深基坑土木工程施工安全风险管控体系

引言：随着城市建设发展，深基坑土木工程日益增多，其施工环境复杂、风险因素多。一旦发生安全事故，会造成严重人员伤亡与经济损失。因此，建立完善的深基坑土木工程施工安全风险管控体系，对保障工程建设安全有序开展意义重大。

1. 深基坑施工安全风险识别

1.1 环境因素风险

深基坑土木工程施工中，环境因素风险是不容忽视的重要方面。在城市建设中，深基坑周边往往存在着复杂的环境。一方面，地质条件是关键因素。不同地区的地质差异巨大，例如在软土地层区域，如沿海地区的一些城市，软土的高压缩性和低强度特性容易导致基坑侧壁土体变形过大，增加坍塌风险。地下水位的高低也对深基坑施工安全产生极大影响。若地下水位较高，在开挖过程中容易产生涌水、流砂现象，严重时可能造成基坑失稳。另一方面，周边建（构）筑物的影响不容小觑。如果深基坑靠近老旧建筑物，由于深基坑开挖引起的土体位移可能会传递到这些建筑物基础，导致建筑物出现不均匀沉降、墙体开裂等损害。地下管线同样是重要的环境风险因素，城市地下密布着各种给排水管道、电缆等管线，深基坑施工过程中的不当操作可能会破坏这些管线，进而引发停水、停电、通信中断等严重后果，影响城市正常运转。

1.2 施工技术风险

深基坑施工技术风险贯穿整个施工过程。在土方开挖环节，不合理的开挖顺序和开挖速度是主要风险源。如果开挖顺序不当，例如没有按照分层分段开挖的原则进行，可能会造成土体应力释放不均匀，导致基坑局部变形过大。开挖速度过快，会使基坑内部土体的平衡状态迅速改变，超出支护结构的承载能力。支护结构施工方面，支护选型的合理性至关重要。如果在不适合的地质条件下选择了不合适的支护形式，如在深厚软土层采用单纯的土钉墙支护，无法提供足够的侧向抵抗力，容易引发基坑坍塌。同时，支护结构的施工质量对深基坑安全影响巨大。比如灌注桩的成桩质量，如果存在桩身缺陷，如缩颈、断桩等情况，将严重削弱支护结构的承载能力。锚杆施工中，锚杆的长度、角度、锚固力达不到设计要求，也会影响支护效果。降水工程也是深基坑施工技术风险的一部分。如果降水方案不合理，降水深度不够或者降水范围控制不当，可能无法有效降低地下水位，导致开挖过程中仍有地下水的不良影响；而过度降水则可能引起周边地面沉降，对周边环境造成破坏。

2. 安全风险评估方法

2.1 定性评估方式

定性评估方式在深基坑土木工程施工安全风险评估中具有独特的意义。这种评估方式主要基于专家的经验和知识。在深基坑工程中，邀请在地质、结构、施工等方面具有丰富经验的专家，对施工现场的各种情况进行观察和分析。例如，专家会对深基坑周边的环境状况进行实地查看，判断周边建（构）筑物的结构形式、距离基坑的远近、基础类型等因素对深基坑施工安全的影响程度。对于地质条件，专家凭借自己的经验，根据现场的地层分布、岩土特性等，大致评估在施工过程中可能出现的风险，如判断某软土层是否容易产生侧向滑移。在施工技术方面，专家通过查看施工单位的施工工艺、设备使用情况等，定性地判断施工技术风险的高低。比如，若发现施工单位在土方开挖时没有严格遵循设计的开挖顺序，专家可以初步判定存在较高的施工技术风险。定性评估方式还会考虑到一些难以量化的因素，如施工单位的管理水平、施工人员的素质等。如果施工单位管理混乱，施工人员缺乏必要的安全意识和操作技能，即使在其他条件较好的情况下，也会被定性评估为具有较高的安全风险。这种评估方式虽然不能给出精确的风险数值，但能快速、全面地对深基坑施工安全风险进行初步判断，为后续的定量评估或直接的风险管控提供依据。

