深基坑施工的风险分析及监理控制措施

田焕岗（上海建通工程建设有限公司， 上海200233）

1 工程概况

本项目位于上海市浦东新区，包括9栋高度100m 以内的住宅楼；1栋高度130m 的酒店和酒店式公寓楼。总建筑面积约26.5万 m2，其中地下室约8.68万 m2。地下设2层，基坑开挖深度10.2m～12.7m。

1.1 周边环境

（1）基坑东侧：地下室边线距用地红线最近约8.4m，红线外为民生路。

（2）基坑南侧：地下室边距用地红线最近约7.5m，红线外为浦东大道，同时，距该侧地下室边线约18.8m 分布有80m 高的中国石化大厦（桩基础＋剪力墙结构）。

（3）基坑西侧：地下室边线距用地红线最近5.9m。

（4）基坑北侧：地下室边线距用地红线最近7.4m，红线外为昌邑路；规划中轨道交通14号线和18号线在本项目东南角设站，与本项目建筑体相连。

（5）浦东大道和昌邑路段埋设有地下管线（由基地内向外）：浦东大道段管线排设有 DN300上水管道、电力0.88铜管、48孔信息管线、DN300天然气管道、DN800上水管道；昌邑路段管线排设有电力管线、DN200天然气管道、DN300雨水管道、12孔信息管线、DN1000上水管道、DN500上水管道。

1.2 地质与水文

（1）土层及埋深：①1素填土1.40m，② 褐黄色黏土3.50m，③1灰色淤泥质粉质黏土4.30m，③2灰色砂质粉土7.50m，④ 灰色淤泥质黏土17.40m，⑤1-1灰色黏土21.00m，⑤1-2灰色粉质黏土24.80m，⑥ 暗绿～草黄色粉质黏土28.80m，⑦1草黄～灰色砂质粉土36.80m。

（2）水文：地下水类型主要为潜水及承压水。潜水赋存于表层土及 ② 黏土层中，分布不均匀，主要接受大气降水及地下水道渗水补给，该层稳定水头埋深0.7m～1.3m。承压水分布第 ⑦ 层砂土层，为上海地区第Ⅰ承压含水层。

1.3 围护结构设计

采用桩长21.5m～24.5m 的 φ850～φ950钻孔灌注桩＋桩长18.2m～20.7m 的 φ850三轴搅拌桩止水帷幕。坑内沿竖向设2道钢筋混凝土水平支撑，采用钢格构立柱＋钻孔灌注立柱桩与临时立柱相结合的型式。为加快施工进度，将西区分成西一区和西二区依次施工，中间采用 φ850钻孔灌注桩分隔墙。

1.4 基坑安全等级

基坑设计安全等级和环境保护等级定为二级。

2 基坑施工风险分析

2.1 不良地质分析

根据勘察报告，拟建场地内未发现暗浜等不良地质，但场地局部地段杂填土较厚，最大厚度达5.0m，这会对围护桩的施工质量产生一定影响。

2.2 基底抗地下沉压水分析

基坑开挖深度10.2m～12.7m，基底大部分处于 ④ 灰色淤泥质黏土；地下承压水分布第 ⑦ 层砂土层，土层厚度约8m，基底距该土层约16.1m。根据设计说明及施工总包单位基坑抗突涌验算，本基坑做好疏干降水，即可满足基坑开挖施工安全要求。

2.3 基坑围护结构分析

采用钻孔灌注桩＋三轴搅拌桩止水帷幕，基坑裙边未设计地基加固，支撑体系为2道混凝土支撑。由此基坑围护结构＋混凝土支撑的稳定是基坑风险控制主要监控项目之一，同时，三轴搅拌桩止水帷幕也是影响基坑稳定的因素之一。

2.4 基坑周边环境分析

据业主介绍及与申通地铁沟通，本项目地下结构在地铁区间隧道形成前和地铁车站开挖前完成，因而本次基坑围护风险预控方案暂不考虑基坑对地铁的影响。中国石化大厦距地下室边线约18.8m，是基坑施工期间监控的次重点。昌邑路、民生路、浦东大道下有众多市政管线，是基坑施工期间监控的重点之一。

