深基坑施工安全監(jiān)控及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)探究

靳 隆 陜西建工第三建設(shè)集團(tuán)有限公司工程師

在信息化技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新的影響下，新型監(jiān)控設(shè)備以及監(jiān)測(cè)技術(shù)等廣泛應(yīng)用于建筑工程中，在一定程度上提高了深基坑施工安全監(jiān)控的有效性和全面性，為保證建筑工程質(zhì)量與安全打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。深基坑施工作為建筑工程項(xiàng)目建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要明確其重點(diǎn)和難點(diǎn)，并將施工安全監(jiān)控工作全面落實(shí)到位，加強(qiáng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防和處理能力，進(jìn)而保證建筑工程的建設(shè)與發(fā)展。

1 深基坑施工概述及特點(diǎn)

1.1 深基坑施工概述

在建筑工程中，基坑主要是將建筑物基礎(chǔ)埋入到地下，并根據(jù)建筑工程項(xiàng)目建設(shè)要求和標(biāo)準(zhǔn)明確埋入深度。一般情況下，深基坑是指開(kāi)挖深度超過(guò)5 m（含5 m）或深度雖然沒(méi)有超過(guò)5 m，但是其工程建設(shè)過(guò)程中的地質(zhì)條件和周圍環(huán)境以及地下管線非常復(fù)雜的建筑工程。建筑工程深基坑施工過(guò)程容易受到多方面因素的影響，整體的施工過(guò)程具備一定的專業(yè)性和復(fù)雜性[1]。同時(shí)，其施工技術(shù)相對(duì)專業(yè)，且施工范圍較為廣泛。

在實(shí)際的深基坑施工過(guò)程中，水和土是直接影響其施工安全與質(zhì)量的關(guān)鍵內(nèi)容，由于巖土的性質(zhì)較為多變，不僅會(huì)使施工受到地質(zhì)、水文等條件的影響，而且會(huì)對(duì)施工帶來(lái)一定的難度。除此之外，隨著建筑工程建設(shè)規(guī)模和建設(shè)高度的逐漸增加，深基坑的深度也越來(lái)越深。在開(kāi)展深基坑施工的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)把握好施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，強(qiáng)化施工安全管理力度，確保施工質(zhì)量。

1.2 深基坑施工的特點(diǎn)

1.2.1 基坑深度大

近年來(lái)，高層建筑以及超高層建筑項(xiàng)目逐漸增多，商場(chǎng)、寫(xiě)字樓等建筑逐漸朝向高層和地下拓展。因此，在很多深基坑施工中基坑深度越來(lái)越大，為實(shí)際的工程施工帶來(lái)了一定的難度和壓力。深度的增加對(duì)建筑工程部分結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性提出了更高的要求與標(biāo)準(zhǔn)，為深基坑施工作業(yè)的開(kāi)展帶來(lái)了很大的考驗(yàn)。

1.2.2 安全隱患問(wèn)題相對(duì)較多

對(duì)于建筑工程而言，如果深基坑的開(kāi)挖深度高于5 m 或者超過(guò)10 m，深基坑周邊的土層和建筑工程基底的土層被破壞的程度就會(huì)不斷增加。同理，在建筑工程中，由于深基坑的開(kāi)挖深度相對(duì)較深，對(duì)建筑工程周邊地下水、管道等的威脅程度也會(huì)加劇。因此，在開(kāi)展建筑工程深基坑施工的過(guò)程中，會(huì)受到各類因素的影響和干擾，導(dǎo)致整個(gè)建筑工程的安全隱患問(wèn)題相對(duì)較多。

為了能夠提高建筑工程深基坑施工質(zhì)量與安全，并且有效防范建筑工程周圍土層塌方，合理規(guī)避建筑工程中地下水下滲等情況，需要做好相關(guān)的安全防護(hù)措施[2]。比如可以對(duì)邊坡采用支護(hù)措施進(jìn)行保護(hù)，合理降低施工風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。除此之外，在建筑工程深基坑施工中，隨著基坑開(kāi)挖面積的增加，對(duì)建筑工程預(yù)先埋設(shè)的地下電纜以及通信纜線造成影響的可能性也會(huì)增加。所以，在進(jìn)行深基坑施工的過(guò)程中需要切實(shí)注意建筑工程周邊的具體情況，并預(yù)防、處理好其中的安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，提高其安全性和可靠性。

