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摘要：從深基坑工程的顯著特性分析入手，總結該類工程普遍存在的投入不足、勘察設計、施工質量、監(jiān)測質量和監(jiān)理失責五類安全管理風險，從加大風險管控措施力度、強化工程信息化建設兩個層面，提出風險管控措施和應對之策。

關鍵詞：深基坑工程；安全管理風險；風險控制；基坑支護體系

1引言

隨著建筑施工技術的發(fā)展，城市高層建筑的增多以及地下空間開發(fā)利用的不斷推進，城建項目中深基坑工程越來越多，并表現(xiàn)出坑深越來越深、地質條件和鄰近地下管廊設施及管線龐雜的特點。一般來說，深基坑工程特指開挖深度超過5m或地下室超過三層，或深度雖未超5m然而周邊環(huán)境極其復雜的基坑支護體系設計、施工和土方開挖的綜合性系統(tǒng)工程。由于深基坑支護體系是地下工程施工完結后便不再需要的臨時性結構，各項安全儲備工作往往難以做到細致扎實，加之水文地質條件不同導致的區(qū)域性差異較強，個案周邊條件千差萬別導致難以制定實施統(tǒng)一的施工操作標準，基坑空間與軟黏土蠕變性所形成的壓力隨時間變化共同作用于支護體系的時空效應，更是增加了導致支護體系變形的不確定性因素，而基坑開挖所引發(fā)的地下水位及地質應力場的變化，也都會導致周邊地基土體變形從而對相鄰建筑物、地下設施及管線產生較大影響，由此積淀形成的工程安全管理高風險性必然造成深基坑工程安全事故多發(fā)。因此，為防范安全事故的發(fā)生，在分析深基坑工程安全管理風險的基礎上，針對性地提出管控措施和應對之策很有必要，為今后類似工程項目的風險控制和安全施工提供借鑒。

2深基坑工程的顯著特性

2.1與周邊環(huán)境關聯(lián)性強。位于城市繁華區(qū)域的基坑項目往往鄰近地下軌道交通、管廊管線、民宅、歷史古跡和其它大型建筑物等。深基坑的開挖會對周邊的地質環(huán)境產生影響，如設計施工不符合規(guī)范，容易引發(fā)周邊地面下沉等安全事故。2.2基坑開挖深度越來越大。城市商業(yè)服務用地寸土寸金，在既定規(guī)劃面積和高度的前提下，開發(fā)商為追求利潤最大化只能在地下空間拓展利用方面多做文章，相應基坑的開挖深度也越來越大，超過20m的基坑并不鮮見，很多摩天大樓（如上海中心）和大型商住一體建筑（如無錫恒隆廣場）的基坑都深達30m，已經(jīng)觸及軟土區(qū)甚至承壓水層，設計和施工難度之大可想而知。2.3單體規(guī)模過大導致施工難度大。工程項目的規(guī)模巨大導致基坑尺寸面積越來越大，比如地下軌道交通的基坑面積能達到10m×100m以上，圍護墻固定和坑底隆起防控的要求很高，蘊含著極高的安全管理風險；由于商住建設用地稀缺、地價高企，大型建筑項目總會盡量做足用地邊界線，致使深基坑施工騰挪空間逼仄造成難度和風險驟增。

