高层房屋建筑深基坑工程施工安全管理策略

摘要：随着城市化进程的加速，高层及超高层建筑成为城市建设的主流形态，地下空间开发规模持续扩大，深基坑工程作为前期核心施工环节，其施工安全直接关系到工程结构稳定性、周边环境安全及人员生命财产安全。深基坑工程具有开挖深度大、地质条件复杂、周边环境敏感、施工工序繁多等特点，易引发基坑坍塌、地下水涌砂、周边建构筑物沉降、管线破损等安全事故。基于此，本文主要就高层房屋建筑深基坑工程施工安全管理策略进行分析。

关键词：高层房屋建筑；深基坑工程；施工安全管理

引言

高层房屋建筑对深基坑工程质量要求较高，且深基坑工程施工环境较复杂、风险因素多，增加了施工难度，若安全管理不到位，易引发安全生产事故，威胁到施工人员的生命安全，亦造成不同程度的经济损失。因此，需将深基坑工程安全管理和质量管控置于同等重要的位置，构建科学、完善的安全管理体系，这对深基坑工程的安全施工和高质量建设有着重要的意义。

1高层房屋建筑深基坑工程施工特点

1.1技术性强

深基坑工程属于一项系统化工程，涉及多项技术要点。施工前，需做好现场勘察和调研工作，全面了解周边环境和施工条件后，制订科学、完善的施工技术方案。深基坑工程不仅是高层房屋建筑的基础工程，还是隐蔽工程，为降低后续施工期间各类问题的发生率，需做好技术交底工作，进行全过程监测，以便及时发现问题并进行有效处理，这是保障施工质量和安全的关键。

1.2 范围广

深基坑工程施工中，主要涉及土方开挖、地下连续墙施工、支护施工和降水施工等作业，施工范围广泛，需从全局出发，做好平面布局和空间规划工作。深基坑工程对环境影响较大，不仅要考虑施工现场的地理位置和施工条件，还要分析是否对周边建筑和既有管线工程造成影响。由于深基坑工程施工范围和影响范围较广，因此需全面分析各施工环节中可能出现的安全问题。

1.3 支撑体系复杂

为发挥深基坑工程在高层房屋建筑中的功能作用，通常需设置复杂的支撑体系，采用内、外支撑、锚索或地下连续墙+ 逆作法等多类型组合方式。不同环境条件下运用的支撑体系类型存在明显差异，所用的施工材料、角撑和对撑的布置方式也有所不同。在施工过程中，需计算、分析支撑体系的受力情况，科学设计施工方案，同时需加强全过程监控，做好支撑结构的拆装、维护等工作。

2建筑工程中常见深基坑支护施工技术类型

2.1排桩支护技术

排桩支护技术是通过在基坑周边设置连续的钢筋混凝土灌注桩或预制桩形成支护结构以抵抗土体压力的技术形式，是目前建筑工程中应用较为广泛的深基坑支护类型之一。其技术原理是利用排桩的抗弯刚度与抗剪强度，承受基坑开挖过程中产生的侧向土压力与水压力，同时通过设置冠梁将单根排桩连接为整体，提升支护结构的整体稳定性。排桩支护技术的适用场景具有一定针对性：在地质条件为黏性土、粉土或砂土地层，且基坑深度适中的工程中应用效果较好；当基坑周边环境对位移控制要求中等，且地下水位较低或可通过降水措施控制时，排桩支护技术可充分发挥其经济性与施工便捷性优势。在技术特性方面，排桩支护技术施工设备成熟，施工过程对周边环境的干扰较小，且支护结构的布置较为灵活，可根据基坑形状与周边环境调整桩的间距与排列形式。但该技术也存在局限性，在软土地区或地下水位较高的环境中，如果单独使用排桩支护，易出现桩间渗漏问题，需配合高压旋喷桩、水泥土搅拌桩等止水帷幕使用，以保证基坑内部干燥与侧壁稳定。