1.2.3 基坑地下工程質(zhì)量要求高

與以往建筑工程深基坑施工相比，深基坑地下區(qū)域?qū)⒃诘鼗┕ず筮M(jìn)行回填和夯實(shí)。隨著深基坑地下空間的利用率逐漸提升，對(duì)整個(gè)建筑工程基坑地下工程建設(shè)與施工質(zhì)量的要求逐漸提高。在此背景下，需要基于建筑工程支護(hù)結(jié)構(gòu)做好相關(guān)的設(shè)計(jì)與分析工作。同時(shí)，要結(jié)合建筑工程項(xiàng)目建設(shè)要求和標(biāo)準(zhǔn)，制定出專業(yè)化、現(xiàn)代化以及標(biāo)準(zhǔn)化的施工設(shè)計(jì)方案，逐步提升建筑工程基坑地下工程的建設(shè)質(zhì)量。

2 深基坑施工安全管理現(xiàn)狀分析

2.1 深基坑設(shè)計(jì)不合理

對(duì)于建筑工程深基坑施工而言，施工安全管理至關(guān)重要。在進(jìn)行深基坑施工的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)及時(shí)把握好可能影響其安全管理的各類因素，最大程度上提高建筑工程深基坑施工安全與施工質(zhì)量。目前，很多建筑工程中深基坑設(shè)計(jì)不合理是較為常見(jiàn)的問(wèn)題。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)分析和研究建筑工程的實(shí)際情況，并按照實(shí)際的勘察結(jié)果和分析結(jié)果做好對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)工作[3]。但是，受一些因素的影響和制約，建筑工程深基坑施工設(shè)計(jì)的合理性和可行性降低，為后續(xù)施工帶來(lái)了一些風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。

2.2 對(duì)臨時(shí)基坑輔助工程關(guān)注度不高

在一些建筑深基坑工程施工過(guò)程中，輔助工程多為臨時(shí)工程。在完成工程施工與建設(shè)后，需要對(duì)其進(jìn)行拆除處理。由于輔助工程的臨時(shí)性特點(diǎn)，工程的關(guān)注度和重視度不足，且在實(shí)際的施工過(guò)程中整體工程投入量相對(duì)較小，使輔助工程無(wú)法充分發(fā)揮出自身的價(jià)值和作用，也無(wú)法對(duì)建筑工程深基坑施工質(zhì)量的提升起到輔助作用。

2.3 深基坑施工規(guī)模及危險(xiǎn)性不斷提升

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷提升，高層建筑甚至是超高層建筑工程數(shù)量逐漸增多，為深基坑施工帶來(lái)了一定的難度和挑戰(zhàn)。在一些高層建筑中，由于建設(shè)規(guī)模相對(duì)較大且樓層較多，深基坑施工危險(xiǎn)性也在逐步提升。因此，在開(kāi)展深基坑施工的過(guò)程中需要及時(shí)把握好施工過(guò)程中的重點(diǎn)及難點(diǎn)，并制定對(duì)應(yīng)的施工方案，保證深基坑施工的專業(yè)性，在提升高層建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上，合理降低施工風(fēng)險(xiǎn)率。

2.4 施工中的其他不穩(wěn)定因素

現(xiàn)階段，建筑工程深基坑施工問(wèn)題相對(duì)較多，且影響因素較多。在建筑工程深基坑施工中，還存在其他一些不確定因素會(huì)對(duì)深基坑施工安全造成影響。例如，建筑工程深基坑施工中的水文因素和地質(zhì)因素等都會(huì)對(duì)其施工質(zhì)量和施工安全造成影響。一旦沒(méi)有及時(shí)把握好這些不確定因素，不僅會(huì)對(duì)整個(gè)工程施工進(jìn)度和施工質(zhì)量造成影響，還會(huì)損害建筑工程建設(shè)效益。因此，在開(kāi)展深基坑施工中需要對(duì)各類因素進(jìn)行分析和研究，并制定出科學(xué)有效的施工方案，合理降低不確定因素對(duì)施工安全的影響，確保其施工質(zhì)量與施工安全符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

