袁黎波（上海匯成建設(shè)發(fā)展有限公司，上海 200030）

深大基坑工程風(fēng)險(xiǎn)控制

Risk Control in Deep and Huge Foundation Pit Project

袁黎波（上海匯成建設(shè)發(fā)展有限公司，上海 200030）

通過(guò)分析基坑工程的特點(diǎn)，總結(jié)基坑工程的風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源為地質(zhì)條件、環(huán)境條件、設(shè)計(jì)方案、施工質(zhì)量、監(jiān)理與檢測(cè)、工程管理等，以具體工程為例，從各個(gè)角度探尋引發(fā)基坑風(fēng)險(xiǎn)的因素，初步總結(jié)了具有針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。這為類(lèi)似工程的施工與風(fēng)險(xiǎn)管理提供了借鑒。

深大基坑；風(fēng)險(xiǎn)分析；風(fēng)險(xiǎn)控制

隨著我國(guó)城市建設(shè)的不斷發(fā)展，對(duì)開(kāi)發(fā)和利用城市空間包括地下空間的要求越來(lái)越迫切，深基坑支護(hù)越來(lái)越多，而沿海軟土地區(qū)深基坑開(kāi)挖所暴露的問(wèn)題也日益增多，出現(xiàn)的事故也屢見(jiàn)不鮮。這主要是由于深基坑建設(shè)管理環(huán)境及工程項(xiàng)目的獨(dú)特性等各種不確定性因素影響和管理不當(dāng)造成的。因此，如何利用各種手段探尋事故發(fā)生原因并推斷其發(fā)生概率，以便對(duì)工程加以有效預(yù)控，最大程度減小事故損失，已成為擺在項(xiàng)目管理者及工程技術(shù)人員面前亟待解決的一項(xiàng)課題。

1 基坑工程特點(diǎn)

我國(guó)深基坑工程有如下特點(diǎn)：

(1) 基坑支護(hù)體系是臨時(shí)結(jié)構(gòu)，安全儲(chǔ)備較小，具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性。

(2) 基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性。不同的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)中基坑工程差異性很大。同一城市不同區(qū)域也有差異。

(3) 基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性。基坑工程的支護(hù)體系設(shè)計(jì)和施工還與基坑相鄰建(構(gòu))筑物和地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性，以及周?chē)鷪?chǎng)地條件等有關(guān)。這就決定了基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性。

(4) 基坑工程綜合性強(qiáng)?；庸こ滩粌H需要巖土工程知識(shí)，也需要結(jié)構(gòu)工程知識(shí)，需要土力學(xué)理論、測(cè)試技術(shù)、計(jì)算技術(shù)及施工機(jī)械、施工技術(shù)的綜合。

(5) 基坑工程具有較強(qiáng)的時(shí)空效應(yīng)?；拥纳疃群推矫嫘螤顚?duì)基坑支護(hù)體系的穩(wěn)定性和變形有較大影響。土體，特別是軟黏土，具有較強(qiáng)的蠕變性，作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力隨時(shí)間變化。所以，對(duì)基坑工程的時(shí)間效應(yīng)也必須給予充分的重視。

(6) 基坑工程是系統(tǒng)工程?；庸こ讨饕ㄖёo(hù)體系設(shè)計(jì)和土方開(kāi)挖兩部分。同時(shí)在施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，力求實(shí)行信息化施工。

(7) 基坑工程具有環(huán)境效應(yīng)?；娱_(kāi)挖勢(shì)必引起周?chē)鼗叵滤坏淖兓蛻?yīng)力場(chǎng)的改變，導(dǎo)致周?chē)鼗馏w的變形，對(duì)周?chē)?構(gòu))筑物和地下管線產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的將危及其正常使用或安全。大量土方外運(yùn)也將對(duì)交通和棄土點(diǎn)環(huán)境產(chǎn)生影響。

2 基坑工程風(fēng)險(xiǎn)源

根據(jù)基坑工程系統(tǒng)基本風(fēng)險(xiǎn)源劃分標(biāo)準(zhǔn)，可將基坑工程基本風(fēng)險(xiǎn)源分為以下幾個(gè)方面：

(1) 地質(zhì)條件，包括基本水土條件、變異性。

(2) 環(huán)境條件，建設(shè)用地周邊環(huán)境條件復(fù)雜程度、環(huán)境保護(hù)要求和環(huán)境影響程度等。

(3) 設(shè)計(jì)方案，包括采用的基坑圍護(hù)、支撐設(shè)計(jì)方案、降排水方案等。

(4) 圍護(hù)與支撐結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，包括施工單位的資質(zhì)、信譽(yù)、施工工藝、采用的施工機(jī)械、施工控制流程、施工質(zhì)量控制、現(xiàn)場(chǎng)施工情況等。