2.5 基坑开挖分析

基坑开挖深度10.2m～12.7m。为加快施工进度，将西区分成西一区和西二区依次施工。基坑开挖的时空效应监控是基坑风险监控的重点之一。

2.6 基坑安全等级分析

基坑安全等级设计为二级，据此必须对离基坑1倍开挖深度范围内的重要地下管线、大型建（构）筑物实施监测。此等级的基坑若出现风险，破坏后果严重，影响的开挖深度介于7m～10m。

3 监理控制措施

3.1 监理控制措施依据

监理控制措施的依据如下：建设工程监理合同，建设工程相关的合同文件，建设工程勘察设计文件，建设工程相关的法律、法规及规范性文件，与本项目基坑工程有关的技术标准，GB50300—2013《建筑工程施工质量验收统一标准》，GB50201—2012《土方与爆破工程施工及验收规范》，GB50202—2018《建筑地基基础工程施工质量验收标准》，JGJ106—2014《建筑基桩检测技术规范》，DG/TJ08-218—2017《建筑地基与基桩检测技术规程》，GB50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》，GB50208－2011《地下防水工程质量验收规范》，GB50108—2008《地下工程防水技术规范》，GB50666—2011《混凝土结构工程施工规范》，JGJ18—2012《钢筋焊接及验收规程》，JGJ107—2016《钢筋机械连接技术规程》，JGJ120—2012《建筑基坑支护技术规程》，GB/T50319—2013《建设工程监理规范》，相关工程建设技术资料，本项目监理规划及监理实施细则。

3.2 基坑开挖验收条件

在项目深基坑施工前，建设单位按照规定组织勘察单位、基坑设计单位、结构设计单位，向基坑工程施工、监理、监测等单位进行专项设计交底及图纸会审，并组织进行基坑开挖条件的验收。对不满足开挖条件的分项工程，项目监理部督促施工方整改后复查，将复查结果反馈给建设单位，由建设单位传送给工程勘察、设计单位复核，一致同意后，总监才签发基坑工程开挖令。由于本基坑开挖深度较深，土方开挖采取分层及分区开挖，所以，对于每次土方的开挖，总监都要按照每个开挖层和开挖区分别组织相关人员验收确认开挖条件（见表1），满足要求后分别签署土方开挖令。

表1 基坑开挖条件验收内容

3.3 基坑安全危害性预控制措施

在项目开工前，监理部根据设计文件和安全监督的规定，审核了施工方报送的深基坑专项施工方案，会同其确定项目深基坑施工期间，对可能出现的危险源进行分析， 随即制定监控预防措施（见表2）。

表2 基坑安全危害性分析及预控制措施

3.4 基坑施工监管检查要点

项目深基坑施工前，建设单位委托了第三方监测单位。监理部审查监测单位资质、人员资格、仪器设备，审核监测方案，复核现场监测点平面布置，复核其监测点基准数据。

3.4.1 基坑监测

根据围护结构设计要求及基坑检测方案内容，本项目围护结构顶部水平及垂直位移布设24个变形监测点，深层水平位移布设32个测斜孔，支撑轴力布设36个监测断面，立柱垂直位移布设56个观测点，基坑内布置6个承压水水位观测孔。

在基坑施工期间，监测单位监测频率（1～2）次/d，项目监理部安排专人进行了巡视检查并对监测报告跟踪和分析。

3.4.2 基坑周边环境监测

在基坑周边布设30个坑外土体地表沉降测点，在围护结构外土体内布置4个土体深层水平位移监测孔，在围护体外土体内布置7个潜水水位观测孔，在石化大厦布设15个房屋垂直位移测点。

