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摘要：本研究以某下穿通道深基坑开挖施工为对象，依托实地监测数据，系统分析了施工过程中的安全影响因素，揭示了施工中的安全风险。研究过程中，采用了先进的现场监测技术，对土体变形、支撑结构内力变化及周边环境的影响进行了全面评估。通过实时监测，研究团队能够及时发现并处理潜在的安全隐患，确保施工过程的安全可控。研究结果表明，现场监测能够有效提升基坑开挖施工的安全管理水平，为施工方案的优化和安全措施的实施提供了科学依据。本研究不仅为类似工程提供了有益的参考与借鉴，还为提高深基坑开挖施工的安全性和经济性提供了重要的技术支持。

关键词：深基坑开挖，施工安全，实地监测，安全风险

1 引言

下穿通道工程作为现代城市交通建设的重要组成部分，其深基坑开挖施工具有复杂性和高风险性。深基坑开挖受地质条件多变影响，周边环境敏感度高，易引发周边建筑物和地下管线的变形和破坏[1～3]。对于复杂的地质环境和周边已有建筑的情况，基坑施工的安全稳定需要被重点关注，对深基坑作业的要求也越来越高[4]。随着城市化进程的不断加速，地下空间的开发利用日益普及，使得深基坑开挖技术的重要性日益凸显。然而，深基坑开挖过程中常伴有一系列安全问题，如地表沉降、边坡失稳、支护结构失效等，严重威胁工程进度和质量，甚至可能引发安全事故。因此，深入研究深基坑开挖施工中的安全影响因素具有重要的现实意义。

本文基于龙台山陵园下穿通道，通过深入分析下穿通道深基坑开挖施工中的安全影响因素。结合监测变形和应力数据，评估施工安全风险，提出相应的控制措施。本研究的意义在于采用现场监测的方法，提高深基坑开挖施工的安全管理水平，降低施工风险，保障工程质量和安全。

2 工程概况

龙台山陵园下穿通道起始桩号ZK14+505～ZK15+287，总长782米。其中ZK14+815～ZK15+098段为框架涵，长283m，采用两孔矩形钢筋混凝土结构，结构单孔宽17.95m，净空尺寸17.75m×5m；ZK14+505～ZK14+620为钢筋混凝土L型挡墙结构，长115m；ZK14+620～ZK14+815、ZK15+098～ZK15+287为钢筋混凝土U型槽结构，长384m。龙台山陵园下穿通道平面位置如图3.1-1所示。

龙台山陵园下穿通道工程，基坑最大挖深16.0m，位于泵房和框架连接段。通道起点ZK14+505～ZK14+620段现状为山头，标高为307.2～310.5m；ZK14+620～ZK14+712段通道位于现状鱼塘范围；ZK14+712～ZK14+900段东侧靠近陵园围墙，水平距离2～5m；ZK14+900～ZK14+980段位于陵园正门口；ZK14+980～ZK15+123段，现状为山头，标高约为302～307m。基坑围护结构主要形式包括钻孔灌注桩+锚索、锚喷放坡、锚喷放坡+土钉墙。龙台山陵园下穿通道平、纵缩面如图3.1-2所示。

3 深基坑开挖施工的安全影响因素

1、地质条件

地质条件是影响基坑开挖安全的关键因素之一。地质条件的复杂性直接影响着基坑的稳定性和施工难度。常见的地质条件包括土层类型、地下水位、地质构造等。针对不同地质条件，需采取相应的支护措施和施工工艺，以确保基坑开挖的安全性。

2、支护结构设计与施工

支护结构设计与施工是保障基坑开挖安全的重要环节[4]。支护结构的选择应根据地质条件和基坑深度等因素进行合理设计，并严格按照设计要求进行施工。常见的支护结构包括钢支撑、深基坑支护墙、地下连续墙、预应力支护[6]等。在施工过程中，需要严格控制支护结构的施工质量，确保其稳定性和可靠性。同时，应采取适当的监测措施[3]，及时发现并解决支护结构的变形和损坏情况，以确保基坑开挖的安全。

3、地下水位变化

地下水位的变化是影响基坑开挖安全的重要因素之一。地下水的渗流会导致基坑周围土体的流失和沉降，从而影响基坑的稳定性[7]。为了应对地下水位变化带来的风险，需要采取有效的排水和降水措施。常见的排水措施包括设置抽水井、利用排水管道等，以保持基坑周围土体的稳定状态。

