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深基坑工程施工安全监测与稳定性控制

李佳峰
  
工程技术探索
2025年33期
浙江一舟建设管理有限公司 浙江嘉兴 314000

摘 要:随着城市化进程加快,地下空间开发力度不断加大,深基坑工程在建筑工程中的应用日益广泛。深基坑施工环境复杂、风险性高,施工过程中易因土体扰动、支护结构变形等引发安全事故,施工安全监测与稳定性控制成为保障工程安全的核心环节。本文结合深基坑工程施工特点,阐述了施工安全监测的核心内容与技术要点,分析了影响基坑稳定性的主要因素,提出了针对性的稳定性控制措施,旨在为深基坑工程施工安全管理提供理论参考与实践指导,推动深基坑工程安全、高效施工。

关键词:深基坑工程;施工安全监测;稳定性控制;支护结构

引言

高层建筑与地下综合体的快速发展,使深基坑工程开挖深度增大,施工难度与安全风险持续提升。深基坑为临时性工程,施工易打破地质应力平衡,引发支护失稳、地表沉降等问题,威胁周边设施及人员安全。深基坑施工安全管理存在监测体系不完善、控制措施不到位等问题,研究其安全监测与稳定性控制技术,对防范安全事故、保障工程推进具有重要现实意义与工程价值。

一、深基坑工程施工安全监测核心内容与技术要点

深基坑工程施工安全监测的核心目标是实时掌握基坑及周边环境的变形、受力状态,及时发现安全隐患,为稳定性控制提供数据支撑。监测工作需遵循全面性、实时性、准确性原则,覆盖基坑施工全流程。

深基坑施工安全监测内容主要包括基坑本体监测、支护结构监测及周边环境监测三大类。基坑本体监测重点关注基坑开挖过程中的土体变形,包括坑底隆起、基坑侧壁水平位移等,通过监测掌握土体变形规律,判断基坑本体稳定性。支护结构监测是监测工作的核心,涵盖支护桩、连续墙、支撑体系等的受力与变形监测,及时发现支护结构的破损、位移等异常情况,防范支护结构失稳。周边环境监测主要针对基坑周边建筑物、地下管线、道路等,监测其沉降、倾斜、裂缝发展等情况,避免基坑施工对周边环境造成破坏。

在监测技术应用方面,需结合工程实际选择合适的监测方法,实现传统监测技术与新型监测技术的有机结合。传统监测技术主要包括全站仪监测、水准仪监测、测斜仪监测等,可满足基础的位移、沉降监测需求,具有操作简便、成本较低的优势;新型监测技术如物联网监测、光纤传感监测、北斗卫星定位监测等,具有实时性强、精度高、可实现远程监测的特点,能够实现对基坑变形、受力状态的连续监测,大幅提升监测效率与准确性。监测过程中,需建立完善的监测数据管理体系,对监测数据进行及时整理、分析,识别数据异常,为后续稳定性控制提供科学依据[1]。

二、深基坑工程施工稳定性影响因素分析

深基坑工程施工稳定性受地质条件、施工工艺、支护设计、环境因素等多方面影响,各类因素相互作用,易引发基坑失稳事故,明确主要影响因素是制定针对性控制措施的前提。

地质条件是影响基坑稳定性的核心因素,不同地质类型对基坑稳定性的影响存在显著差异。软土、砂土等不良地质条件下,土体抗剪强度低、渗透性强,开挖过程中易出现流砂、管涌、土体坍塌等问题,大幅降低基坑稳定性;而硬质岩层地质条件下,土体稳定性较好,但开挖难度较大,易因爆破施工等扰动岩层结构,引发局部失稳。地下水位变化也会对基坑稳定性产生重要影响,地下水位过高会增加土体含水量,降低土体强度,产生浮力作用,易导致坑底隆起、支护结构受力增大,引发失稳;地下水位骤降则会造成周边土体沉降,破坏周边环境稳定性。

施工工艺不合理是引发基坑失稳的重要人为因素。基坑开挖顺序、开挖速度、开挖深度控制不当,会打破土体应力平衡,导致支护结构受力不均,引发变形失稳;

