深基坑工程的風險控制實踐

0 引言

社會經濟的發展和城市化進程步伐的加快，使得城市（特別是上海等超大城市）的土地資源日益緊張，建設工程不斷向高、向深發展成為必然，隨之而來的是工程基坑規模越來越大，工程施工管理特別是基坑工程管理風險成倍增加。因此，如何提前一步進行基坑風險識別和控制，有效降低風險，保證工程安全，顯得愈發重要。

1 基坑風險控制

基坑工程的風險因素存在于基坑施工各個工序中，包括圍護結構、樁基、基坑降水、支撐、開挖等全過程。風險識別將基坑施工的主要控制目標設為風險控制目標（項目的安全、質量、進度、經濟效益等），在進一步樹立形成具有層次結構的風險因素后，就可以采用層次分析法進行風險識別和評估，梳理出風險項目層、風險目標層和風險因素層的對應關系，對相關內容進行詳細分析，采取有針對性的應對措施加以控制，可以將控制論的預先作用發揮到實際工程[1]。

一般將基坑風險分為技術風險和施工操作風險，根據工程實際和現場施工經驗，匯總出相應的應急措施（表1）。

基坑風險控制涉及設計的科學性、施工方案的合理性、監控數據的準確性、施工過程中所運用的方法措施的可行性。在基坑施工過程中，運用施工風險控制技術，通過風險分類、風險因素分析，匯總風險因素并采取相應的應急措施，可在最短時間內有效控制住異態改變的進程，盡早消除初期安全隱患，避免因忽視異態信號和趨勢或采取無效措施而引發的災難，減少社會經濟損失[2]。

表1 基坑工程主要風險及應對措施

2 案例分析

2.1 工程概況

某工程地下為整體大地庫，地上包括3個單體，地下2層。基坑面積約為8 800m2，開挖深度達10m；基坑安全等級為二級，環境保護等級為二級（圖1、2）?；訃o結構采用混凝土灌注樁結合三軸水泥土攪拌樁止水帷幕的形式，內部設置兩道鋼筋混凝土支撐。止水帷幕采用Φ850@600三軸水泥土攪拌樁，基坑內局部采用二軸水泥土攪拌樁加固坑底。

本場地臨近黃浦江邊，經圍墾吹填形成，表面以①1層吹填土（黏質粉土）為主，部分為原海灘沉積的②2層淤泥質粉質黏土，總厚度約為3.3m左右；第②3-1和②3-2層砂質粉土較厚，最深處達15.3m?；訓|、西、南側為市政道路，基坑邊距離市政道路最近約2m，道路下分布有上水、信息、雨水、煤氣等管線。基坑北側為某民辦幼兒園，基坑邊距幼兒園最近約2m?；又苓吂芫€分布較多，且均在2倍基坑開挖深度之內。

2.2 基坑風險評估及控制措施

本工程屬深基坑工程，其周圍環境復雜，周邊管線、房屋特別是幼兒園房屋距離基坑較近，存在突出的技術風險和施工風險。因此，需從項目前期的勘察、設計、施工方案評審及項目施工中的安全管理、監督管理、第三方信息化監測等方面，采取一系列措施來降低施工風險，確保實現工程管理目標[3]。

2.2.1 勘察設計風險及控制

勘察設計階段的風險在于：①勘察報告與實際工程地質情況不符，局部地質存在明顯差異；②設計施工圖紙特別是基坑平面布置不合理，驗算存在偏差等?？紤]到相應風險，從招標階段就選擇有資質和經驗的勘察院、設計院進行勘察、設計，并按相關管理規定，對基坑設計圖紙進行專家評審，進一步優化設計方案。同時，提前預判可能對周圍環境的影響，在設計階段就要采取相應措施。本工程的工程樁和圍護樁全采用了鉆孔灌注樁，最大限度地減小了樁基施工對土體的擠壓擾動，以避免對管線和房屋造成不利影響。

2.2.2 基坑變形風險及控制

基坑工程做大的風險在于基坑本身過大的變形造成基坑局部或整體坍塌，引發嚴重事故，因此，基坑的變形控制貫徹始終。

本工程基坑屬“危大工程”，基坑施工方案經過專家評審，在施工準備階段對施工方案進行審核，要求施工單位采取更加縝密的措施。嚴格控制施工順序、方式等，如采用盆式開挖時，應嚴格控制分層邊坡坡度（不超過1:1.5），并在首層支撐混凝土強度達到80%，且棧橋混凝土強度達到100%后進行。

