建筑工程施工中深基坑施工技术及安全风险评估
娄雪炎
杭州浩峰市政工程有限公司
引言
在当下建筑工程领域,伴随城市建设的持续推进,土地资源愈发紧张,高层建筑与地下空间开发项目日益增多,深基坑工程的数量与规模也随之增长。深基坑施工是建筑工程的关键基础部分,其施工质量与安全状况直接决定整个建筑项目的成败。不过,深基坑施工具备复杂性与不确定性,涉及多种施工技术,同时面临诸多安全风险。因此,深入钻研深基坑施工技术,并科学开展安全风险评估,对确保建筑工程顺利进行、保障施工人员生命安全以及维护周边环境稳定至关重要。
1.深基坑施工在建筑工程中的重要性
1.1 稳固建筑结构基础
深基坑作为建筑的根基支撑,其施工质量对建筑结构稳定性起着决定性作用。一个坚实可靠的深基坑,能够为上部建筑结构提供稳固的承载基础,确保建筑在整个使用周期内,承受各类荷载作用时,不会出现沉降、倾斜等不良状况。以超高层建筑为例,深基坑深度有时可达数十米,唯有借助科学合理的施工技术,保证深基坑稳固,才能让建筑结构安全可靠,满足人们对建筑使用功能的需求。
1.2 助力地下空间开发
随着城市人口增加以及土地资源稀缺,地下空间的开发利用变得越发关键。深基坑施工是实现地下空间开发的必要前提,像地下停车场、地下商场、地铁车站等大型地下工程,都离不开深基坑的建设。通过先进的深基坑施工技术,能够有效开发地下空间,提高土地利用率,缓解城市交通压力,为城市可持续发展提供有力支撑。
1.3 影响工程进度与成本控制
深基坑施工的顺利与否,对整个建筑工程的进度与成本影响显著。高效合理的深基坑施工技术,可确保施工按计划推进,避免因施工延误产生额外成本,比如人工费用增加、设备租赁费用上升等。
2.深基坑施工技术要点
2.1 支护技术
深基坑支护技术主要用于保障基坑边坡稳定,防止土体坍塌。常见的支护形式包含排桩支护、地下连续墙、土钉墙等。排桩支护一般由钢筋混凝土桩构成,依靠桩体的抗侧力功能来抵御土体压力,适用于各类地质条件与不同基坑深度。地下连续墙则是通过在地下构建连续墙体,具备良好的挡土与止水性能,常用于对防水要求较高的深基坑项目。土钉墙是利用土钉与土体间的摩擦力和黏结力,使土体形成稳定结构体,一般适用于土质较好且基坑深度较浅的情况。在选取支护形式时,需综合考量基坑深度、地质条件、周边环境等因素,保证支护结构安全可靠且经济合理。
2.2 降水技术
降水技术是深基坑施工中控制地下水位的关键手段。其目的在于降低基坑内地下水位,防止地下水给基坑施工带来诸如土体软化、边坡失稳、基底隆起等不利影响。常见的降水方法有明沟排水、井点降水等。明沟排水适用于地下水位较浅且水量较小的情形,通过在基坑周边设置明沟与集水井,将地下水汇聚并排出。井点降水适用于地下水位较高、水量较大的基坑,依据不同地质条件与降水深度要求,又分为轻型井点、喷射井点、管井井点等。实施降水技术时,要密切留意周边环境变化,防止因降水致使周边地面沉降,影响周边建筑物与地下管线安全。
2.3 土方开挖技术
土方开挖是深基坑施工的重要环节,直接关联施工进度与质量。在土方开挖过程中,应遵循分层分段、先撑后挖原则,避免超挖和扰动基底土体。分层开挖可有效控制土体应力释放,减少土体变形;分段开挖便于施工组织与管理。先撑后挖指在开挖到一定深度后,及时安装支护结构,再继续向下开挖,确保基坑边坡稳定。同时,要依据基坑大小、形状和地质条件,合理选择开挖设备与运输工具,制定详细开挖方案,保障土方开挖安全高效进行。
2.4 监测技术
深基坑施工过程中的监测技术是保障施工安全的重要举措。通过对基坑变形、应力、地下水位等参数实时监测,能够及时察觉潜在安全隐患,为施工决策提供依据。监测内容主要涵盖支护结构水平位移与竖向位移、土体深层水平位移、地下水位变化以及周边建筑物和地下管线变形等。常用监测仪器有水准仪、全站仪、测斜仪、水位计等。施工前,应制定详尽监测方案,明确监测项目、监测点布置、监测频率等内容。施工过程中,严格按监测方案监测,并及时分析处理监测数据,一旦监测数据异常,立即采取相应措施处理,确保基坑施工安全。
3.深基坑施工安全风险评估
3.1 风险识别方法
风险识别是安全风险评估的首要环节,旨在找出深基坑施工中潜在的各类风险因素。常用风险识别方法有专家调查法、头脑风暴法、故障树分析法等。专家调查法是咨询深基坑领域专家,依靠其经验与专业知识识别风险因素;头脑风暴法是组织相关人员讨论,鼓励提出各种可能风险;故障树分析法是从事故结果出发,分析导致事故的各种原因,构建故障树以识别风险因素。综合运用多种方法,可全面准确识别深基坑施工安全风险。
3.2 风险分析方法
风险分析是对识别出的风险因素进行定性或定量分析,评估其发生可能性与影响程度。定性分析方法主要有风险矩阵法、层次分析法等,通过分析风险因素性质、影响范围等确定风险等级。定量分析方法借助数学模型与统计数据,对风险发生概率与后果进行量化计算,如蒙特卡洛模拟法、贝叶斯网络法等。实际应用中,通常根据具体情况选择合适分析方法,或结合多种方法进行风险分析,提高风险评估准确性。
3.3 风险评价标准
制定科学合理的风险评价标准是判断风险是否可接受的依据。风险评价标准应结合深基坑施工特点、相关法规标准以及工程实际情况。一般而言,风险评价标准包含风险发生可能性等级与风险影响程度等级,两者结合确定风险可接受程度。例如,将风险发生可能性分为极低、低、中等、高、极高五个等级,将风险影响程度分为轻微、较小、中等、严重、灾难性五个等级,通过风险矩阵图判断风险是否在可接受范围内。
3.4 风险应对策略
依据风险评估结果,制定相应风险应对策略。对于可接受风险,可采取监测与预警措施,密切关注风险变化;对于不可接受风险,应采取积极应对措施,降低风险发生可能性或减轻风险影响程度。常见风险应对策略有风险规避、风险降低、风险转移和风险自留等。风险规避是改变施工方案等避免风险发生;风险降低是采取技术或管理措施降低风险发生可能性或减轻风险后果;风险转移是将风险转移给其他方,如购买保险、签订分包合同等;风险自留是自行承担风险损失,一般在风险发生可能性小且损失可承受时采用。
结束语
深基坑施工技术与安全风险评估在建筑工程施工中占据重要地位。合理运用支护、降水、土方开挖和监测等深基坑施工技术,能保障深基坑施工顺利,为建筑工程后续施工奠定基础。科学的安全风险评估,包括准确风险识别、深入风险分析、合理风险评价以及有效风险应对策略,有助于及时发现并处理深基坑施工安全隐患,降低安全事故发生概率,保障施工人员生命安全与周边环境稳定。
参考文献
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