李全有

河南國龍礦業(yè)建設有限公司（476600）

深基坑工程施工風險及控制分析

李全有

河南國龍礦業(yè)建設有限公司（476600）

近年來，隨著我國城市化發(fā)展進程的加快，為了緩解城市中面臨的人地矛盾，各種高層、超高層建筑結構雨后春筍般涌現(xiàn)了出來。與此同時，基坑作為地下建筑空間施工與開發(fā)的主要手段，對其施工技術和方法進行優(yōu)化與完善已成為目前建筑業(yè)關注的重點。這里分析了深基坑工程的風險源，并針對深基坑工程的風險提出了相應的措施，降低了深基坑工程建設的施工風險。

深基坑；工程；風險；控制

0 引言

隨著城市高層建筑的增多，中心城區(qū)的深基坑工程呈現(xiàn)出深、大、近等特點。由于深基坑工程具有隱蔽性、復雜性以及地質水文條件和周圍環(huán)境的不確定性,深基坑工程的建設面臨著巨大的風險。因此，在深基坑工程建設過程中，應充分識別可能遇到的風險，并進行有效地預防，防止安全事故的發(fā)生。

1 深基坑工程風險來源

深基坑工程的風險由多方面引起,主要包括：工程的地質水文條件；基坑周邊的環(huán)境；基坑的勘察、設計水平；施工工藝的局限；施工組織管理水平。

1.1 地質水文條件

當基坑開挖面積較大時，基坑支護結構受地層分布情況影響較大，基坑的降水措施及降水效果與地下水的水位及其補給來源息息相關。若對基坑地下水處置不當，基坑可能會出現(xiàn)流砂、管涌以及坑底大面積隆起等事故。同時，巖土體的材料力學性能離散性大，具有較高的空間變異性，而且該地區(qū)分布著大量的深厚軟土層，這種軟土層主要為含水量高、孔隙比大、滲透系數(shù)低、壓縮性大、靈敏度高、抗剪強度低、蠕變大的淤泥及淤泥質土。在深厚軟土層中進行深基坑工程的施工面臨著以下問題：

1）由于軟土層中清孔不徹底，孔壁易坍塌，(沖)鉆孔灌注樁施工過程中可能出現(xiàn)縮徑、斷樁以及鋼筋的保護層不足等問題。

2）由于錨桿(索)在軟土中的錨固力小，軟土的力學性能過低，導致錨桿(索)施工過程中面臨著錨桿長度過長，注漿體不密實，錨桿易拔出，達不到設計承載力等問題。

1.2 基坑的勘察、設計水平

勘察、設計人員的理論水平和工程經(jīng)驗在深基坑工程勘察、設計中影響較大。由于地質的不均勻性以及目前的土壓力理論仍然是半經(jīng)驗理論，所以深基坑工程的設計仍然是理論和經(jīng)驗相結合。隨著設計、施工技術的不斷改進和成熟，還相繼出臺了土釘墻、錨桿、型鋼水泥土攪拌墻、地下連續(xù)墻、內支撐等工法的設計施工規(guī)程或指南。我們也知道，即使是同一地區(qū)，土的性質也千變萬化，水文條件更是錯綜復雜。工程進行地質勘查時，土體的取樣、實驗以及計算工程都存在誤差，使得土質的物理力學參數(shù)指標帶有很大的不確定性。在進行基坑支護設計時，土壓力的計算、擋土結構強度的計算、土體變形計算和基坑穩(wěn)定驗算公式等還不完善，都還是半經(jīng)驗公式。

1.3 基坑施工工藝的局限

深基坑常用的支護形式有放坡、土釘墻、水泥土攪拌墻、排樁、樁錨、地下連續(xù)墻、內支撐等幾種及其組合。各種支護形式都有其局限性：放坡開挖對坡高以及土體的土質情況均有限制;土釘墻施工時，要求坡面無滲水流出，若錨桿注漿不及時或注漿效果差、超挖或者土體長期浸泡在地下水中，容易引起變形過大甚至滑塌破壞;水泥土攪拌墻在填石層、卵石層以及含有大塊孤石的地層中施工困難，在硬質黏土層中不易攪拌均勻，易產生抱鉆現(xiàn)象；錨索在砂層中施工時，鉆孔易出現(xiàn)涌水、涌砂等問題；地下連續(xù)墻在淤泥質土、含漂石的沖擊層以及超硬巖石中施工難度較大,相鄰墻段易出現(xiàn)漏水等現(xiàn)象；鋼支撐整體剛度較差，節(jié)點安裝較多，支撐間距較小，若節(jié)點破壞，會造成支撐整體破壞，基坑的水平位移過大；混凝土支撐施工工期較長，不能重復利用，爆破拆除時會造成噪聲、振動及飛石，若控制不好，容易引發(fā)安全事故。

1.4 施工組織管理水平

深基坑工程支護結構的設計是基于若干假設條件的。但在實際施工過程中，會受到比如基坑土層不均勻、存在未勘察到的地質條件、基坑周邊施工荷載的動態(tài)變化、地下滲流場的改變、施工工況未完全參照設計要求等不確定因素的影響。

