富水軟土區(qū)深基坑施工安全技術(shù)控制

沈益明

摘要：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工程建設(shè)的規(guī)模與數(shù)量逐漸攀升。對于工程建設(shè)而言，深基坑施工是一項十分重要的工作，必須加強質(zhì)量及安全控制工作。在富水軟土區(qū)，由于多種因素的共同作用，導致深基坑施工過程中存在著各種安全隱患，嚴重時會影響工程的正常進行，甚至還會危及人身安全?；诖?，本文對富水軟土區(qū)深基坑工程進行分析，首先分析了施工安全風險及產(chǎn)生風險的原因，并提出了進行深基坑工程的安全措施，希望對相關(guān)研究帶來一些幫助。

關(guān)鍵詞：富水軟土區(qū)；深基坑；安全技術(shù)

一、富水軟土區(qū)深基坑施工安全風險分析

（一）深基坑的降水難度較高

在富水軟土區(qū)，由于土層含水量高，在深基坑施工過程中，存在著基坑降水困難，導致基坑坑外水壓力較大的情況。盡管在施工過程中，已經(jīng)制定了相關(guān)的降水設(shè)計方案，用降水的方法來降低地下水位，保證深基坑的正常開挖，但在土方開挖過程中，仍存在基坑降水不及時的現(xiàn)象，無法保證開挖工作的高效、順利進行。在實際施工中，由于降雨因素也會帶來一些安全隱患，若降水效果得不到保障，會對整個項目的建設(shè)安全造成很大的威脅。

（二）施工安全管理中存在著一定的困難

富水軟土區(qū)深基坑頂部產(chǎn)生位移后，由于基坑位于軟土區(qū)，土層自穩(wěn)性差，地面沉降變形大，且易產(chǎn)生不均勻沉降，會對基坑周邊地下管線產(chǎn)生不利影響，基坑施工過程中難以保證周邊地下管線的安全，施工安全管理存在一定的困難。

（三）支護結(jié)構(gòu)安全性較差

目前，在富水軟土區(qū)，有些工程建設(shè)采用土釘墻、放坡等方式進行支護，但由于支護體系自身穩(wěn)定性差，導致支護體系不能充分發(fā)揮支護功能。在施工中，一些支撐結(jié)構(gòu)施工沒有與土方開挖緊密合作，沒有按照設(shè)計圖紙要求和規(guī)范標準等進行工作，在開挖土方時沒有對支撐結(jié)構(gòu)進行合理的布局，從而嚴重影響了整個工程施工建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性。

二、影響深基坑施工安全的因素

（一）設(shè)計方面

設(shè)計是建筑工程的基礎(chǔ)，它的優(yōu)劣將對建筑工程的質(zhì)量與安全產(chǎn)生影響，設(shè)計失誤會危害施工的安全性。

1.設(shè)計方案選取的失誤

主要表現(xiàn)在對設(shè)計方案的選取上出現(xiàn)失誤，對設(shè)計進行錯誤的計算。比如，在某城市的一座大廈建設(shè)工程中，施工單位為節(jié)約成本，基坑支護方案中部分區(qū)域采用800mm的懸臂灌注樁，部分區(qū)域采用150mm懸臂鋼管樁，部分區(qū)域采用放坡，支護體系整體穩(wěn)定性差，最終出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，并導致大面積塌方。簡而言之，不合理的設(shè)計和計算，將使工程的安全性能下降，甚至引發(fā)工程事故。

2.支護樁嵌入深度不夠

在某工程中，利用深層水泥土攪拌樁對基坑進行圍護時，因嵌入深度不夠，未達到管涌力的計算值，致使圍護結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。

3.安全系數(shù)偏小

如果一味地追求成本，而忽視其他的因素，容易使基坑的安全系數(shù)變小，導致基坑的不穩(wěn)定性增大，易發(fā)生基坑安全事故。

4.未進行穩(wěn)定性驗算

許多基坑工程在設(shè)計時往往只做一個方案，且忽視對基坑穩(wěn)定性的計算，導致基坑穩(wěn)定性差，易發(fā)生基坑安全事故。所以，在設(shè)計時，特別是在軟土地區(qū)，必須對基坑進行穩(wěn)定性驗算。

（二）施工方面

1.施工與設(shè)計偏差

主要內(nèi)容如下：一是在基坑邊堆載超過設(shè)計值。在施工時，工人們習慣于將挖出的土方堆放在坑邊，加之坑邊的施工機械、運輸設(shè)備及施工材料等，導致地面的堆載量超過設(shè)計時的規(guī)定；二是土方開挖順序和開挖深度偏離設(shè)計。主要是指在土方的開挖過程中，存在著嚴重的超挖現(xiàn)象，以及在開挖時，沒有遵循分層分段開挖的規(guī)定等；三是在基坑土方開挖過程中，錨桿未達到設(shè)計強度或未進行張拉鎖定就開挖下一層土體，這對工程的安全也有較大的影響；四是拆撐工況下未按設(shè)計要求從下往上，一層一層地拆除支撐，導致實際施工與設(shè)計不符。

