深基坑施工的風險分析及監(jiān)理控制措施

田煥崗（上海建通工程建設有限公司， 上海200233）

1 工程概況

本項目位于上海市浦東新區(qū)，包括9棟高度100m 以內(nèi)的住宅樓；1棟高度130m 的酒店和酒店式公寓樓?？偨ㄖ娣e約26.5萬 m2，其中地下室約8.68萬 m2。地下設2層，基坑開挖深度10.2m～12.7m。

1.1 周邊環(huán)境

（1）基坑東側(cè)：地下室邊線距用地紅線最近約8.4m，紅線外為民生路。

（2）基坑南側(cè)：地下室邊距用地紅線最近約7.5m，紅線外為浦東大道，同時，距該側(cè)地下室邊線約18.8m 分布有80m 高的中國石化大廈（樁基礎＋剪力墻結構）。

（3）基坑西側(cè)：地下室邊線距用地紅線最近5.9m。

（4）基坑北側(cè)：地下室邊線距用地紅線最近7.4m，紅線外為昌邑路；規(guī)劃中軌道交通14號線和18號線在本項目東南角設站，與本項目建筑體相連。

（5）浦東大道和昌邑路段埋設有地下管線（由基地內(nèi)向外）：浦東大道段管線排設有 DN300上水管道、電力0.88銅管、48孔信息管線、DN300天然氣管道、DN800上水管道；昌邑路段管線排設有電力管線、DN200天然氣管道、DN300雨水管道、12孔信息管線、DN1000上水管道、DN500上水管道。

1.2 地質(zhì)與水文

（1）土層及埋深：①1素填土1.40m，② 褐黃色黏土3.50m，③1灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土4.30m，③2灰色砂質(zhì)粉土7.50m，④ 灰色淤泥質(zhì)黏土17.40m，⑤1-1灰色黏土21.00m，⑤1-2灰色粉質(zhì)黏土24.80m，⑥ 暗綠～草黃色粉質(zhì)黏土28.80m，⑦1草黃～灰色砂質(zhì)粉土36.80m。

（2）水文：地下水類型主要為潛水及承壓水。潛水賦存于表層土及 ② 黏土層中，分布不均勻，主要接受大氣降水及地下水道滲水補給，該層穩(wěn)定水頭埋深0.7m～1.3m。承壓水分布第 ⑦ 層砂土層，為上海地區(qū)第Ⅰ承壓含水層。

1.3 圍護結構設計

采用樁長21.5m～24.5m 的 φ850～φ950鉆孔灌注樁＋樁長18.2m～20.7m 的 φ850三軸攪拌樁止水帷幕?？觾?nèi)沿豎向設2道鋼筋混凝土水平支撐，采用鋼格構立柱＋鉆孔灌注立柱樁與臨時立柱相結合的型式。為加快施工進度，將西區(qū)分成西一區(qū)和西二區(qū)依次施工，中間采用 φ850鉆孔灌注樁分隔墻。

1.4 基坑安全等級

基坑設計安全等級和環(huán)境保護等級定為二級。

2 基坑施工風險分析

2.1 不良地質(zhì)分析

根據(jù)勘察報告，擬建場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)暗浜等不良地質(zhì)，但場地局部地段雜填土較厚，最大厚度達5.0m，這會對圍護樁的施工質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。

2.2 基底抗地下沉壓水分析

基坑開挖深度10.2m～12.7m，基底大部分處于 ④ 灰色淤泥質(zhì)黏土；地下承壓水分布第 ⑦ 層砂土層，土層厚度約8m，基底距該土層約16.1m。根據(jù)設計說明及施工總包單位基坑抗突涌驗算，本基坑做好疏干降水，即可滿足基坑開挖施工安全要求。

2.3 基坑圍護結構分析

采用鉆孔灌注樁＋三軸攪拌樁止水帷幕，基坑裙邊未設計地基加固，支撐體系為2道混凝土支撐。由此基坑圍護結構＋混凝土支撐的穩(wěn)定是基坑風險控制主要監(jiān)控項目之一，同時，三軸攪拌樁止水帷幕也是影響基坑穩(wěn)定的因素之一。

2.4 基坑周邊環(huán)境分析

據(jù)業(yè)主介紹及與申通地鐵溝通，本項目地下結構在地鐵區(qū)間隧道形成前和地鐵車站開挖前完成，因而本次基坑圍護風險預控方案暫不考慮基坑對地鐵的影響。中國石化大廈距地下室邊線約18.8m，是基坑施工期間監(jiān)控的次重點。昌邑路、民生路、浦東大道下有眾多市政管線，是基坑施工期間監(jiān)控的重點之一。