3深基坑工程的安全管理風險

3.1投入不足風險。建設開發(fā)單位作為項目法人對工程安全負有首要責任，理當把深基坑工程安全管理控制擺在首位。然而實際運作中，部分建設開發(fā)單位受利益驅使往往更偏重工程進度和成本控制而忽視安全管理，對于深基坑這類臨時性分項工程的安全性更是缺乏足夠的重視，不愿按設計規(guī)范投入過多資金，刻意壓低深基坑工程造價，人為壓減管理費用，巖土工程師聘用配備不到位，導致深基坑現(xiàn)場管理指揮人員專業(yè)能力不足，遇有事故苗頭不能及時識別、妥善處置，為支護系統(tǒng)失穩(wěn)、塌方、管涌和坑底隆起等深基坑事故的發(fā)生埋下安全隱患。3.2勘察設計風險?，F(xiàn)階段巖土工程的設計計算多以強度和穩(wěn)定性為主要考量因素，很少從周邊環(huán)境實際出發(fā)重視變形控制，設計結果難免與深基坑實際工程狀態(tài)產生一定偏差；深基坑的設計有時過分依賴過往經(jīng)驗和專家意見，對項目實際所處環(huán)境中的安全風險因素考慮不細、估計不足。然而已建工程的成功經(jīng)驗和專家觀點也并非金科玉律，照搬照抄、生搬硬套往往導致隨意性過大，而勘察設計對于深基坑工程的安全管理尤為關鍵，一旦勘察不細、設計失當都可能給后續(xù)巖土工程帶來事故風險。3.3施工質量風險。深基坑現(xiàn)場施工作業(yè)過程中涉及的管理主體和參與方較多，彼此之間的信息阻塞和現(xiàn)場作業(yè)協(xié)調不當都可能給施工安全管理帶來負面影響。比如，深基坑工序之間的分工不明確、銜接不緊密的問題，通常深基坑的開挖和支護安裝分別由不同的施工單位來實施作業(yè)，如此一來開挖與支護的分工協(xié)調以及作業(yè)銜接問題就亟待解決，而不同管理主體下，少數(shù)施工單位并不具備深基坑施工專業(yè)技術條件，片面追求經(jīng)濟收益或一味遷就業(yè)主意圖，難免出現(xiàn)施工現(xiàn)場協(xié)調混亂、工序銜接滯后等作業(yè)問題，極大地降低了深基坑的安全系數(shù)。此外，各責任主體之間缺乏有效溝通，邊坡堆載缺少統(tǒng)一規(guī)范，各施工單位出于自身作業(yè)方便，隨意在深基坑上口線附近搭建臨時工棚、大量堆放建材、停放大型機械設備，常常導致邊坡承壓過重而發(fā)生意外坍塌等安全事故。3.4監(jiān)測質量風險。技術手段落后、監(jiān)測能力不足，常常導致監(jiān)測不力和險情預警不及時，也是未能有效預防遏制深基坑事故多發(fā)的一個重要原因。深基坑監(jiān)測本應是一個基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的綜合分析評估與決策的過程，然而受制于監(jiān)測人員專業(yè)知識的匱乏，只是承擔起測量員的職能，簡單報告相關測量結果了事，并不能在分析監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎上科學評估事故風險，更提不出有建設性和前瞻性的預防處理措施；少數(shù)監(jiān)測人員責任心不強，長時間從事簡單機械的監(jiān)測工作，往往采取敷衍應付的態(tài)度，致使深基坑安全風險預警未能做到實時動態(tài)，加之信息化程度較低，相關安全監(jiān)測數(shù)據(jù)也無法在各安全管理主體之間實現(xiàn)共享。3.5監(jiān)理失察風險。作為獨立第三方的監(jiān)理單位，在施工安全監(jiān)督方面擔負著不可替代的督促把關重責，然而現(xiàn)實中監(jiān)理單位為多延攬項目份額往往主動討好迎合建設和施工方，在深基坑工程日常巡檢中存在“走過場、應付事”的問題，未能及早識別事故苗頭；現(xiàn)場監(jiān)理人員有的并不具備巖土工程專業(yè)知識，無法識別確認深基坑潛在風險問題，提不出有價值的風險防范和控制意見；監(jiān)理單位及其人員怕?lián)?、怕?lián)p失，缺乏“守土有責”的責任擔當，遇到問題只會推諉扯皮；監(jiān)理職責和安全意識淡薄，對深基坑相關關鍵工序未能施行旁站監(jiān)理和跟蹤督導制度，對施工單位的不當操作未能及時加以制止糾正，致使施工質量無法得到根本保障。