支护结构施工质量不达标,如支护桩浇筑缺陷、支撑体系安装不牢固等,会降低支护结构的承载能力,无法有效抵御土体压力;施工过程中对周边环境保护不到位,如扰动周边建筑物基础、破坏地下管线等,也会间接影响基坑稳定性[2]。

支护设计不合理也会影响基坑稳定性。支护结构选型与基坑地质条件、开挖深度不匹配,如在软土地区采用刚度不足的支护形式,无法有效控制土体变形;支护结构参数设计不合理,如支护桩间距过大、支撑强度不足等,会导致支护结构受力超出承载极限,引发失稳;设计过程中未充分考虑周边环境影响,未采取针对性的防护措施,也会增加基坑施工安全风险。

三、深基坑工程施工稳定性控制措施

针对深基坑工程施工稳定性的影响因素,结合安全监测结果,需从支护设计优化、施工过程管控、监测体系完善、应急防控等方面制定针对性控制措施,构建全方位的稳定性控制体系,确保基坑施工安全。

优化支护结构设计是保障基坑稳定性的基础。设计前需进行详细的地质勘察,全面掌握工程地质、水文地质及周边环境情况,结合基坑开挖深度、安全等级,科学选型支护结构,确保支护结构与工程实际相匹配。合理设计支护结构参数,提升支护结构的刚度与承载能力,针对不良地质条件,采取加固处理措施,如注浆加固、搅拌桩加固等,提高土体抗剪强度,减少土体变形。

强化施工过程管控是控制基坑稳定性的关键。严格按照施工方案开展施工,规范基坑开挖流程,遵循“分层、分段、对称、限时”的开挖原则,控制开挖速度与开挖深度,避免一次性开挖过深、过快,减少土体扰动。加强支护结构施工质量管控,严格把控支护桩、连续墙、支撑体系等的施工工艺,确保施工质量达标,施工完成后及时进行质量检测,发现问题及时整改。加强施工现场管理,严禁在基坑周边堆放过量荷载,避免荷载过大导致支护结构受力增大;合理安排施工工序,实现开挖与支护施工的协同推进,缩短基坑暴露时间,降低失稳风险[3]。

完善安全监测体系,实现监测与控制的协同联动。结合工程实际,制定科学的监测方案,明确监测内容、监测方法、监测频率及预警值,构建全方位、多层次的监测网络。加强监测设备的维护与校准,确保监测数据的准确性与可靠性,建立监测数据实时分析机制,及时识别数据异常,当监测数据达到预警值时,立即启动预警机制,采取针对性防控措施。将监测数据与施工过程相结合,根据监测结果动态调整施工方案与支护措施,实现基坑稳定性的动态控制。

健全应急防控体系,提升风险处置能力。针对深基坑施工可能出现的失稳险情,制定完善的应急预案,明确应急组织机构、应急响应流程、应急处置措施及物资保障,定期组织应急演练,提升施工人员的应急处置能力。配备充足的应急物资,如沙袋、注浆设备、应急照明等,确保险情发生时能够及时开展处置工作。当出现基坑变形异常、支护结构破损等险情时,立即停止施工,组织人员撤离,采取回填反压、增设临时支撑等应急措施,控制险情发展,待险情排除后,经检测合格方可恢复施工。

结语

深基坑工程施工安全监测与稳定性控制是系统性工作,涵盖地质勘察、支护设计、施工管控、监测预警等环节,直接关系工程及周边环境安全。深基坑施工环境日趋复杂,安全风险防控难度持续加大,应充分认清安全监测与稳定性控制的重要性,明确核心内容和技术要点,分析影响因素,采取优化支护设计、强化施工管控、完善监测体系、健全应急防控等措施,实现基坑全过程安全监测与动态控制。结合新型监测与施工技术完善安全管理体系,提升稳定性控制水平,推动深基坑工程高质量、安全有序发展。

参考文献

[1]李建锋.深基坑工程施工安全监测与风险预警研究 [J]. 城镇建设,2025(21):34-36.

[2]史伟.建筑施工中深基坑支护结构稳定性控制技术研究[J].建筑与施工,2025(20).

[3]罗觊,臧德记,马广军.复杂环境下深基坑工程安全监测与分析[J].安徽建筑,2025,32(10):171-173.

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