4、周边环境与建筑物影响

基坑开挖施工可能对周边环境和建筑物造成影响，包括地表沉降、建筑物位移等。特别是在城市密集区域，基坑开挖可能会引起周边建筑物的损坏，甚至造成安全隐患[8]。因此，在施工前需要进行周边环境和建筑物的调查和评估，制定相应的保护措施，减少对周边环境和建筑物的影响。

4 基坑开挖过程中的监测技术

4.1变形监测技术

4.1.1监测内容与方法

变形监测内容包括地表沉降、支护结构变形以及周边建筑物的位移等。

1.地表沉降监测

地表沉降是基坑开挖过程中最直接的变形表现之一。常用的地表沉降监测方法包括：

测量法：利用全站仪、水准仪等设备，定期测量基坑周边地表标志点的高程变化。

遥感监测：利用卫星遥感技术，获取基坑周边地表的变形信息，包括沉降、裂缝等。

2.支护结构变形监测

支护结构的变形情况直接关系到基坑的稳定性和施工安全。常用的支护结构变形监测方法包括：

测孔法：在支护结构上设置监测孔，通过测量孔内变形仪器的变化，监测支护结构的变形情况。

全站仪监测：利用全站仪对支护结构的各个部位进行定位测量，监测其位置和变形情况。

3.周边建筑物位移监测

基坑开挖可能会引起周边建筑物的位移，对周边建筑物的位移进行监测，有助于及时发现安全隐患。常用的建筑物位移监测方法包括：

测量法：安装位移传感器或全站仪等设备，定期测量建筑物的位移情况。

振动监测：利用振动传感器监测周边建筑物的振动情况，判断是否发生了位移。

4.1.2变形监测结果与安全评估

图4.1-1～图4.1-2展示了土体变形随施工进程变化情况。

由上图可知，随着基坑施工进程，土体边坡水平位移逐渐增加；当侧墙锚杆张拉后，土体水平位移增速放缓，由此可以看出锚杆对土体水平变形起到了明显的抑制作用。同样地，土体竖向变形随着施工进程逐渐变化，特别是右侧边坡坡顶处，位移变化最为明显，基坑开挖地表隆起，但开挖回填后，地表又开出现下沉现象。锚杆施工后，土体竖向位移增量明显放缓，说明锚杆对土体水平竖向变形起到了明显的抑制作用。

4.2应力监测技术

4.2.1监测内容与方法

监测基坑开挖过程中土体和支护结构的应力变化。

1.土体应力监测

基坑开挖会导致周边土体的应力分布发生变化，影响土体的稳定性。常用的土体应力监测方法包括：

应变计监测：在地下深部或支护结构周边埋设应变计，监测土体的应变变化，间接反映土体的应力状态。

测孔法监测：在基坑周边设置监测孔，通过监测孔内土体应力的变化情况，了解土体受力情况。

2.支护结构应力监测

支护结构在基坑开挖过程中承受着来自土体和自身重力的应力，了解支护结构的应力变化情况对保障施工安全至关重要。常用的支护结构应力监测方法包括：

应力计监测：在支护结构内部或表面安装应力计，实时监测支护结构的应力状态，判断其受力情况。

全站仪监测：利用全站仪对支护结构的各个部位进行定位测量，监测支护结构的位置和变形情况，进而推算支护结构的应力状态。

4.2.2应力监测结果与安全评估

图4.2-1展示了防护桩应力随施工进程变化情况。

根据图表所提供的数据，可以观察到防护桩所承受的最大应力集中在基坑的最下部位置，而桩顶部位遭受的应力则相对微弱。进一步分析显示，桩顶区域及基坑中间部分的应力强度均维持在一个较低的水平。然而，值得注意的是，位于基坑底部的桩体部分正承受着极度的拉伸应力，这一数值已经超过了抗滑桩材料设计时所能承受拉力极限的百分之五十，构成了安全隐患。鉴于此严峻情形，加强对该关键区域的监测显得尤为重要，旨在及时发现并应对可能出现的土壤过度滑移现象，从而有效防止此类状况对箱涵结构稳定性与安全性构成的潜在威胁。

5 结论

本研究利用基坑开挖的实时监测数据，揭示了各施工阶段的应力分布与位移特性。主要研究成果如下：

（1）实时监测表明，侧墙锚杆有效抑制了土体水平与竖向变形的增加，尤其是在右侧边坡坡顶，施工回填后下沉现象得到缓解。

（2）尽管施工期间所有监测数据保持在控制标准内，未对邻近结构构成重大影响，基坑底部防护桩的极端拉应力状态仍需密切关注，以防滑移风险，体现了施工安全措施的有效性与必要性。所有数据均未超过控制标准，基坑施工作业未对区域内的结构等造成较大影响，表明在施工过程中的安全防护控制得当。

参考文献

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