2.缺少降水、排水措施

主要內(nèi)容如下：一是沒有根據(jù)基坑的開挖深度和地質(zhì)水文條件，對基坑的降水和排水系統(tǒng)進行設(shè)計，沒有遵守先設(shè)計后施工的原則，導致不安全因素的產(chǎn)生；二是對地表水的處理方式不當，將導致大量的雨水從地下管線中滲透出來，對基坑開挖產(chǎn)生不利影響；三是基坑進行降水前，未能設(shè)置有效的止水帷幕或止水帷幕不連續(xù)，導致基坑內(nèi)滲透現(xiàn)象嚴重，同時引起基坑內(nèi)土體的不均勻沉降。

3.建筑工人自身素質(zhì)不高，安全意識不強

施工人員自身的安全意識比較薄弱，他們沒有對設(shè)計圖紙給予足夠的重視，甚至會隨意地對設(shè)計圖進行修改，因此，若對施工過程的監(jiān)督力度不夠，會導致在施工過程中出現(xiàn)事故。

三、富水軟土區(qū)深基坑施工安全技術(shù)控制措施

（一）制定完善的技術(shù)管理體系

構(gòu)建并完善的施工管理體系，完善安全管理制度，明確各個方面的技術(shù)管理責任和要求，統(tǒng)一技術(shù)管理的標準，讓管理工作能夠有章可循，從根本上提高各個方面的安全性。在施工過程中，應(yīng)當建立相應(yīng)的安全技術(shù)控制小組，合理分配每個成員的職責，全程監(jiān)控和管理施工工作的安全性，特別要加強結(jié)構(gòu)的安全性、基坑降水的安全性、土方開挖的安全性、支撐架設(shè)的安全性等方面的管理，提高安全技術(shù)管理的效果和水平。

（二）加大對承壓水層的勘察力度

在富水軟土區(qū)，應(yīng)加強對深基坑地下水的監(jiān)測，必須強化承壓水的勘察，確保深基坑施工的安全性。對勘探結(jié)果綜合研究和分析，確定透鏡體的分布范圍，以及承壓含水層之間的相對隔水層的薄弱部位，并對這些部位進行細致的勘探，同時，對承壓水穿透的部位進一步勘探，以確定土層和承壓水的分布情況，以保證各個環(huán)節(jié)安全管控工作的成效。

1.將資料反饋給設(shè)計單位，以確定相應(yīng)的圍護體系設(shè)計的合理性，并進行修改。例如，可以加大圍護體系的嵌入深度，并在圍護體系中加入止水帷幕，達到對承壓水進行止水的效果，從根源上避免或防止安全隱患。

2.在詳細勘察的基礎(chǔ)上進行降水設(shè)計，根據(jù)圍護體系和承壓含水層之間的位置關(guān)系，確定降水目標。

（三）做好深基坑支護施工

在富水軟土區(qū)，由于基坑支護結(jié)構(gòu)極易發(fā)生變形，從而影響到工程的安全，所以，在采取安全技術(shù)控制措施時，要加強對基坑支護的變形控制，在基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，要進行詳細的現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查，了解當?shù)氐貐^(qū)的地質(zhì)狀況，然后，在施工結(jié)束后采用超聲探傷技術(shù)，對施工質(zhì)量進行全方位的檢查。如果有質(zhì)量問題，要采取相應(yīng)的對策，以確保整個圍護體系的質(zhì)量達到規(guī)范要求，確保基坑支護的穩(wěn)定性、強度達到設(shè)計要求，防止發(fā)生變形等問題。

（四）加強開挖工作的安全管控

1.在工程開挖前，應(yīng)對已施工的地下基坑支護結(jié)構(gòu)進行分類評價，若出現(xiàn)變形等質(zhì)量問題，采取有針對性的補救措施。

2.要做好地下水降水水位的監(jiān)測工作，確保地下水降水水位符合基坑施工的要求。

3.在分層開挖過程中，一定要保證放線的坡度與設(shè)計要求保持一致，避免后期開挖過程中由于坡度太陡而引起滑坡。

4.按照“先探查后挖”的原則，在進行挖掘前，必須對圍護體裂縫做好檢測和分析。

（五）加強安全監(jiān)測

在實際工作中，將安全監(jiān)測工作做好，用科學、高效的監(jiān)測方法確定工程現(xiàn)場是否存在安全隱患，從而有針對性地指導施工工作。

1.在基坑開挖過程中，需要進行科學的監(jiān)控和分析，及時掌握圍護結(jié)構(gòu)有無發(fā)生過大的變形，掌握地表的沉陷狀況和地下水的變化情況，并將監(jiān)控數(shù)據(jù)動態(tài)反饋給有關(guān)部門，根據(jù)具體的情況有針對性地采取安全措施，確保整個基坑圍護結(jié)構(gòu)的安全性，以適應(yīng)目前的安全工作需求。

