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深基坑施工技术与安全防护措施研究

作者

陈海燕

贵州开放大学(贵州职业技术学院) 贵州省 650002

   

引言:

伴随城市化建设进程的持续推进,高层建筑项目建设与地下空间资源开发的范围不断拓展,深基坑工程的数量逐步增多且规模持续扩大,这类工程的施工质量与安全保障问题已成为工程建设领域中的关键环节。深基坑工程在建设过程中,受地质条件差异、地下水位波动及周边环境复杂程度的影响较为显著,不仅施工风险较高,技术实施难度也相对较大,倘若在施工处置环节采取的措施不合理,就容易引发结构形变、地面沉降乃至工程坍塌等安全事故,针对施工技术要点与安全防护手段开展系统性的分析探讨,能够为提升工程建设质量与安全管理效能提供助力,同时也能为城市建设发展与地下空间资源开发工作提供有价值的参考。

1 深基坑施工的技术特点与风险分析

1.1 深基坑工程的定义与特点

深基坑工程一般指开挖深度较大、作业环境复杂、对周边建筑及环境作用显著的基坑工程。相较于浅基坑,深基坑不仅开挖深度更大、覆盖面积更广,其支护结构的设计方案与施工技术也更为复杂,需依据不同地质状况制定差异化技术策略,由于基坑深度增加,土压力作用、地下水渗流情况以及外部荷载带来的影响均明显加剧,这就对支护体系的稳定性能与可靠性能提出了更高标准,此外,深基坑施工所需周期较长、涉及工序繁杂,必须依托完善的监测系统实时把控位移变化、沉降情况与地下水位波动,方可确保施工过程处于安全可控状态。

1.2 深基坑施工的主要风险因素

深基坑施工过程中的风险因素主要源自地质条件、地下水状况及周边环境三个维度。首先,地质条件往往存在不确定性,软弱土层、夹层构造或不均匀土体结构,都可能导致基坑稳定性能下降,其次,当地下水位较高或土层渗透性较强时,极易引发渗流现象、涌水问题与流砂灾害,这不仅会增大支护结构所承受的压力,还可能造成坑底隆起与管涌事故,对施工安全构成严重威胁,再次,深基坑施工地点通常处于城市核心区域或交通流量较大的区域,周边建筑物分布密集且市政管网交错复杂,任何支护结构的变形情况或地表出现的沉降现象,都可能对这些设施产生不良影响,进而引发经济损失甚至安全事故。

1.3 深基坑施工中的常见问题

在深基坑工程实际开展过程中,常见问题主要体现为坑壁失稳、支护结构变形以及地表沉降三类。若地质勘察工作不够详尽或支护设计方案存在缺陷,在开挖作业过程中极易出现坑壁滑动与坍塌事故,这不仅会干扰施工进度推进,还可能导致人员伤亡事件,支护结构在承受土压力作用与外部荷载影响时,若自身刚度或强度未能达到设计要求,常常会发生位移现象与开裂问题,使得基坑整体稳定性能降低,另外,基坑开挖作业与降水操作往往会引发地表沉降,当沉降范围覆盖邻近建筑物与地下管网时,可能造成建筑墙体开裂、道路设施损坏或管线破裂等情况,引发连锁性风险。

2 深基坑施工的关键技术措施

2.1 基坑支护技术

在深基坑施工作业里,支护技术是保障基坑保持稳定与安全的关键环节。日常应用的支护形式包含排桩、地下连续墙以及土钉墙等类别,这其中,排桩支护适合在土层相对稳定、开挖深度处于中等水平的基坑中使用,该方式施工操作便捷,但自身抗弯刚度存在局限;地下连续墙具备出色的整体性与抗渗能力,多应用于开挖深度较大、地下水量充足的施工环境;土钉墙则是依靠土体与土钉之间的协同作用实现支护效果,适用于开挖深度浅至中等、土质条件较好的基坑工程。