基坑開挖前，對施工方案認真交底，并進行條件驗收；在開挖施工過程中，采用信息化施工控制法，對基坑進行有效的監控和管理。施工過程中，注重收集相關數據和現場實況進行分析和預測，并加強基坑邊巡視，如發現基坑邊有斜向裂縫并持續延伸，應立即召集設計等相關單位研究對策、制定方案，并根據方案對基坑周邊采取加固等臨時措施。

開挖期間，以環境監測報告為依據，對其中的數據進行詳細分析，用圖表的形式來研判、監測項目的發展趨勢，以求及時掌握基坑動態情況，及時采取對策，確?；邮┕さ陌踩?。

圖1 總平面示意圖

圖2 基坑施工現場圖

2.2.3 降水風險及控制

基坑開挖階段，地下水特別是承壓水會對基坑施工造成安全隱患，主要是基坑突涌造成立柱嚴重變形，使支撐結構局部甚至整體失效。風險控制一是要在勘察階段對地下水文條件勘察清楚；二是在施工降水階段，布置合理的降水井，并進行水位監測。

根據本工程特點，經計算需考慮⑤2層的降壓，且無需考慮⑦層的降壓。本工程止水帷幕隔斷⑤2層，為有效做到按需降壓，考慮單獨布置降壓井進行降壓。因本工程落深坑分布范圍較廣，基坑降壓井主要布置于降壓要求較大的落深坑處；對于降壓要求較小的，則靠遠處降壓井的影響來達到水位下降目的?？紤]到工程場地緊湊，本次降水井共有35口疏干井，8口降壓井分布在棧橋邊。

本工程降水工程交由專業分包施工，通過信息化管理，每天統計降水量，預估降水時間，便于總包方安排基坑開挖時間，有效防止了因降水不到位而引起的基坑隆起、基坑積水等安全事故。

因基坑周邊環境復雜，故于坑外布置⑤2層觀測井6口，用于監測坑外承壓水位變化及坑內降壓對坑外的影響。

2.2.4 基坑施工安全管理及監督

基坑施工管理風險在于無嚴格的管理體系或執行者存在麻痹大意等疏忽行為，因此，建立健全管理體系，提高執行力至關重要。

在基坑施工階段，要求監理單位建立“危大工程管理臺賬”，做好土方開挖過程的巡視檢查工作。開挖前，根據專家評審的施工方案進行安全技術交底，在施工現場的顯著位置公告危大工程名稱、施工時間及區域，并設置安全警示標志?；娱_挖階段，項目專職安全人員應按規定對危大工程進行施工監測和安全巡視，一旦發現安全隱患要及時處理，重大安全問題要按程序上報；項目部結合危大工程專項施工方案編制實施細則及應急預案，并對危大工程施工實施專項巡視檢查。

2.2.5 第三方監測

基坑施工除去基坑本身變形、發生質量事故的風險，還有基坑施工對周圍環境影響造成的糾紛風險，因此，應根據相關管理規定，及時預判此類風險并引入第三方檢測機構，可以降低風險，提高工程管理效益。

一般基坑工程項目都特別注意對基坑本身如支撐內力、立柱變形、基坑變形、地下水位等的監測以實現基坑變形控制，但往往對周圍房屋等的監測不夠重視，從而引起糾紛。本工程北側為幼兒園，根據相關管理要求，引入第三方監測單位，對基坑周邊2倍范圍內的建（構）筑物進行監測，包括沉降、傾斜、裂縫等?；邮┕で?，應對周圍房屋的基礎形式、層數等有一個細致的排查，在地質勘察報告和環境調查報告的基礎上，對資料和現場要有一個細致的復查。對周邊建筑物現狀的調查，要留取現場真實證據，避免將來引起糾紛。

3 結語

深基坑工程本身及對周圍環境影響方面均有突出的風險，因此，預判、識別各階段風險并采取風險管理、控制，是實現工程管理目標的保證。風險存在于人和物，存在于技術、施工、自然環境、社會環境等等，因此，風險分析與分類可以較好地梳理出工程主要風險因素，有針對性地采取措施，從而有效控制不利因素，確保基坑施工的安全。本文僅針對地下工程風險控制的實際運用進行初步闡述，希望能給工程建設者帶來一些借鑒。