3 深基坑施工安全監(jiān)控及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)分析

3.1 工作流程及設(shè)計(jì)思路

為了能夠提高深基坑施工的安全性和穩(wěn)定性，需要結(jié)合建筑工程項(xiàng)目的實(shí)際情況和建設(shè)要求，構(gòu)建專業(yè)化、科學(xué)化以及標(biāo)準(zhǔn)化的深基坑施工安全監(jiān)控及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，在最大程度上降低外界因素對(duì)深基坑施工造成的影響。

在深基坑施工安全監(jiān)控及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)中，工作流程主要是針對(duì)深基坑施工中基坑本體以及周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，做好以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的安全評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)工作，采用現(xiàn)代化技術(shù)和手段對(duì)其進(jìn)行分析，并對(duì)深基坑施工狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，能夠及時(shí)對(duì)其進(jìn)行預(yù)警，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

在開(kāi)展深基坑施工工作過(guò)程中，應(yīng)對(duì)其安全監(jiān)控以及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)的內(nèi)容進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)際情況對(duì)現(xiàn)場(chǎng)層級(jí)、專業(yè)層級(jí)以及專家層級(jí)等3 個(gè)不同方面的內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計(jì)。首先，對(duì)于深基坑施工安全監(jiān)控及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)層級(jí)，主要是做好建筑工程深基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與建筑工程施工狀況信息的采集工作以及安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警信息的執(zhí)行和反饋工作，并就建筑工程的日常巡視信息進(jìn)行上傳與分析。其次，對(duì)于深基坑施工安全監(jiān)控及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)的專業(yè)層級(jí)，需要做好深基坑施工中數(shù)據(jù)的實(shí)施處理與分析工作，根據(jù)建筑工程深基坑施工的要求，做好數(shù)值模擬計(jì)算，并出具對(duì)應(yīng)的安全評(píng)估報(bào)告。在此過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)深基坑施工中的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)警級(jí)別進(jìn)行審核和復(fù)核，并制定出對(duì)應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)處置預(yù)案[4]。最后，對(duì)于深基坑施工安全監(jiān)控及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)的專家層級(jí)，要定期做好深基坑施工工程安全信息的分析工作和階段性的評(píng)估工作，并就實(shí)際情況作出專家評(píng)估意見(jiàn)，進(jìn)一步提高施工效率。

3.2 基本功能

在不斷明確深基坑施工安全監(jiān)控水平的同時(shí)，對(duì)預(yù)警系統(tǒng)中的內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，將其功能更好地展現(xiàn)出來(lái)，進(jìn)一步提升深基坑施工過(guò)程中的安全等級(jí)。深基坑施工安全監(jiān)控及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)主要包括深基坑施工信息的錄入、數(shù)據(jù)采集、分析、安全評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)警以及現(xiàn)場(chǎng)響應(yīng)等功能，并且要圍繞深基坑施工內(nèi)容形成閉環(huán)式的安全管控平臺(tái)。深基坑施工信息的錄入和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集工作需要全面保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性。在做好數(shù)據(jù)采集工作后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)完成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)化分析工作，并不斷強(qiáng)化深基坑施工安全監(jiān)控管理力度，做好專家分析、預(yù)案分析以及視頻分析工作，為安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供可參考依據(jù)。此外，要不斷完善風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)警，做好預(yù)案編制工作，進(jìn)一步加強(qiáng)深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)的主動(dòng)響應(yīng)能力，及時(shí)完善和升級(jí)安全監(jiān)控及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)的基本功能，提高深基坑施工質(zhì)量與施工安全，促進(jìn)整個(gè)建筑工程順利建設(shè)。

