摘要：随着城市建设的不断发展，城市中的土地资源日趋紧张，城市地下空间的开发和利用已成为一种趋势，基坑工程开挖深度和规模越来越大。深基坑工程具有投资大、风险因素多和对社会环境影响大的特点，重大基坑安全事故时有发生，给国家造成巨大财产损失和不良社会影响。基坑工程属危险性较大的分部分项工程，基坑施工过程建立风险管理制度，对在建基坑工程进行风险评估，继而实施施工风险控制尤为必要。

关键词：深基坑;支护结构;风险评估

随着我国经济的迅速发展，城市建设的工程规模越来越大，深基坑工程也随之发生越来越多的变化。例如开挖深度的加深，开挖难度的加大，基坑坍塌事故的频发，主管部门的严查严管等等都昭示着深基坑的安全问题是工程中主要解决的重要方向之一。

1深基坑工程概述

1.1深基坑工程内容

深基坑的工程内容具体来说包括岩土工程调查、开挖与支护、周边环境和地下管线的保护、后期监测这四方面的内容。深基坑支护形式要根据地下水文条件、岩土地质条件、工程特性结合当地工程施工经验综合确定。

1.2深基坑支护

1.2.1深基坑支护设计原则

深基坑的设计原则主要考虑以下几个方面①安全性;为了保证深基坑不发生破坏和崩塌，支护结构要达到规定的刚度和强度，而且保证不发生管涌、基地隆起等破坏要验算稳定性要求②经济性;既要考虑深基坑支护的安全性问题又要在充分调查地质条件和水文条件的情况下选择经济效益最好的方案。③方便性;最后力求施工条件最好，工期最短的情况下完成深基坑的施工。

1.2.2深基坑支护类型

（1）桩锚支护

桩锚支护是目前深基坑中最常见有效的支护方式之一，由护坡桩、锚杆和腰柳组成的联系支护体系组成。

（2）水泥土重力式挡墙

土体、水泥和固化剂等使用大型机械搅拌均匀后，土体和水泥产生一系列物理化学反应，使土体逐渐硬化在强度上较之前有很大的提高，从而连接起来形成的水泥式挡土墙。在填土、粘土、砂土中设置水泥重力挡土墙一般不设置支撑，深度一般小于7米。

（3）土钉墙支护

土钉墙支护是在土体内设置一定长度的钢筋（土钉），并与钢筋网喷射混凝土面板相结合，形成加筋土重力式挡墙，起到挡土作用。土钉墙一般适用于不超过12m的深基坑，不适合止水，必须做好降水措施。

（4）钻孔灌注桩支护

深基坑开挖时，对不能放坡或由于场地限制不能采用搅拌桩支护，开挖深度在6-10m左右，即可采用排桩支护。为了支护和排水的需要，排桩分为柱列式、连续式和组合式。桩与桩之间利用高压注浆，设置深层搅拌桩等形成截水帷幕，防止地下水渗流。钻孔灌注桩施工噪音小，震动小，适合多种地层，一般深基坑深度为8～12m。

（5）地下连续墙

地下连续墙是在地面上用专门的挖槽设备，沿着深基坑工程的周边，开挖一条狭长的深槽，在槽内设置钢筋笼，并浇灌水下混凝土筑成一段钢筋混凝土墙段。适用于深基坑深度大于10m，截水措施要求严格的深基坑。

1.2.3深基坑变形问题

在深基坑开挖的过程中，由于土体的开挖原来土体中的应力条件发生了变化，导致深基坑土体底部产生土体隆起。深基坑支护结构上土体主动土压力进一步挤压支护结构，所以土体会向深基坑内部挤压。在深基坑底部隆起和支护结构变形的共同作用下，深基坑外部土体也会发生相应的变化，这就是深基坑开挖中最基本的三类深基坑变形方式：围护结构变形、深基坑底部土体变形和深基坑外部土体变形。