2.2 基坑降水与排水技术

地下水对深基坑施工的作用影响十分明显,所以降水与排水技术的运用显得格外关键。常见的处理方法有轻型井点与管井降水两种:轻型井点适用于对浅层地下水的控制,其设备布置灵活,操作流程简便;管井降水则能够应对深层地下水问题,适合在基坑开挖深度大或者地下水量丰富的场地中使用,在实际施工操作时,要合理把控降水的范围与深度,既要避免基坑内部出现积水现象以及坑底产生隆起问题,又要防止因过度抽水引发周边区域地表沉降。

2.3 施工过程中的监测与信息化技术

深基坑施工所需周期较长,且受到的影响因素较为复杂,科学合理的监测手段与信息化技术是保障施工安全的重要支撑。监测指标主要涵盖基坑周边地表的沉降情况、支护结构的水平位移变化、地下水位的波动情况等,通过实时获取这些数据信息,能够有效对基坑的稳定状态做出评估,随着信息化技术的不断发展,自动化监测与预警系统在工程实践中的应用愈发广泛,该系统不仅能够实现全天不间断的数据采集工作,还能在监测参数出现异常时及时发出警报,方便相关人员采取应急应对措施,信息化施工管理则是借助数据可视化呈现与智能分析技术,实现对施工全过程的动态管控,让管理人员能够全面掌握基坑的实际状态,提升决策制定的科学性与准确性。

3 深基坑施工的安全防护措施研究

3.1 施工现场安全管理措施

深基坑工程的施工现场存在多种潜在风险隐患,因此必须构建完善的安全责任制度,明确管理层人员、技术工作人员以及一线施工人员的职责分工,形成逐层落实的安全管理体系。在此基础上,应定期组织开展安全培训活动与技术交底工作,让施工人员充分熟悉深基坑作业的特点以及应急处理流程,进而提升整体的安全防范意识,施工现场需合理配备安全防护设施,像防护栏杆、防坠落装置以及临时照明设备等,确保施工人员的作业环境安全。

3.2 周边环境与设施的安全防护

深基坑施工大多位于城市核心区域,其对周边环境与各类设施产生的影响不可忽视。对于邻近的建筑物,应依据建筑物自身的结构特性,采取加固处理、支撑防护或者实时监测等保护措施,防止因基坑开挖作业引发建筑物出现沉降或产生裂缝,市政管线的分布情况较为复杂,必须在施工前开展详细的探查工作,通过采取悬吊固定、线路改移或者局部加固的方式,保障市政管线能够稳定运行。

3.3 应急处置与风险预控措施

在深基坑施工过程中,若发生坑壁失稳与坍塌情况,应立刻停止相关的施工作业,组织人员疏散,并采用加固支撑或者回填减压等措施进行应急处理;若出现涌水与管涌现象,需迅速启动抽排系统,同时结合注浆封堵等方法控制险情发展。与此同时,风险控制不能仅仅依靠事故发生后的应急处理,更应注重事前的风险预控工作,通过对地质条件变化与施工工况情况进行动态监测,提前识别潜在的风险隐患,并根据监测获取的结果及时调整施工方案。

结语:

深基坑施工涉及地质、水文以及环境等多方面因素,技术实施难度大,风险发生概率高。通过科学选用支护与降排水方式,搭配监测预警与信息化管理手段,能够有效减少安全隐患,同时,加强施工现场管理、做好周边环境保护与完善应急预控措施,是保障工程顺利推进的重要环节,技术应用与安全保障并重,不仅能够提高施工质量与作业效率,也为城市地下空间的安全开发提供了坚实的保障。

参考文献:

[1] 陈建生 . 房建工程中的深基坑支护施工技术应用 [J]. 中国建筑金属结构 ,2022,(12):49-51.

[2] 胡曰俊 . 房建施工中的深基坑施工技术研究 [J]. 中国建筑装饰装修 ,2024,(23):162-164.

[3] 彭小琦 . 建筑市政工程深基坑施工技术措施研究 [J]. 城市建设理论研究( 电子版 ),2025,(18):205-207.DOI:10.19569/j.cnki.cn119313/tu.202518069.