复杂地质条件下深基坑安全管理研究

冯 斌

(南京重大路桥建设指挥部，江苏 南京 210019)

复杂地质条件下深基坑安全管理研究

冯 斌

(南京重大路桥建设指挥部，江苏 南京 210019)

针对深基坑工程区域性、临时性、复杂性、施工周期长、事故多发的特点，探讨了深基坑安全管理中存在的问题，对支挡式结构支护、基坑开挖过程、工程后续安全管理等复杂地质条件下深基坑安全管理方案作了阐述，以保证工程顺利进行。

复杂地质条件，深基坑，支护，安全，管理

复杂地质条件的深基坑工程施工不仅要注意深基坑工程本身存在的稳定与安全问题，同时要考虑到地下工程施工所引起的地层和地面的运动对相邻道路、建筑以及地下管网所造成的影响，因此在复杂地质条件下进行深基坑工程的施工是一项复杂、风险较大的系统工程，如果在工程施工过程中出现问题，轻则造成相邻建筑、管道以及道路的错位、开裂以及沉陷，严重的会引起地面、建筑物的坍塌，不仅会大大增加工程成本，同时还会延缓工期，甚至会造成人员的伤亡，因此，对复杂地质条件下深基坑的安全管理的研究和探讨很有必要。本文主要介绍了深基坑工程安全的特点，同时对复杂地质条件下深基坑安全管理工作中可能存在的一些问题进行了简单的分析，并提出了相应的应对措施。

1 深基坑工程的特点

在国外深基坑工程也称之为“深开挖工程”，深基坑工程既是结构型的工程也是岩土工程，在复杂的地质条件下实施深基坑工程将会在一定的程度上增加工程的施工难度。深基坑工程虽然在整体的建筑施工中是一个临时性的工程，但是由于工程施工的周期相对较长并且影响因素较多，因此复杂地质条件下的深基坑施工的难度与复杂度要远远的高于永久性的上部结构或者是基础结构。深基坑工程不仅具有影响因素多、施工难度大等特点，除此之外还具有以下特点：

1)区域性：深基坑工程在不同的地质环境中，存在着较大的差异性，即使在同一个城市，不同的区域进行深基坑工程施工，也会存在较大的区域性差异，因此进行深基坑工程施工时必须因地制宜，根据地质环境和周边环境确定施工方案。

2)临时性：深基坑工程大多都是临时性的工程，因此其与永久性的结构进行比较其设计的安全储备要低很多，同时多数业主想要尽可能的降低投资的成本，进而会增加深基坑工程的事故的发生率。

3)复杂性：深基坑的支护工程是深基坑工程中受外界影响因素较多的一项工程，其中水、土因素是深基坑设计与施工的两个关键因素，但是由于区域的土质与水文地质条件存在着不均匀性和复杂性，因此会在一定程度上增加勘查的难度，进而会给支护工程的设计与施工带来一定的难度。

4)施工周期长：深基坑工程虽然是一项临时工程，但是深基坑工程从实施围护结构，开挖支护再到全部的隐蔽工程，由于会受到施工环境、周边环境以及降雨等多种因素的影响，不仅会增加深基坑工程施工的安全隐患，也会延缓深基坑工程的施工进度。

5)事故多发：深基坑工程的施工不仅会受到地质环境、水质环境以及周围建筑构造的影响，同时管理水平和施工人员的素质也会对深基坑的施工效率与施工质量造成一定的影响，正是由于深基坑工程施工的影响因素较多，因此在一定程度上大大增加了工程施工的安全隐患，进而导致深基坑工程施工事故多发。

2 深基坑安全管理中存在的问题

1)勘查设计的局限性。

勘查设计人员的经验与专业水平对深基坑工程的质量与安全有着非常重要的影响。研究表明，目前深基坑工程的设计大多是一半靠经验、一半依据理论的形式，目前我国已有关于深基坑支护技术的规程，这只是给深基坑工程的设计与施工提供了良好的指导意见。但是复杂的地质环境下，土的性质以及水文地质的情况存在着严重的区别，同时由于对基坑稳定的验算、土体变形的计算以及挡土支护结构强度的计算等等方法很多，存在着很大的差别，因此目前我国的深基坑工程的勘查设计的准确性还有待进一步的提高。

2)基坑工程支护工程的临时性。

深基坑的工程造价在整个工程和结构工程中占很大比重，但是由于深基坑工程属于临时性的工程，因此大多数的业主在深基坑项目中投入的资金与管理都比较少，一般业主会将深基坑工程的施工按固定总价的方式承包给施工单位，在利益的驱使下，施工单位经常会以减少投入为目的，常常会忽略了深基坑工程的施工安全。

3)环境的敏感性和社会的危害性。

一般深基坑工程都处于城市中心地段，用地稀缺或环境要求高，常处于繁华地段或者是老城区，因此深基坑工程的周边通常会存在着较多的建筑以及道路等等，在这种复杂的地质环境下，深基坑工程的施工不仅会影响土体的静力平衡，同时还会对周围的建筑、地下水位以及径流路径造成一定的影响，从而引发各种环境问题。