(5) 降排水施工質(zhì)量，包括降水設(shè)備安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)，降水運(yùn)行和降水效果等。

(6) 監(jiān)理與監(jiān)測(cè)，包括監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)，監(jiān)測(cè)成果的可信度，監(jiān)理工作的成效等。

(7) 工程管理，包括施工圖審查、信息化施工是否到位，投資者成本控制，工程進(jìn)度控制，工程質(zhì)量監(jiān)控，應(yīng)急預(yù)案和補(bǔ)救措施等。

(8) 其他因素，降雨、其他意外事件、臨近工程施工等。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)全國(guó)及上海區(qū)域基坑工程的風(fēng)險(xiǎn)案例，影響基坑風(fēng)險(xiǎn)的權(quán)數(shù)見(jiàn)表 1。

表1 引起風(fēng)險(xiǎn)事件的不同因素出現(xiàn)頻率

3 案例分析

3.1 工程概況

上海市閔行區(qū)紫竹科技園區(qū)內(nèi)某工程基坑開(kāi)挖深度 8.8 m～11.3 m，基坑面積 82 743 m2，圍護(hù)周圈約為 1 354延米。

3.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

該工程周邊環(huán)境比較寬松，淺層卸載 2.5 m～3.5 m，卸載寬度約 13 m，卸載后圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用三軸攪拌樁止水、鉆孔灌注樁檔土，豎向設(shè)置一道支撐。灌注樁樁直徑 0.75 m～1.0 m。樁底標(biāo)高 22.0 m～27.5 m。

3.3 基坑風(fēng)險(xiǎn)分析

(1) 地質(zhì)條件。該工程面積較大，分為 A、B 兩個(gè)區(qū)域，對(duì)應(yīng)的兩本勘察報(bào)告所提供的土層參數(shù)中，B 區(qū)淺層c、φ值均比 A 區(qū)低，尤其以圍護(hù)樁底所在的 5-1 層差異較大，導(dǎo)致同一基坑開(kāi)挖深度下，圍護(hù)樁所需的長(zhǎng)度在不同區(qū)域的樁長(zhǎng)相差約 3 m。

(2) 環(huán)境條件。該工程周邊環(huán)境較寬松，三側(cè)為道路，一側(cè)為空地，周邊市政管線距基坑邊較遠(yuǎn)，其中最近的天然氣管線距基坑邊約 16.1 m。

(3) 設(shè)計(jì)方案。包括采用的基坑圍護(hù)、支撐設(shè)計(jì)方案、降排水方案等。由于設(shè)計(jì)時(shí)基坑的土體工程、水文地質(zhì)情況并非完全明朗，必然導(dǎo)致深基坑按圖施工會(huì)出現(xiàn)與實(shí)際情況不一致的情況，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)就是一個(gè)事故發(fā)生點(diǎn)。

(4) 施工質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)施工質(zhì)量引起的工程事故約36.4%?，F(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量的保證主要來(lái)自施工單位的管理及施工工藝、施工機(jī)械的采用。雖然有監(jiān)理單位及其他監(jiān)督部門(mén)對(duì)施工的質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)，但是要想真正保證施工過(guò)程中按圖施工、突發(fā)事件及時(shí)處理仍然得靠施工單位的質(zhì)量管理體系來(lái)保證。

(5) 監(jiān)理與監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)深基坑開(kāi)挖的監(jiān)理與監(jiān)測(cè)是施工現(xiàn)場(chǎng)的最后一道關(guān)卡，也是設(shè)計(jì)人員考察設(shè)計(jì)與實(shí)際是否相符的依據(jù)。監(jiān)測(cè)的可信度、監(jiān)理工作的成效等都直接影響到深基坑事故發(fā)生的可能性, 并且對(duì)深基坑開(kāi)挖的風(fēng)險(xiǎn)分析有實(shí)證性意義。

(6) 建設(shè)單位的管理問(wèn)題。由于建設(shè)單位對(duì)工程的不重視造成施工單位、監(jiān)理單位對(duì)工程的不重視, 而引起的工程事故在深基坑工程事故中也占有不小的比例。

4 風(fēng)險(xiǎn)防范對(duì)策

4.1 地質(zhì)條件

通過(guò)和兩家勘察單位協(xié)商，從最不利角度出發(fā)，勘察單位答復(fù)如下：綜合考慮本場(chǎng)地地質(zhì)分布情況及基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)需要，對(duì)于 A 北區(qū)，設(shè)計(jì)可從安全角度考慮參考 B 區(qū)勘察報(bào)告設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)于 A 南區(qū)，設(shè)計(jì)可以原 A 區(qū)勘察報(bào)告設(shè)計(jì)參數(shù)。

