建筑基坑支護工程安全的影響因素研究

劉新軍

（南華大學船山學院土木工程系，湖南 衡陽 421000）

由于建筑環境的日益復雜和高層化趨勢，要重點關注建筑基坑支護工程施工，分析建筑基坑支護工程施工安全的影響因素，從建筑基坑支護工程設計、施工技術、管理等方面進行優化，擬定科學合理、切實可行的建筑基坑支護工程施工方案，確保高層建筑施工的安全與穩定。

1 建筑基坑支護工程施工現狀分析

隨著建筑高度日益增加、建筑整體結構自重增大的態勢，極易發生建筑結構不規則沉降的現象，為此要關注建筑基坑支護工程施工技術的應用，在實踐中存在以下幾個問題：

1、基坑深度加大。為了提高土地資源的利用價值，地上空間建筑高度不斷提升，加大了對地下結構穩定性的要求，也增加了基坑施工建設的難度，暴露出建筑基坑支護工程施工的缺陷和不足。

2、安全事故發生頻率偏高。建筑基坑支護工程施工牽涉諸多的因素，如：地質結構條件和環境、地下水水層的具體位置、地下水位高度、土壤顆粒間隙等，這些都增大了建筑基坑支護施工安全事故的發生幾率。同時，土壤結構及性質存在較大的不確定性，不同施工區域的土壤理化性質差異較大，導致建筑基坑支護施工技術的應用難以受控，從而引發安全事故。

2 建筑基坑支護工程施工安全的影響因素分析

1、設計因素。建筑基坑支護施工要以全面翔實的施工方案為依據和前提，必須通過勘察調研的方式，獲悉和把握基坑工程的地質條件、氣候環境、地下水、地下管道分布等情況，然而當前的建筑基坑支護施工設計缺乏足夠的數據支撐，沒有選擇適宜的力學參數，在基坑設計中存在缺陷，降低了建筑基坑支護施工的準確可靠性。同時，建筑基坑設計還缺乏必要的安全儲備，沒有進行建筑基坑圍護的科學合理設計，降低了建筑基坑支護施工的安全和質量。

2、施工因素。建筑基坑施工沒有嚴格按照施工方案進行，施工順序和分段基坑開挖存在不合理性和盲目性，降低了建筑基坑支護施工的質量。同時，在建筑基坑施工過程中，存在施工物資準備不夠充分的問題，無法及時應對突發性的建筑施工問題，由此也增大了建筑基坑支護施工的安全風險。

3、管理因素。建筑基坑支護工程施工安全離不開管理，相關人員要加強對建筑基坑支護施工質量及安全的監控，及時進行溝通和反饋，然而當前的建筑基坑支護工程施工缺乏必要的監管，主要是由于施工監管不夠規范、監管人員技術水平參差不齊所導致的。

3 建筑基坑支護工程安全應對措施分析

3.1 建筑基坑支護工程設計的優化

要加強建筑基坑支護工程設計，摒棄傳統的設計理念和方法，引入先進的精準計算方法，關注基坑支護結構設計的規范性和完整性，并從樁體直徑、樁體中心距、樁體的嵌入深度等主要參數入手，加強建筑基坑支護體系的優化設計，確保建筑基坑支護工程的安全穩定，將深基坑周邊土體沉降量控制在合理范圍以內。

1.1 樁徑的優化設計。樁徑是樁錨支護的重要因素，與基坑的穩定安全有直接的關聯，可以從樁徑變化對不同要素的規律進行分析和優化：

（1）樁徑對垂直于基坑邊線方向土體沉降的影響。從樁徑與垂直于基坑邊線方向最大沉降的關系可知，基于原設計樁徑0.7m的前提，當樁徑以0.05m為模數遞減時，垂直于基坑邊線方向的最大沉降量呈線性增長趨勢，而在 0.55m后的沉降量不再隨著樁徑的變化而呈直線增加，反而出現奇異點，由此可知，當樁徑減小到一定程度時，基坑支護的不穩定性增大。

（2）樁徑對平行于基坑邊線方向土體沉降的影響。當樁徑持續減少時，則平行于基坑邊線方向的沉降值呈持續增加趨勢，從而降低整個支護體系的剛度和安全性。以原設計樁徑為0.7m為前提，進行樁徑的優化設計，當以0.05m為模數進行樁徑的遞減時，平行于基坑邊線方向的沉降值呈線性增加趨勢，而當樁徑遞減至0.45m時，會導致整個支護體系的不穩定。

（3）樁徑對中部樁體彎矩的影響。以原設計樁徑為 0.7m為前提，隨著樁徑以0.05m模數不斷遞減，樁身最大正彎矩和樁身最大負彎矩隨樁徑減少而降低，明顯降低樁體的整體剛度和抗彎矩能力。

1.2 樁間距的優化設計

（1）樁中心距對垂直于基坑邊線方沉降的影響。樁體中心距的變化對垂直于基坑邊線方沉降量的影響較小，可以在基坑支護優化設計中加以考慮，在不影響安全的前提下，適當放大樁體中心距的距離，使各樁體在冠梁和腰梁的共同作用下相互支撐，提升支護結構體系的整體性能。

（2）樁中心距對平行于基坑邊線方沉降的影響。當樁中心距增大時，平行于基坑邊界方向的沉降量增大，并當樁間距為1.5m時沉降量最小，當樁間距為2.1m時沉降量最大。為此，可以在整個支護體系優化設計時，重點考慮樁間距的優化設計作用。

（3）樁中心距對樁身水平位移的影響。樁間距變化在1.5m-2.1m時，樁身的最大水平位移和樁頂位移均在1mm內，變化幅度較小，因而可以優化樁間距的設計，加強整個支護體系的穩定性。

1.3 樁體嵌入深度的優化設計

（1）嵌固深度對垂直于基坑邊線方沉降的影響。以原設計樁長為21m為例，當樁身長度以模數0.5m遞減時，基坑降低量呈增加趨勢，具體表現為：當樁身長度減至19.5m時，沉降量變化不大；而當樁長縮減至18m時，沉降量表現出直線增加的狀態。

（2）嵌固深度對平行于基坑邊線方沉降的影響。當樁身長度超過19.5m時，基坑具有較高的安全穩定性；而當樁身長度低于 19.5m時，基坑整體的安全穩定性明顯下降。

3.2 施工技術的優化

以土層錨桿施工技術的優化為例，首先要確定錨桿的具體位置，嚴格依照設計要求進行鉆孔作業，控制錨桿水平方向和垂直方向的孔距偏差，分別控制在50mm、100mm以內。還要控制好鉆孔底部的偏斜尺寸，要將其控制在錨桿長度的3%以內。在鉆孔注漿作業中，要由孔底自下而上進行施工，待孔口溢出漿液之后再終止注漿。

3.3 加強施工管理的優化

要做好前期準備工作，明晰目標作業區域的地質結構、水下水位、土壤顆粒間隙等，并要做好基坑環境穩定性的管理，避免基坑開挖對土壤結構的破壞影響，規避地下水外滲的現象。并要加強對施工材料的質量管理，避免不合規材料進入施工現場，還要做好材料的不定期抽檢，確保建筑基坑支護施工的安全。

4 結語

綜上所述，建筑基坑支護工程施工受到設計、施工技術、管理的影響，要加強工程設計的科學合理性，嚴格依照施工技術進行作業，加強施工管理和監測，較好地提升建筑基坑支護工程施工的安全性和質量。