周边管线监测点布设情况如下：电力管线9点、天然气管道17点、上水管道24点、信息管线22点、雨污水管道5点。

在基坑施工期间，监测单位实施的监测频率1次/d，项目监理部对监测报告进行了分析。

3.4.3 基坑围护结构施工监管

（1）灌注桩：钢筋原材料、钢筋笼主筋间距和长度；灌注桩桩位、孔深、一清、二清、沉渣深度、混凝土强度和桩体质量等作为施工期间监控重点检查验收。

（2）搅拌桩：水泥及外加剂质量、水泥用量、桩体强度等作为施工期间监控重点检查验收。

（3）混凝土支撑：钢筋原材料、混凝土质量、支撑平面位置等作为施工期间监控重点检查验收。

3.4.4 基坑土方开挖施工监管

（1）基坑降水。

① 基坑降排水：基坑开挖深度范围内地下水，按审核的施工方案采取有效的疏干井降排水措施，降水依据基坑开挖方案分段分层降水，随时观测支护外观测井水位，防止基坑及邻近建筑物等变形。

② 基坑边沿排水：基坑边沿周围地面设置挡水墙、排水沟，以防止雨水进入基坑；放坡开挖时，对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。

③ 基坑底部排水：基坑底四周按专项施工方案设排水沟和集水井，并及时排除积水。

（2）坑边荷载。

① 固定荷载：基坑边堆置土、料具等荷载应在基坑支护设计允许范围内。

② 移动荷载：施工机械应与基坑边沿保持安全距离，并应符合设计要求。

（3）临边防护。

① 防护栏杆：按专项方案在基坑周边安装防护栏杆，防护栏杆上安装防护网、挡脚板，悬挂安全警示标牌，设置夜间警示红灯。

② 设置上下专用梯道：按专项方案在基坑边沿适当位置设置供施工人员上下的专用梯道，并设置扶手栏杆和醒目标志，确保施工人员使用安全。

（4）基坑监测。

① 按监测方案实施，监测报表要明确监测目的、监测报警值、监测仪器设备和监测点、监测周期等内容。

② 重点项目监测：支护结构顶部和深层水平位移、支撑轴力、地下水位、支撑立柱桩沉降，以及周边地面、管线、建筑物沉降等；当监测结果变化速率较大时，应增加观测次数；及时上报监测报警点、分析原因、采取处理措施，严禁事态扩大。

（5）基坑开挖。

① 通过开挖条件验收后，总监批准施工方上报的开挖令。

② 必须按专项施工方案，遵循分层、分段、均衡挖土原则，保证土体受力均衡和稳定。

③ 开挖过程中，采取措施防止碰撞支护结构、工程桩或扰动基底原状土层。

④ 当施工机械在软土场地作业时，采取铺垫钢板等硬化措施，防止机械发生倾覆事故。

4 实施效果分析

在基坑开挖过程，经第三方监测：基坑围护结构各项最大变形，顶部竖向位移 －11.1mm、测斜40.5mm，竖向支承竖向位移 －3.7mm、支撑轴力2300kN；地下水，坑内 －132mm、坑外 －73mm；周边环境，地表竖向位移－6.0mm、管线 －3.3mm、建筑物竖向位移 －4.0mm、水平2.0mm。围护结构侧斜处于黄色报警点6处，测斜速率最大4.2mm/d ，经与施工方分析后确认由挖土顺序和单层超挖引起，及时调整后，报警点处于稳定。

基坑开挖后观察，整个项目基坑围护结构表面渗漏点9处（处理后无渗漏）、无涌水点；基坑底部地基无隆起，出现3处泥泞，经查看降水记录，降水时间有中断（1处停电1d、2处潜水泵坏掉，修理2d）。整个基坑降水、止水效果保证了基坑开挖的顺利实施。

5 结 语

深基坑施工过程中因受地质水文、周边环境、施工技术等多种因素的影响，以及人为因素造成工期紧等，导致施工过程处于高度紧张和严谨的状态。在项目实施前，监理人员通过参与建设单位组织施工、勘察、设计等项目管理人员专题会议，共同客观分析了项目深基坑施工中可能遇到的风险因素，并制定出对应的管控措施，严格实施和灵活应对，致使施工安全风险极大降低，避免了施工安全事故的发生。