2.2土钉墙支护技术

土钉墙支护技术是在基坑侧壁土体中植入土钉，并喷射混凝土面层，使土体与土钉、面层形成复合支护体系，利用土体自身强度与土钉的锚固作用共同抵抗侧向土压力的支护技术；其技术原理是通过土钉拉力将基坑侧壁表层土体的侧向力传递至深层稳定土体中。混凝土面层还可以防止表层土体风化、剥落，提高土体的整体性和抗剪能力。土钉墙支护技术适用于地质条件为黏性土、粉土、素填土或级配良好的砂土、基坑深度较浅的工程，不适用于软土、淤泥质土或地下水位较高的地层。该技术具有经济性强、材料用量少与施工成本低、施工速度快，以及不用大型施工设备、对周边环境干扰小等核心优势。但土钉墙支护结构的位移控制能力比较弱，当基坑周边有重要建（构）筑物或对位移敏感的管线时，必须谨慎使用，或者与其他支护形式如排桩相结合形成复合支护体系。

2.3地下连续墙支护技术

地下连续墙支护技术是通过专用设备在基坑周边开挖沟槽，在沟槽内浇筑混凝土或放置预制构件，形成连续地下墙体，作为深基坑支护结构的技术形式；其技术原理是利用地下连续墙的高刚度、高抗渗性与高强度，同时承担侧向土压力、水压力及基坑周边荷载，既能起到支护作用，又能作为止水帷幕，有效控制基坑周边水土流失。地下连续墙支护技术的适用场景主要为复杂地质条件与高要求工程：在基坑深度较大、地质条件复杂或周边环境敏感的工程中，该技术可发挥显著优势；此外，当地下水位较高且对止水要求严格时，地下连续墙的抗渗性能可有效避免基坑降水对周边环境的影响。在技术特性方面，地下连续墙支护结构整体性好、变形小，抗渗能力强，可适应复杂地质条件，但施工成本较高，施工工艺复杂，对施工设备与技术人员的要求较高，且施工过程中产生的泥浆需妥善处理，避免对环境造成污染。

3高层房屋建筑深基坑工程施工安全管理策略

3.1 规范前期勘察与设计

现场勘察与施工设计是深基坑工程安全施工的基础和保障。勘察阶段，应由专业勘察人员以相关标准、规范为依据，对深基坑施工区域的环境和周边情况进行全面、细致地勘察，了解地下管线分布情况及具体的地质条件，并适当扩大勘察面积，合理布设勘察点位，深入掌握土层厚度和地下水水位等情况；整合相关勘察信息和数据后，形成全面、详细的勘察报告，为施工规划和方案设计提供准确依据。设计阶段，要保证设计方案全面、合理，能为后续顺利、高效施工提供科学指导。根据前期勘察的数据信息，综合考虑多方面危险因素后，制订科学、完善、针对性强的支护结构，使其满足深基坑工程施工需要。设计方案中还应明确各施工环节的施工内容和安全技术要求，经多部门审核后才能应用于实际施工，确保设计内容安全、可行。

3.2支护结构施工安全控制

支护结构必须严格按设计方案和技术标准施工。排桩支护施工中，需控制成孔精度，桩径偏差不超过 50mm，桩位偏差≤100mm，混凝土浇筑应连续进行，避免出现断桩、缩颈等缺陷，浇筑完成后及时做好桩间土防护。地下连续墙施工需保证墙体垂直度偏差≤3‰，泥浆护壁性能达标（密度 1.05~1.15g/cm³，含砂率≤4%），墙段接头采用刚性连接，防止渗漏。土钉墙施工时，土钉成孔倾角控制在 10°~15°，注浆量不低于设计值，注浆材料强度等级不低于 M15，喷层厚度≥80mm。支护结构施工完成后，采用低应变法检测桩身完整性，对锚杆进行张拉试验，验收承载力不得低于设计值的 1.1 倍。检测合格后方可进入下道工序，严禁未检测或检测不合格即开展基坑开挖。

3.3基坑开挖安全管控

基坑开挖必须严格遵循 “分层开挖、分层支护、限时封闭” 的原则，严禁超挖、乱挖。分层开挖深度应控制在支护设计高度内，一般不超过 2m，每层开挖完成后 48 小时内必须完成支护施工，避免土体长时间暴露引发失稳。分段开挖长度结合地质条件和支护形式确定，软土地区分段长度不宜超过 15m，开挖过程中保持基坑对称均衡，防止支护结构受力不均。机械开挖时，应预留 200~300mm 土层采用人工清底，避免机械扰动基底土体。基坑周边堆土距坑边距离不小于 2m，堆土高度不超过 1.5m，严禁在坑边堆放重型设备、材料等荷载，防止边坡超载失稳。开挖过程中若发现地质条件与勘察报告不符，如出现流沙、暗浜等不良地质，应立即停工，组织设计、勘察、监理单位会商，调整施工方案后再继续施工。