在施工期間，可能會包括土體加固施工、支護結構施工、降水施工、土方開挖以及地下室施工等多家專業(yè)承包結構并行立體交叉施工。若無合理的施工組織設計、合理的施工流程以及專業(yè)的現(xiàn)場實時控制，深基坑工程將很難按計劃有序進行。

由于深基坑支護工程大多數(shù)為臨時性工程，大部分業(yè)主希望能夠在基坑支護上投入較少的費用和較少的時間，從而造成在基坑施工中業(yè)主想盡辦法減少工程費用、壓縮施工工期的現(xiàn)象。由于建筑市場的混亂，部分深基坑工程被轉包給施工經(jīng)驗匱乏的施工單位或班組進行施工；施工過程中不按設計工況施工、野蠻施工、偷工減料等現(xiàn)象時有發(fā)生，加劇了不穩(wěn)定因素的影響，嚴重時將導致基坑安全事故的發(fā)生。

2 深基坑工程風險控制

在深基坑工程建設過程中，需要采取必要的措施和手段，對可能出現(xiàn)的風險進行預控，以保證基坑施工安全以及基坑周邊環(huán)境的安全。

2.1 基坑勘察、設計風險控制

當基坑開挖面積較大且基坑周邊有需要保護的對象時，基坑外勘探點的布置范圍應該比現(xiàn)行基坑設計規(guī)范規(guī)定的范圍大。在施工過程中，需查明基坑周邊需要保護對象的基礎形式、結構類型、運營狀況以及保護對象周邊土體變形的允許值。當場地存在軟弱土層、溶巖層等復雜地層時，應加密勘探點并查明其分布和工程特性。對軟弱土層除采用常規(guī)原位測試方法和常規(guī)實驗方法取得土的力學參數(shù)外，還可采用三軸實驗以及大型直剪實驗等非常規(guī)高級實驗取得更精確的巖土參數(shù)。在進行支護結構選型時，要注意各種支護結構的適用范圍，應嚴格按照相關技術規(guī)范進行選型。在深基坑設計階段，要對基坑支護結構及其周邊環(huán)境進行安全評估，安全評估的內容應包括：各類穩(wěn)定性驗算、支護結構受力變形與承載安全驗算；對影響范圍內的所有各類地下管線、地鐵隧道等構筑物以及地面建筑物的現(xiàn)狀、結構形式等進行詳細調查,分析得出其運行變形指標，通過變形計算分析判斷其安全狀態(tài),提出保護措施。

2.2 基坑施工、監(jiān)測風險控制

在基坑施工時，應嚴格遵守施工規(guī)程。鋼筋籠、鋼支撐等鋼構件制作時，要特別注意焊縫質量。支護樁、墻混凝土澆筑時盡量減少蜂窩、縮徑、泥砂夾層等情況出現(xiàn)。對錨索、鋼支撐要施加足夠的預應力，防止結構失穩(wěn)。對樁頂卸載、被動區(qū)加固、樁前反壓等措施應認真執(zhí)行。土方開挖順序和方法要和設計工況一致，并遵循“開槽督支撐、先撐后挖、分層開挖、均衡對稱、嚴禁超挖”的原則，和分層、分段、均衡、對稱的原則。當基坑周邊環(huán)境保護要求異常嚴格時，土方宜采用抽條間隔開挖的方法。挖土機械要按照設計路線行走，不得隨意碰撞圍護樁墻、支錨系統(tǒng)。嚴禁在挖土平臺或基坑周邊大量堆土，挖出的土方應及時外用。采用混凝土結構體系進行支護的結構一定要等到支護結構達到設計強度后才能開挖，嚴禁超挖、搶挖?；娱_挖到設計標高后，要及時清底并封閉底板，避免坑底土體擾動或隆起過大。

基坑施工前要對可能出現(xiàn)的緊急情況作出預判，并制定應急方案，預備好砂袋、抽水機、應急錨索等應急物質。重視信息化施工，施工監(jiān)測要與基坑施工同步進行，監(jiān)測項目要全面，對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析要及時、全面。對危險情況要及時報警，保證施工安全，并為搶險、補強提供時間，防止基坑安全事故的發(fā)生。

2.3 項目管理風險控制

業(yè)主在對深基坑工程進行勘察、設計、施工、監(jiān)測等項目進行招標時,應嚴格審查投標單位的資質，盡量采用設計、施工總承包方式進行發(fā)包，并對深基坑項目建設的全過程進行監(jiān)控，協(xié)調好工程建設參與各方的關系。

監(jiān)理單位要加強對設計、施工方案的審查,對施工所用材料的核驗和抽查，對深基坑工程的重點部位及重要工序實行旁站監(jiān)理，對施工單位的不合理施工及時制止。建設工程主管部門通過建立基坑工程勘察、設計、施工、監(jiān)理、監(jiān)測備案及評審制度，規(guī)范建筑市場。建設工程質量監(jiān)理部門應加強對基坑工程施工質量、安全文明施工的檢查，對不規(guī)范作業(yè)的施工單位及工地提出整改意見，對有嚴重質量和安全隱患的要求停工整改，控制深基坑工程的風險。

3 結語