4)管理者的盲目性。

深基坑工程是一项复杂、施工难度大的系统工程，因此对项目管理的专业水平和素质都有着较高的要求。但是研究表明，很多深基坑工程的项目管理单位都没有足够的专业水平，同时还不重视基坑的安全管理，这在一定程度上会大大的增加深基坑工程的安全隐患。

3 复杂地质条件下深基坑安全管理的具体方案

3.1 支挡式结构支护的管理

支挡式结构包含了悬臂式支挡结构、支撑式支挡结构以及锚拉式支挡结构，同时支挡式结构又是由支撑杆件、锚索、地下连续墙、排桩、SMW工法桩、钢板桩等中的一种或者是几种组成。

1)地下连续墙和排桩的安全管理。

对于机械成糙的地下连续墙施工，施工的过程中机械伤害的事故发生的频率较高，因此在进行连续墙施工的安全管理中，应该注意以下几个方面的问题：应该确保施工机械的质量安全，确保机械的质量合格，同时施工中注意定期对钢丝绳进行检查和更换；在进行机械施工时，应该确保机械施工区域的平整度和夯实度，特别是钢筋笼吊放的路径必须硬化，尽可能的减少因为施工场地的原因引发的机械事故；当施工的周围存在地下管道、建筑物或杆线时，应该采取保护措施防止破坏。

支挡式结构的排桩有钢板桩、SMW工法桩、钢管桩以及灌注桩等，要注意吊装时的安全防护措施；当进行人工挖孔作业时，应该注意：对人工挖孔桩应该制定相应的专项方案，当桩高在16 m以上时应该请专业人士进行论证；孔壁支护高度尽量缩短，一般不大于1 m；孔内送风，防止中毒；排水时防止触电事故的发生。SMW工法桩和钢管桩施工时，尤其要注意钢材的等强对接，加强焊接质量控制。

2)锚杆施工的安全管理。

深基坑的锚杆施工由于会受到操作平台、锚杆抗拔承受力等因素的影响，因此在进行锚杆施工时容易发生施工人员高处坠落、基坑坍塌等安全事故，锚杆施工的安全管理可以从以下几个方面进行：锚杆施工应该严格的按照工程施工的规范和设计要求进行；当锚杆的固结体的强度大于15 MPa并且达到设计强度的 75%时，应该及时的进行张拉锁定，并对锚杆的抗拔力进行检测；应该搭建安全稳定的锚杆施工平台。

3)土钉墙支护的安全管理。

土钉墙一般是由喷射混凝土、钢筋网、钢管土钉等成分构成，研究表明，在进行土钉墙的支护施工时很容易发生坍塌事故，因此在进行土钉墙支护的安全管理时，应该注意以下几点：设置足够的观测点，对边坡的变形情况进行实时的检测；完善应急措施和抢险措施，确保施工的安全；在进行钢筋网焊接时，应该确保电焊机处于绝缘、稳定的平台上，漏电保护要设置到位。

4)重力式水泥土墙的安全管理。

重力式的水泥墙多采用的是实体状或者是格栅状的结构，因此具有质量、体积大等特征。应该多注意施工设备的安全和规范施工的流程，从而减少事故的发生概率。

3.2 基坑开挖过程的管理

基坑土石方开挖过程总的来说需要明确挖土顺序，保证先支撑后开挖，落实沉降、水位检测，内力检测和变形检测，发现情况及时处理，即可实现安全完成开挖。

3.3 工程的后续安全管理

深基坑施工的后续安全管理也很重要，由于基坑形成后到完成结构施工还有很长一段时间，良好的工程后续安全管理能够有效的保障工程安全、正常的进行。进行工程的后续安全管理，可以从以下三个方面进行：1)加强对基坑的相邻建筑以及基坑周边的变形观测和水位观测。2)定期检查深基坑工程的日常工作，对施工中可能会出现的事故进行应急演练，有效的提高事故发生的救援效率。3)当深基坑工程完成后，设计单位应该对深基坑工程进行再次审查和验收，对于工程中存在的问题，应该立即采取措施加以改进。

4 结语

复杂地质条件下的深基坑的安全管理问题，直接关系到一个工程的工期、形象和投资效率，安全管理到位，则施工风险可控，质量得以保证，工程总体则处于可控状态，反之则会对整个工程造成巨大影响。因此，落实整个施工过程的安全管理是工程顺利进行的有效保证。

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Study on deep foundation safety management under complicated geological conditions

Feng Bin

(NanjingImportantBridgeConstructionHeadquarter,Nanjing210019,China)

In light of deep foundation engineering features including rationality, contemporary, complication, long construction duration and accident-prone sections, the thesis explores deep foundation safety management problems, and describes deep foundation safety management scheme under complicated geological conditions, such as retaining-style structure support, foundation excavation process and post engineering safety management and so on, with a view to guarantee the engineering development smooth.

complicated geological conditions, deep foundation, support, safety, management

2015-02-26

冯 斌(1969- )，男，高级工程师

1009-6825(2015)13-0236-03

TU714

A