3.3 實(shí)施路徑

3.3.1 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)化分析

對(duì)深基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集，多是以深基坑施工單位和第三方基坑監(jiān)測(cè)單位為主。在實(shí)際的數(shù)據(jù)采集中，應(yīng)該采用自動(dòng)化采集形式開(kāi)展采集工作，并做好人工錄入工作。在完成深基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集后，應(yīng)當(dāng)對(duì)錄入情況進(jìn)行檢查和復(fù)核，從源頭上減小深基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)誤差。此外，需要利用深基坑施工安全監(jiān)控及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分析后臺(tái)，對(duì)當(dāng)前采集數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化分析，結(jié)合實(shí)際的分析結(jié)果，以報(bào)表形式向上級(jí)部分進(jìn)行反饋，為深基坑施工安全提供關(guān)鍵的依據(jù)。

3.3.2 安全性分析

在對(duì)深基坑數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況對(duì)深基坑施工過(guò)程中的安全性進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)深基坑的安全數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，根據(jù)建筑工程自身建設(shè)情況以及施工安全等級(jí)等多方面因素，對(duì)自動(dòng)報(bào)警結(jié)果進(jìn)行評(píng)估與分析，按照專業(yè)的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)避免單一性數(shù)據(jù)報(bào)警帶來(lái)的問(wèn)題和不足，并將深基坑施工中關(guān)聯(lián)報(bào)警以及施工狀況等多個(gè)因素融入進(jìn)去。通常情況下，深基坑施工安全中的關(guān)聯(lián)報(bào)警需要通過(guò)多個(gè)監(jiān)測(cè)報(bào)警項(xiàng)目之間關(guān)聯(lián)性，對(duì)深基坑原始監(jiān)測(cè)報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)分[5]。在實(shí)際的施工過(guò)程中，需要按照安全風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別選擇對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)處理方式，在最大程度上合理規(guī)避施工安全風(fēng)險(xiǎn)，從而提高深基坑施工的安全性和穩(wěn)定性。

3.3.3 多層級(jí)安全管控

深基坑施工安全管理本身的工作內(nèi)容主要涉及到深基坑的施工、信息技術(shù)管理等方面。在開(kāi)展安全監(jiān)管及風(fēng)險(xiǎn)控制工作的過(guò)程中，其工作內(nèi)容主要涉及到深基坑施工的特點(diǎn)以及組織構(gòu)架。為了更好地提升深基坑施工過(guò)程中的安全等級(jí)和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警過(guò)程中的重要作用，在對(duì)其進(jìn)行施工的過(guò)程中應(yīng)更好地強(qiáng)化信息流閉環(huán)管理水平，主要涉及到深基坑施工的相關(guān)流程、各種安全監(jiān)測(cè)設(shè)備以及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分析等內(nèi)容。在對(duì)其進(jìn)行施工的過(guò)程中，應(yīng)主要圍繞監(jiān)控以及對(duì)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)的管理工作，比如通過(guò)實(shí)時(shí)查詢深基坑的相關(guān)數(shù)據(jù)，及時(shí)診斷施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)因素[6]。通過(guò)這種方式可以更好地分析施工過(guò)程中的安全監(jiān)控問(wèn)題，同時(shí)借助信息化、標(biāo)準(zhǔn)化的工作模式可以進(jìn)一步提升深基坑施工水平。

3.3.4 全過(guò)程信息化管理

隨著深基坑施工規(guī)模不斷壯大，應(yīng)當(dāng)將其安全管理貫穿于整個(gè)工程建設(shè)中，提高其全過(guò)程的管理水平。在此過(guò)程中，為了能夠達(dá)到施工安全管理預(yù)期目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)采用信息化技術(shù)和手段，促使深基坑施工管理朝著信息化方向發(fā)展。同時(shí)，為了能夠及時(shí)規(guī)避深基坑施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，需要針對(duì)施工過(guò)程中所遇到的問(wèn)題進(jìn)行跟蹤處理，結(jié)合問(wèn)題事件對(duì)應(yīng)的級(jí)別，獲取對(duì)應(yīng)的深基坑施工信息數(shù)據(jù)，并制定出對(duì)應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案，不斷提升深基坑施工安全風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)化處理能力。

4 結(jié)語(yǔ)

在開(kāi)展深基坑施工的過(guò)程中，需要不斷提升深基坑施工安全水平，強(qiáng)化建筑工程項(xiàng)目管理力度，并合理規(guī)避施工中的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，確保深基坑施工能夠順利進(jìn)行，從而提高整個(gè)建筑工程的質(zhì)量。