2深基坑工程施工风险评估方法

2.1深基坑风险常规评估方法

在我国目前情况看深基坑施工过程中风险评估方法主要是定性和定量两种分析方法。依赖于工程实际经验和利用岩土软件模拟确定风险源和突发状况的风险定性分析，只对深基坑设计、支护、监测具有方向性指导作用，不能准确计算出各种参数所以可靠性较差。然而目前主要的定量风险分析方法是限制预警值的控制方法，就是按照规范所规定的累计值和变化值的预警方法。这种方法分析风险源和工程概况的可靠程度已经达到了相当的精度，但是风险的控制预警值还停留在单参数风险评估的方法上。深基坑的风险评估方法有许多种，比较常用的有故障树分析法、概率风险评价法、可信性风险分析法、模糊综合评判法等等。

2.2深基坑工程反分析法

多参数风险评估方法可以根据监测数据的各力学参数指标之间的定量关系分析目前的风险性。而利用反分析方法结合多参数风险评估法，在已有的监测数据和力学指标基础上对未来工况进行反分析预测，完成基坑工程的动态预测。

由于土体是一个非常复杂的研究体，具有离散性和不确定性，而且在基坑开挖的过程中，在外部因素影响下改变了本身的应力状态，其本身物理性质也随着工程的进行而改变，所以如何确定土体参数影响着力学关系变化的结果。在工程中通常借助监测手段确定支护结构位移和内力，通过反分析得到力学模型，从而预测下一阶段工况变化，这就是反分析法在基坑工程的工作原理。

2.3多参数风险评估判别标准

目前常用的风险评估方法是通过监测一系列数据，控制各数据在规定的预警限值内就表示安全的单参数风险评估方法。这种方法缺少各个数据之间的力学联系，忽视了监测数据之间的力学关系，很可能出现各个指标都在预警限值内，但风险事故已经或正在发生。比如深基坑底部支护桩隆起量没有超过规定的25～35mm预警值，但是深基坑支护结构竖向位移和底部隆起量共同作用，对支护结构中间产生较大附加弯矩，对支撑这种受长度轴力影响的抗压构件来说，较大的附加弯矩可能产生失稳破坏。

如果深基坑工程能从判别事故风险源出发，从深基坑力学变形特征，结合各力学指标的相关性判断是否存在事故风险，就能够弥补单参数风险评估方法的不足。

在单参数风险评估方法忽视监测数据之间的力学关系，从而不能准确反映深基坑内部的力学和位移变化的相互联系，导致存在难以发觉的安全隐患。在单参数预警方法的不足下，需要更能反映深基坑内部数据之间动态变化的分析手段。本文在单参数分析的方法上，讨论了各力学指标之间的定量关系，根据力学分析和统计数据结合各参数之间的协调性作为控制风险评估和预警的多参数方法，具体判断指标如下：

（1）最大地表沉降δvm和最大围护结构位移δhm，δvm>δhm为风险判断依据。δvm>δhm时可能发生地下水渗漏、地表不均匀荷载或局部发生破坏等。还有如果地表沉降速率和侧位移速率不匹配是也认为有土体异常隆起的危险。

（2）根据深基坑实际统计数据，Vs介于0.5～1.5Vw之间看做地表沉降和围护结构变形的预警值。如果不在此范围内，可看做存在坑外水位异常下降、地表超载或坑底异常隆起等事故风险。

（3）支撑轴力计算的支撑变形和围护结构侧位移计算的支撑变形存在一定的定量关系，若在范围内可看做深基坑安全，若相差过大则认为支撑失效，存在事故安全隐患。根据大量工程经验并参考相关公式，认为K在0.5～2之间深基坑安全，否则认为支撑数据危险。

结论

深基坑工程是十分复杂的整体工程项目，其深基坑开挖、设计、支护、施工和监测每一个环节都密不可分，都存在相互的内在关联。本文通过叙述深基坑的支护方案的选取，选择合理的深基坑支护措施，并加强后期的深基坑数据监测，运用多参数风险评估理论，监测各力学参数之间的关系，保证深基坑施工的顺利完成。

参考文献

[1] 中国建筑科学研究院，建筑深基坑支护技术规程，国家行业标准[S]. JGJ120 一 99.

[2] 李孟生. 天朗海峰深基坑支护设计与施工监测技术[D]. 广东：中南大学，2010.

[3] 莫立军. 工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术[J]. 建筑工程技术与设计，2021（8）：136.

基金项目：项目基金：漳州理工职业学院横向科研项目（20210403K）

漳州理工职业学院横向科研项目（项目编号：20210403K）