2.5 基坑開挖分析

基坑開挖深度10.2m～12.7m。為加快施工進度，將西區(qū)分成西一區(qū)和西二區(qū)依次施工?；娱_挖的時空效應監(jiān)控是基坑風險監(jiān)控的重點之一。

2.6 基坑安全等級分析

基坑安全等級設計為二級，據(jù)此必須對離基坑1倍開挖深度范圍內(nèi)的重要地下管線、大型建（構）筑物實施監(jiān)測。此等級的基坑若出現(xiàn)風險，破壞后果嚴重，影響的開挖深度介于7m～10m。

3 監(jiān)理控制措施

3.1 監(jiān)理控制措施依據(jù)

監(jiān)理控制措施的依據(jù)如下：建設工程監(jiān)理合同，建設工程相關的合同文件，建設工程勘察設計文件，建設工程相關的法律、法規(guī)及規(guī)范性文件，與本項目基坑工程有關的技術標準，GB50300—2013《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》，GB50201—2012《土方與爆破工程施工及驗收規(guī)范》，GB50202—2018《建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收標準》，JGJ106—2014《建筑基樁檢測技術規(guī)范》，DG/TJ08-218—2017《建筑地基與基樁檢測技術規(guī)程》，GB50204—2015《混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》，GB50208－2011《地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范》，GB50108—2008《地下工程防水技術規(guī)范》，GB50666—2011《混凝土結構工程施工規(guī)范》，JGJ18—2012《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》，JGJ107—2016《鋼筋機械連接技術規(guī)程》，JGJ120—2012《建筑基坑支護技術規(guī)程》，GB/T50319—2013《建設工程監(jiān)理規(guī)范》，相關工程建設技術資料，本項目監(jiān)理規(guī)劃及監(jiān)理實施細則。

3.2 基坑開挖驗收條件

在項目深基坑施工前，建設單位按照規(guī)定組織勘察單位、基坑設計單位、結構設計單位，向基坑工程施工、監(jiān)理、監(jiān)測等單位進行專項設計交底及圖紙會審，并組織進行基坑開挖條件的驗收。對不滿足開挖條件的分項工程，項目監(jiān)理部督促施工方整改后復查，將復查結果反饋給建設單位，由建設單位傳送給工程勘察、設計單位復核，一致同意后，總監(jiān)才簽發(fā)基坑工程開挖令。由于本基坑開挖深度較深，土方開挖采取分層及分區(qū)開挖，所以，對于每次土方的開挖，總監(jiān)都要按照每個開挖層和開挖區(qū)分別組織相關人員驗收確認開挖條件（見表1），滿足要求后分別簽署土方開挖令。

表1 基坑開挖條件驗收內(nèi)容

3.3 基坑安全危害性預控制措施

在項目開工前，監(jiān)理部根據(jù)設計文件和安全監(jiān)督的規(guī)定，審核了施工方報送的深基坑專項施工方案，會同其確定項目深基坑施工期間，對可能出現(xiàn)的危險源進行分析， 隨即制定監(jiān)控預防措施（見表2）。

表2 基坑安全危害性分析及預控制措施

3.4 基坑施工監(jiān)管檢查要點

項目深基坑施工前，建設單位委托了第三方監(jiān)測單位。監(jiān)理部審查監(jiān)測單位資質(zhì)、人員資格、儀器設備，審核監(jiān)測方案，復核現(xiàn)場監(jiān)測點平面布置，復核其監(jiān)測點基準數(shù)據(jù)。

3.4.1 基坑監(jiān)測

根據(jù)圍護結構設計要求及基坑檢測方案內(nèi)容，本項目圍護結構頂部水平及垂直位移布設24個變形監(jiān)測點，深層水平位移布設32個測斜孔，支撐軸力布設36個監(jiān)測斷面，立柱垂直位移布設56個觀測點，基坑內(nèi)布置6個承壓水水位觀測孔。

在基坑施工期間，監(jiān)測單位監(jiān)測頻率（1～2）次/d，項目監(jiān)理部安排專人進行了巡視檢查并對監(jiān)測報告跟蹤和分析。

3.4.2 基坑周邊環(huán)境監(jiān)測

在基坑周邊布設30個坑外土體地表沉降測點，在圍護結構外土體內(nèi)布置4個土體深層水平位移監(jiān)測孔，在圍護體外土體內(nèi)布置7個潛水水位觀測孔，在石化大廈布設15個房屋垂直位移測點。

周邊管線監(jiān)測點布設情況如下：電力管線9點、天然氣管道17點、上水管道24點、信息管線22點、雨污水管道5點。

在基坑施工期間，監(jiān)測單位實施的監(jiān)測頻率1次/d，項目監(jiān)理部對監(jiān)測報告進行了分析。

3.4.3 基坑圍護結構施工監(jiān)管

（1）灌注樁：鋼筋原材料、鋼筋籠主筋間距和長度；灌注樁樁位、孔深、一清、二清、沉渣深度、混凝土強度和樁體質(zhì)量等作為施工期間監(jiān)控重點檢查驗收。