2.2 定量评估手段

定量评估手段是深基坑土木工程施工安全风险评估的重要组成部分。它基于大量的数据和科学的计算方法，旨在给出较为精确的风险数值。在地质风险评估方面，通过对地质勘察数据的深入分析，如土的物理力学指标（包括土的重度、内摩擦角、黏聚力等），利用数值模拟软件建立深基坑的地质模型。例如，采用有限元分析软件，将地质条件、基坑尺寸、支护结构等参数输入，模拟在不同施工阶段基坑土体的应力、应变分布情况，从而预测可能出现的风险概率。在计算过程中，还会考虑到地下水位的变化对土体力学性能的影响，通过渗流分析与土体力学分析的耦合，更加准确地评估风险。对于施工技术风险的定量评估，会对施工过程中的各项参数进行量化。例如，在土方开挖时，根据设计要求的开挖速度、分层厚度等参数，建立数学模型，计算实际开挖过程中的超挖量、土体应力释放速度等指标，评估其对基坑稳定性的影响。支护结构方面，对支护结构的承载能力进行精确计算，依据钢材、混凝土等材料的力学性能指标，结合支护结构的几何尺寸，计算在不同荷载组合下的应力、变形情况。例如，对于灌注桩支护结构，根据桩的直径、桩长、配筋情况以及所承受的土压力、水压力等荷载，通过结构力学计算方法，确定桩身的内力分布，进而评估桩身的安全系数。

3. 风险管控措施实施

3.1 施工前预防措施

深基坑土木工程施工前的预防措施是确保施工安全的重要基础。在施工场地准备阶段，首先要对场地进行详细的勘察。这包括对地质情况的精准探测，采用多种勘察手段，如钻探、物探等，获取准确的地层分布、岩土性质等信息。同时，对地下水位进行长期观测，确定其季节性变化规律和准确的水位高度。对于周边环境，要进行全面的调查，详细记录周边建（构）筑物的结构状况、基础形式、使用年限等，绘制周边地下管线的分布图，明确各类管线的类型、走向、埋深等。在施工方案制定方面，要根据勘察和调查的结果，选择合理的施工工艺和支护形式。例如，在地质条件复杂、地下水位高的地区，优先考虑采用止水效果好的地下连续墙支护结构，并结合井点降水等辅助措施。施工方案中应明确土方开挖的顺序、分层厚度、开挖速度等关键参数，确保土方开挖过程中土体应力的合理释放。在施工材料和设备的准备上，要严格把控质量。对于钢材、水泥等主要材料，必须从正规厂家采购，附有质量合格证明，并按照规定进行抽检。施工设备要进行全面的检修和调试，确保设备性能良好。

3.2 施工中动态监控

施工中动态监控是深基坑土木工程施工安全风险管控的核心环节。在深基坑施工过程中，要对基坑变形进行实时监测。通过在基坑侧壁、周边地面等关键部位设置监测点，采用水准仪、全站仪等测量仪器，定期测量监测点的位移、沉降情况。例如，对于深基坑的支护结构顶部，每天至少进行一次水平位移和沉降监测，及时掌握支护结构的变形趋势。同时，对地下水位的变化进行动态监测，利用水位观测井，实时了解地下水位的升降情况，以便及时调整降水方案。在支护结构受力方面，安装应力应变传感器，监测支护结构内部的应力、应变变化。例如，在灌注桩支护结构的钢筋笼上安装钢筋应力计，监测桩身在不同施工阶段的应力状态，一旦发现应力超过设计允许值，及时采取加固措施。对于土方开挖过程，要严格按照施工方案进行监控。如果发现实际开挖速度过快或者开挖顺序不符合要求，立即制止并进行纠正。

结束语：深基坑土木工程施工安全风险管控体系的构建与实施，是保障工程安全的关键。通过全面风险识别、科学评估与有效管控，能降低安全事故发生概率。未来需不断完善体系，提升施工安全管理水平，推动深基坑工程建设高质量发展。

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