4.2 環(huán)境條件

圍護(hù)樁施工前進(jìn)一步對(duì)周邊管線、地下障礙物以及周邊原有房屋基礎(chǔ)的實(shí)際施工情況進(jìn)行探測(cè)，如圍護(hù)樁施工范圍內(nèi)有地下管線，立即與設(shè)計(jì)院反映，以便及時(shí)提出處理方法。

4.3 設(shè)計(jì)方案

落實(shí)基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)專(zhuān)項(xiàng)審查制度，尤其對(duì)于深大基坑，嚴(yán)格按照市建委要求，分階段對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行評(píng)審論證，并按照專(zhuān)家評(píng)審意見(jiàn)調(diào)整設(shè)計(jì)。

該工程圍護(hù)設(shè)計(jì)分別進(jìn)行了基坑安全性評(píng)估報(bào)告評(píng)審、基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)方案評(píng)審，最終圍護(hù)施工圖又結(jié)合圍護(hù)施工進(jìn)行了施工方案評(píng)審，經(jīng)過(guò)多次審查和完善逐步減少設(shè)計(jì)方案中存在的風(fēng)險(xiǎn)。

4.4 施工質(zhì)量

對(duì)從事基坑工程的施工單位，應(yīng)按有無(wú)資質(zhì)條件進(jìn)行嚴(yán)格審核，無(wú)資質(zhì)者不得承接施工任務(wù)。同時(shí)對(duì)施工方案進(jìn)行評(píng)審論證，完善施工方案。

深基坑工程施工時(shí)，施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范進(jìn)行施工，不得隨意修改設(shè)計(jì)方案。應(yīng)重視信息化施工，加強(qiáng)施工過(guò)程管理流程，要提高質(zhì)量和安全意識(shí)，確保支護(hù)工程的施工質(zhì)量。

該工程面積較大，且采用斜拋撐支護(hù)形式，合理的土方及結(jié)構(gòu)分區(qū)開(kāi)挖施工決定了該工程成敗，因此分塊開(kāi)挖方案應(yīng)嚴(yán)格按照市建委專(zhuān)家意見(jiàn)及設(shè)計(jì)要求。

4.5 監(jiān)理與監(jiān)測(cè)

該工程采用信息化施工，施工期間根據(jù)監(jiān)測(cè)資料及時(shí)控制和調(diào)整施工進(jìn)度和施工方法，對(duì)施工全過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如達(dá)到或超過(guò)報(bào)警值及時(shí)通報(bào)有關(guān)各方，以盡快采取有效措施保證該工程順利進(jìn)展。監(jiān)測(cè)方案送市建委評(píng)審機(jī)構(gòu)審查論證后，并按專(zhuān)家意見(jiàn)完善后再行實(shí)施。

該工程選用專(zhuān)業(yè)資格的監(jiān)理工程師對(duì)深基坑工程進(jìn)行全過(guò)程質(zhì)量監(jiān)理，盡量避免因監(jiān)理對(duì)施工管理程序掌控不當(dāng)引起的風(fēng)險(xiǎn)。

4.6 建設(shè)單位的管理

建設(shè)單位按照上海市承發(fā)包管理規(guī)定，擇優(yōu)選擇深基坑工程的勘察設(shè)計(jì)施工監(jiān)理和監(jiān)測(cè)單位。在勘察前對(duì)深基坑附近的建筑物構(gòu)筑物道路地下管線等現(xiàn)狀，以及同期施工的相鄰建設(shè)工程施工情況進(jìn)行調(diào)查，并應(yīng)當(dāng)將調(diào)查資料及時(shí)提供給設(shè)計(jì)、施工監(jiān)測(cè)單位。在施工中加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)施工監(jiān)理單位的監(jiān)管，做好外部協(xié)調(diào)工作，加強(qiáng)對(duì)建設(shè)單位的引導(dǎo)和管理，在思想上有警鐘長(zhǎng)鳴的意識(shí)，避免為節(jié)約投資，降低安全設(shè)計(jì)和施工要求的現(xiàn)象。

5 結(jié) 語(yǔ)

深基坑工程是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，由于地下土層情況難以具體掌握、設(shè)計(jì)理論尚待發(fā)展、施工技術(shù)尚不完善，所以基坑支護(hù)工程事故的發(fā)生在所難免。每個(gè)深基坑工程事故可能都是由許多不利因素組合在一起而共同引發(fā)的，與深基坑工程自身的勘察、設(shè)計(jì)、施工、工程監(jiān)測(cè)及工程管理、自然條件等因素都有密切關(guān)系。

在基坑施工之前，要對(duì)設(shè)計(jì)施工方案進(jìn)行評(píng)審論證，要制定好預(yù)防計(jì)劃，建立快速反應(yīng)運(yùn)作機(jī)制；在施工期間要保證土方開(kāi)挖嚴(yán)格按照施工開(kāi)挖程序執(zhí)行，同時(shí)建立信息化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)監(jiān)測(cè)信息，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理和信息化施工。

TU50

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