（2）攪拌樁：水泥及外加劑質(zhì)量、水泥用量、樁體強度等作為施工期間監(jiān)控重點檢查驗收。

（3）混凝土支撐：鋼筋原材料、混凝土質(zhì)量、支撐平面位置等作為施工期間監(jiān)控重點檢查驗收。

3.4.4 基坑土方開挖施工監(jiān)管

（1）基坑降水。

① 基坑降排水：基坑開挖深度范圍內(nèi)地下水，按審核的施工方案采取有效的疏干井降排水措施，降水依據(jù)基坑開挖方案分段分層降水，隨時觀測支護外觀測井水位，防止基坑及鄰近建筑物等變形。

② 基坑邊沿排水：基坑邊沿周圍地面設置擋水墻、排水溝，以防止雨水進入基坑；放坡開挖時，對坡頂、坡面、坡腳采取降排水措施。

③ 基坑底部排水：基坑底四周按專項施工方案設排水溝和集水井，并及時排除積水。

（2）坑邊荷載。

① 固定荷載：基坑邊堆置土、料具等荷載應在基坑支護設計允許范圍內(nèi)。

② 移動荷載：施工機械應與基坑邊沿保持安全距離，并應符合設計要求。

（3）臨邊防護。

① 防護欄桿：按專項方案在基坑周邊安裝防護欄桿，防護欄桿上安裝防護網(wǎng)、擋腳板，懸掛安全警示標牌，設置夜間警示紅燈。

② 設置上下專用梯道：按專項方案在基坑邊沿適當位置設置供施工人員上下的專用梯道，并設置扶手欄桿和醒目標志，確保施工人員使用安全。

（4）基坑監(jiān)測。

① 按監(jiān)測方案實施，監(jiān)測報表要明確監(jiān)測目的、監(jiān)測報警值、監(jiān)測儀器設備和監(jiān)測點、監(jiān)測周期等內(nèi)容。

② 重點項目監(jiān)測：支護結構頂部和深層水平位移、支撐軸力、地下水位、支撐立柱樁沉降，以及周邊地面、管線、建筑物沉降等；當監(jiān)測結果變化速率較大時，應增加觀測次數(shù)；及時上報監(jiān)測報警點、分析原因、采取處理措施，嚴禁事態(tài)擴大。

（5）基坑開挖。

① 通過開挖條件驗收后，總監(jiān)批準施工方上報的開挖令。

② 必須按專項施工方案，遵循分層、分段、均衡挖土原則，保證土體受力均衡和穩(wěn)定。

③ 開挖過程中，采取措施防止碰撞支護結構、工程樁或擾動基底原狀土層。

④ 當施工機械在軟土場地作業(yè)時，采取鋪墊鋼板等硬化措施，防止機械發(fā)生傾覆事故。

4 實施效果分析

在基坑開挖過程，經(jīng)第三方監(jiān)測：基坑圍護結構各項最大變形，頂部豎向位移 －11.1mm、測斜40.5mm，豎向支承豎向位移 －3.7mm、支撐軸力2300kN；地下水，坑內(nèi) －132mm、坑外 －73mm；周邊環(huán)境，地表豎向位移－6.0mm、管線 －3.3mm、建筑物豎向位移 －4.0mm、水平2.0mm。圍護結構側(cè)斜處于黃色報警點6處，測斜速率最大4.2mm/d ，經(jīng)與施工方分析后確認由挖土順序和單層超挖引起，及時調(diào)整后，報警點處于穩(wěn)定。

基坑開挖后觀察，整個項目基坑圍護結構表面滲漏點9處（處理后無滲漏）、無涌水點；基坑底部地基無隆起，出現(xiàn)3處泥濘，經(jīng)查看降水記錄，降水時間有中斷（1處停電1d、2處潛水泵壞掉，修理2d）。整個基坑降水、止水效果保證了基坑開挖的順利實施。

5 結 語

深基坑施工過程中因受地質(zhì)水文、周邊環(huán)境、施工技術等多種因素的影響，以及人為因素造成工期緊等，導致施工過程處于高度緊張和嚴謹?shù)臓顟B(tài)。在項目實施前，監(jiān)理人員通過參與建設單位組織施工、勘察、設計等項目管理人員專題會議，共同客觀分析了項目深基坑施工中可能遇到的風險因素，并制定出對應的管控措施，嚴格實施和靈活應對，致使施工安全風險極大降低，避免了施工安全事故的發(fā)生。