3.4土方开挖与支护协同施工

土方开挖与支护施工的协同配合是保证深基坑支护效果的关键环节。如果两者施工节奏不协调，很容易造成基坑侧壁土体失稳，引发安全事故。施工中，遵循“分层开挖、分层支护、限时开挖、限时支护”原则，土方开挖与支护施工同步进行，避免超挖或长时间暴露基坑侧壁。首先，合理划分土方开挖分层与分区。按照基坑深度、支护结构形式及地质条件，将土方分层开挖，每层开挖深度根据支护结构设计要求确定，一般不超过2 m；对大型基坑要划分若干施工区，采取对称开挖或跳仓开挖，避免因单侧开挖导致支护结构受力不均。其次，控制土方开挖速度与支护施工进度的匹配性。每层土方开挖完毕后及时进行支护施工，避免基坑侧壁土体长时间暴露，当支护施工完成并达到设计强度后，方可进行下一层土方开挖，使支护结构在承受荷载前有足够强度与刚度。

3.5基坑降水与排水控制

地下水位过高，在深基坑施工中是常见现象，如不及时控制，易造成基坑侧壁土体含水率增大，强度下降，造成管涌、流砂事故，同时影响土方开挖与支护施工正常进行。因此，基坑降水与排水控制是深基坑支护施工中的重要技术要点。基坑降水应根据地质条件与地下水位条件选择合适方式。降水方式常见的有井点降水与截水帷幕降水。在黏性土、粉土地层中，地下水位较浅时，可以采用轻型井点降水，在砂层、碎石土地层中，地下水位较深时，可以采用管井井点降水，在基坑深度较大且地下水位较高时，可以采用喷射井点或深井井点降水。基坑排水分为基坑内部排水与周边排水。基坑内排水，在基坑底部设置排水沟与集水井，将基坑内的积水汇集至集水井，再通过水泵排到基坑外；排水沟沿基坑周边与中间布置，集水井设置在基坑拐角或低洼处，间距根据基坑面积与排水量确定。

3.6建立完善的监测预警体系

在深基坑工程安全管理中，完善的监测预警体系，明确应急组织机构、应急响应程序、处置措施、应急物资等内容，能在第一时间发现各环节中的安全隐患，确定安全管理方向。施工单位要根据高层房屋建筑深基坑工程施工特点，制订合理的监测方案，确定具体的监测项目内容，如支护结构变形、地下水水位变化、基础沉降和边坡位移等。应急预案针对可能发生的基坑坍塌、涌水涌砂、周边建筑沉降超标等事故类型，制定详细的处置方案，如坍塌事故采取撤离人员、回填反压、加固支护等措施；涌水涌砂事故采用快速注浆止水、坑外降水减压等方法。针对不同的监测项目，合理布设监测点位，确定监测频率，确保及时发现各项参数的异常变化。施工期间，要合理调整监测频率，科学设定预警值，根据监测结果采取有效措施进行处理，以降低安全事故的发生率。积极引进先进技术设备，建立全方位的监测系统，发挥技术优势，以便提高监测精度，获取准确的监测结果。此外，还应及时处理和有效应用监测到的数据参数，将施工现场真实情况反映出来，便于安全管理和风险管控。

3.7健全科学的应急管理机制

对于深基坑施工中可能出现的问题，要制订专项应急预案，明确应急管理责任，确定响应流程和处理措施，确保有效应对、处理各类突发事件。施工单位要结合常见事故类型，做好预防工作，定期组织应急演练，持续调整应急预案，切实增强工作人员的应急处置能力。根据应急管理需求，准备充足的应急物资，以便及时调配，打好应急管理基础。对于施工人员，要积极开展应急培训工作，提高其应急处置能力，增强救援技能，面临突发事件能第一时间启动应急预案，并根据现场情况迅速组织管理，将安全事故造成的影响降到最低。

结束语

高层房屋建筑深基坑工程安全管理具有系统化、复杂性的特点，要将安全作业理念融入施工全过程，从前期勘察设计、过程管控、监测预警、技术创新、应急管理等方面入手，构建科学、完善的安全管理体系，为高层建筑深基坑工程高质量建设提供安全作业条件。未来，还应积极引入先进技术手段和设备，提高安全管理的数字化、智能化和精细化水平，精准预测各类风险，持续改进安全管理方案，切实提高安全施工水平。

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