2.在監(jiān)控過程中，要對異常的數(shù)據(jù)進行動態(tài)分析，一旦發(fā)現(xiàn)采取相應(yīng)的對策，避免出現(xiàn)其它問題。

（六）做好降排水工作

許多深基坑工程事故都是由于缺少或不健全的降排水系統(tǒng)而引起的。所以，要做好基坑降排水工作，降排水工作不僅包含地下水、地下管道的滲水和漏水問題，也涉及施工期間的雨水和地面排水工作等?；咏邓┕すに嚵鞒?，如圖1所示。

（七）加強施工管理

在基坑開挖過程中，施工管理是一個重要環(huán)節(jié)。在施工前對基坑周圍的環(huán)境進行詳細地調(diào)查，以確保設(shè)計圖紙中對周邊環(huán)境的描述與現(xiàn)實情況相符，特別是要對周邊的地下建筑物、管線等進行核查，如果發(fā)現(xiàn)與設(shè)計圖紙不一致，及時對圖紙進行修改。其次，在基坑施工期間，若發(fā)現(xiàn)工程中所挖出的地層地質(zhì)情況與設(shè)計數(shù)據(jù)不一致，要及時與有關(guān)部門溝通，并提出對策。若實際地質(zhì)條件比設(shè)計圖紙上的地質(zhì)條件更好，則可對原方案進行優(yōu)化，若實際地質(zhì)條件更差，則應(yīng)對方案進行改進，保證施工的安全與質(zhì)量。

四、富水軟土區(qū)深基坑施工安全技術(shù)控制的注意事項

（一）做好全面的分析工作

應(yīng)重視安全監(jiān)測分析工作，對周邊環(huán)境、深基坑圍護結(jié)構(gòu)、施工安全性等進行綜合的監(jiān)測分析，如果在深基坑施工過程中，發(fā)現(xiàn)安全隱患或風險，要有針對性地進行處理，避免和防止安全事故，從根本上提高整體工程施工的安全性。

（二）提升人員的技術(shù)水平，健全管理制度

安排專業(yè)的工作人員到現(xiàn)場進行安全技術(shù)的管理和控制工作，需要工作人員具備一定的專業(yè)素質(zhì)，對相關(guān)的安全技術(shù)知識和技能了如指掌，可以在施工過程中，對工程的安全性進行嚴格的控制。同時，建立健全安全技術(shù)控制體系，對各部門在施工安全中的職責和要求進行明確，發(fā)現(xiàn)安全問題要對責任人進行處罰，從而增強工作人員的安全管理意識。

（三）施工前的安全監(jiān)督

重點是要對基坑支護設(shè)計單位和個人的資質(zhì)進行核查，這是預(yù)防無證設(shè)計和支護體系設(shè)計存在重大安全隱患的基本措施。設(shè)計人員應(yīng)具備執(zhí)業(yè)資格，經(jīng)國家認證，并具備豐富的巖土工程設(shè)計經(jīng)驗。

（四）施工過程的安全監(jiān)督

對支護項目進行安全監(jiān)督，應(yīng)從圍護結(jié)構(gòu)的施工、質(zhì)量檢測、土方分層開挖、臨邊支護、坑邊堆載等方面進行安全監(jiān)督；從基坑圍護結(jié)構(gòu)頂部位移速率、位移量、沉降、速率、裂縫觀察等方面進行監(jiān)測，并對基坑支護結(jié)構(gòu)進行分析。

（五）施工完工后的安全監(jiān)督

在竣工驗收資料中，主要包括監(jiān)督監(jiān)控記錄、分析結(jié)論、支護驗收資料的移交、后續(xù)監(jiān)控工作轉(zhuǎn)移、基坑使用與維護的有關(guān)規(guī)定等。例如，對深基坑施工的側(cè)向位移及豎向位移的規(guī)定，以及對深基坑施工的容許時間等，必須做到交底清晰、程序完備、責任清晰。

五、結(jié)語

綜上所述，在富水軟土區(qū)深基坑施工過程中，應(yīng)綜合分析并把握其具體的安全技術(shù)控制方法及關(guān)鍵點，并對其進行總結(jié)，根據(jù)存在的安全隱患及安全管理的特征等，采取有針對性的、合理化的措施進行安全管理。此外，根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況，進行各個環(huán)節(jié)的安全控制，加強安全監(jiān)控，以保障工程的順利進行。

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