护结构承载力不足、整体性差。在土体侧压力、地下水渗透压力长期作用下,易出现支护变形位移超限,严重时引发支护体系整体失效、基坑坍塌。

土方开挖与边坡失稳风险较为突出。深基坑开挖需遵循“分层、分段、对称、均衡”原则,但现场常出现超挖、快挖、无序开挖等违规操作,一次性开挖深度过大,导致坑壁应力失衡。同时,坡度控制不当、防护缺失、未及时支护,裸坑暴露时间过长,极易引发边坡溜塌滑移;雨季施工时,雨水冲刷浸泡会进一步降低土体稳定性,提升坍塌风险。

地下水诱发风险隐患显著。城区地下水位较高,地下水渗流、承压水作用会软化土体、降低土层强度,引发管涌、流沙、坑底隆起等问题。部分项目降水方案不合理、降水速率过快、止水帷幕搭接不严,出现基坑涌水渗水,既破坏基坑土体结构,还会引发周边地下水位骤降,造成周边建筑、道路不均匀沉降,破坏既有构筑物安全。

周边环境扰动风险不可忽视。城区基坑紧邻老旧建筑、市政管线、城市道路,施工产生的各类扰动极易造成墙体开裂、管线破损、道路沉降塌陷。且老旧管线位置隐蔽,施工误碰风险高,易引发次生事故。此外,现场安全管理体系不完善、技术交底不到位、人员违规作业、应急处置滞后等管理问题,会进一步放大各类施工风险。

三、深基坑工程核心支护施工技术及实践应用

针对城区深基坑复杂工况与多重安全风险,需结合开挖深度、地质条件、周边环境选用适配支护技术,通过标准化精细化施工提升围护结构稳定性,从源头规避结构失效与边坡失稳风险,当前主流工程应用支护技术如下。

桩锚支护技术是城区中深基坑应用最广泛的支护形式,适配土层复杂、周边环境敏感、场地狭小场景,以钻孔灌注桩搭配预应力锚杆、锚索形成受力体系,具备刚度大、变形小、稳定性强、占用空间小的优势。施工需控制桩位、桩径、垂直度,采用泥浆护壁防塌孔,保障桩身密实;成桩养护达标后分层完成锚杆施工,精准控制预应力值,使支护桩与锚杆形成协同受力体系,抵御土体侧向压力,控制支护结构水平位移。该技术适配8至18米深度基坑,在旧城改造、城区房建项目实用性强。

钢板桩支护技术适用于浅中层基坑、临水基坑及临时支护场景,具备施工快、可重复利用、止水效果好的特点。针对地下水丰富、土质松软场地,采用热轧钢板桩连续搭接封闭支护,阻隔水体与土体,防范流沙、管涌。施工采用分段插打、对称施工,控制垂直度与搭接密实度,开挖后及时架设钢支撑提升稳定性,施工结束可拔除回收,经济性环保性突出。

四、深基坑现场动态监测技术体系与实践管控

现场监测是深基坑动态风险预警的核心手段,通过全过程、常态化数据采集,实时掌握支护结构、土体及周边环境变形状态,实现隐患早发现、早预警、早处置,规避突发安全事故。结合现行基坑监测规范,构建全方位监测体系。

明确核心监测项目与布点标准。主要监测内容包含支护结构顶部水平位移、深层土体位移、支护沉降、支撑轴力、地下水位、坑底隆起、周边建筑物沉降倾斜、地下管线位移及道路沉降。监测点按照均匀布设、重点加密的原则布置,基坑转角、地质突变处、临近建筑管线区域加密布设监测点位,保障数据全面精准,真实反映基坑变形状态。

规范监测频率与数据采集流程。基坑开挖期间加大监测频次,日常常态化监测,暴雨、大风、超挖等特殊工况加密监测,开挖完成、结构稳定后逐步降低监测频率。采用全站仪、测斜仪、水位计、轴力测力计等专业设备开展数据采集,严格把控设备精度与操作规范,杜绝人为数据偏差,确保监测数据真实、连续、有效。

建立分级预警与应急处置机制。结合设计参数与规范要求,设定绿色、黄色、橙色、红色四级预警阈值,对监测数据变化速率、累计变形量双重管控。数据超标立即发出预警,停止现场施工,组织技术人员排查隐患,通过补打锚杆、增设支撑、注浆加固、土方回填配重等方式及时处置,严控风险扩散,实现施工全过程动态闭环管控。

五、结论

深基坑工程施工风险具有复杂性、隐蔽性、突发性的显著特征,地质条件、支护体系、土方开挖、地下水扰动、周边环境是风险产生的核心诱因。科学适配的支护技术是提升基坑结构稳定性的基础,常态化动态监测是实现风险预警的关键,精细化过程管控是规避安全事故的保障。工程实践表明,通过精准风险研判、优选支护工艺、构建全方位监测预警体系、落实全过程闭环管控,可有效控制基坑变形、边坡失稳、周边扰动等各类安全风险,显著提升深基坑工程施工质量与安全水平。未来施工中需持续优化支护与监测一体化技术体系,依托信息化、智能化监测手段提升风险预判能力,推动深基坑施工安全管控向精细化、动态化、智能化转型,为城市建筑工程高质量、安全化施工提供坚实技术保障。

参考文献:

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