4深基坑工程安全管理風險的應對

4.1加大各項風險管控措施力度。4.1.1確保深基坑工程投入。要在合理預算和抓好成本控制的前提下，足額確保深基坑工程材料、人工和機械設備使用等各項費用支出項目的資金投入到位。特別是要配齊配強巖土工程師等專業(yè)技術人員，保持強有力的施工現(xiàn)場指揮管理能力；采購部門要擇優(yōu)選購質量上乘的工程材料，并在進場之前向監(jiān)理部門提交樣品和質量證明材料，經(jīng)監(jiān)理方審核同意后方可進場，要嚴把發(fā)貨、入庫和使用前三道工程材料查驗關口，杜絕深基坑項目建設中單純?yōu)楣?jié)省資金而產生的以次充好、偷工減料現(xiàn)象。4.1.2在細致勘察的基礎上優(yōu)選支護設計方案。要在對深基坑地基土的力學性質、水文地質條件和周邊環(huán)境進行全面細致勘察的基礎上，經(jīng)過反復技術論證和精密驗算后，制定優(yōu)選最適合工程項目實際的深基坑支護設計方案；深基坑支護設計必須嚴格以勘察報告核實提供的土質參數(shù)為依據(jù)，協(xié)調平衡好地連墻單元計算與內支撐平面整體計算的位移數(shù)值比例關系，遇有嚴重不匹配情況應通過調整支撐剛度系數(shù)、支撐截面尺寸和混凝土強度等級等有效手段加以優(yōu)化；設計方案要將支撐桿件的軸壓比控制在0.7以內，還要防止角撐體系中聯(lián)系桿件軸壓比過大，以免干擾主撐力的傳遞。要對深基坑各種變形進行精密計算，確保不超出本工程設定的變形控制目標值。4.1.3強化施工現(xiàn)場協(xié)調調度。建設開發(fā)單位要提早成立深基坑施工作業(yè)現(xiàn)場協(xié)調指揮部，負責開挖和支護安裝不同作業(yè)部分以及上下工序之間的組織銜接，借助BIM安全管理信息集成平臺及時全面掌控施工現(xiàn)場安全管理實況，動態(tài)調度施工進度，下達安全施工作業(yè)指令，對于違規(guī)操作第一時間予以叫停并責令整改；制定安全施工制度規(guī)范，嚴禁施工單位邊坡隨意堆載，立足防范及早清除控制深基坑安全事故風險隱患。4.1.4實施動態(tài)跟蹤監(jiān)測監(jiān)理。要進一步落實作為第三方獨立機構的監(jiān)測和監(jiān)理單位的安全責任，抓好深基坑監(jiān)測、監(jiān)理專業(yè)技術人才隊伍建設，教育引導監(jiān)測和監(jiān)理人員強化安全責任意識。監(jiān)測和監(jiān)理單位要提高從業(yè)人員入職門檻，不能滿足停留于充當測量員和監(jiān)督員的初始水平，而應成為通曉本專業(yè)和鄰近專業(yè)且實踐經(jīng)驗豐富的巖土工程全才。要善于引進依托BIM技術和利用其它信息化手段，對深基坑工程施工作業(yè)以及各項潛在安全風險實施全程動態(tài)跟蹤監(jiān)測和監(jiān)理，確保監(jiān)測預警及時到位、監(jiān)理責任落實到位，實現(xiàn)深基坑工程施工作業(yè)安全監(jiān)測和監(jiān)理全方位、無死角的覆蓋。4.1.5政府牽頭構建多元共管的風險防控機制。作為涵蓋支護體系設計、施工和土方開挖的綜合性系統(tǒng)工程，深基坑工程施工工序龐雜繁復，參與管理主體眾多，安全管理不確定影響因素復雜，責任界限不夠清晰，必須構建落實政府牽頭、建設開發(fā)單位負總責、監(jiān)理等各方主體分工協(xié)作、相互制約的安全管理風險防控機制。一方面，政府有關部門應創(chuàng)新監(jiān)管機制，盯緊建設開發(fā)單位安全管理責任根源，重點圍繞工程造價、合同履行、施工管理等環(huán)節(jié)開展深基坑工程全程動態(tài)跟蹤監(jiān)管；另一方面，需要由政府主管部門牽頭，各責任主體單位通力協(xié)作、齊抓共管，方能有效管控深基坑復雜支護系統(tǒng)的安全風險。政府牽頭的多元共管機制下，建設開發(fā)、監(jiān)理、勘察設計、施工和監(jiān)測單位之間互為協(xié)作依托又相互獨立制衡，不存在一方凌駕于另一方之上的領導與被領導關系，各方都嚴格依照合同約定履行好自身擔負的安全、質量管理責任，立足防范共同做好深基坑工程安全風險的識別、確認和管控，而深基坑安全管理效果的優(yōu)劣則由政府主管部門和專業(yè)第三方機構來負責評判。4.2強化基于BIM技術的深基坑工程信息化建設充分利用。BIM可視化、協(xié)調性、模擬性和優(yōu)化性等技術特性，發(fā)揮其在人員、材料、機械、施工作業(yè)方法和環(huán)境模擬等方面的優(yōu)勢，對深基坑工程及其周邊環(huán)境實施三維+安全管控的4D模擬，以直觀形象的安全動漫視頻形式在施工前對全員進行安全教育。依托BIM技術將深基坑安全要點制成二維碼置放于施工現(xiàn)場，便于施工人員隨時掃碼獲取，不間斷完成安全技術交底。監(jiān)測人員將深基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)實時導入BIM模型中，通過可視化轉換便于各責任主體和有關部門動態(tài)掌握各監(jiān)測點實況，提早有針對性地制定突發(fā)安全事件應急響應方案措施。日常巡檢中發(fā)現(xiàn)的安全隱患要隨時標注在BIM模型的相應位置，提醒督促相關責任主體和責任人限時整改解決。各級政府要加大深基坑科技創(chuàng)新扶持力度，給予必要的財政及優(yōu)惠政策扶持，并適時牽頭構建多方互聯(lián)互通的深基坑安全管理云平臺，真正實現(xiàn)深基坑工程的遠程安全監(jiān)控、預測預警和應急響應。基于BIM技術的深基坑安全管理信息集成平臺如圖1所示：從圖1可以看出，基于BIM技術的深基坑安全管理信息集成大致分三個層面：一是深基坑工程項目信息采集系統(tǒng)。依托BIM將深基坑勘測、設計、材料采購、開挖施工、監(jiān)理和監(jiān)測的相關信息進行實時采集并上傳安全管理信息集成平臺。二是深基坑工程質量管理職能信息集成。深基坑工程安全管理可大致細分為巖土勘測、整體設計、材料管理、材料進場后質量控制、材料設備交貨驗收、支護結構設計與計算、內支撐豎向配置、三軸攪拌樁關鍵點控制、地下連續(xù)墻關鍵點控制和周邊環(huán)境安全監(jiān)控十項重點，與之相對應的便是不同環(huán)節(jié)階段的工程安全管理職能劃分。各項安全管理職能及其安全質量責任目標數(shù)據(jù)上傳安全管理信息化集成平臺后，在集成平臺的BIM模型內形成各職能單元安全控制職責和計劃，隨著后續(xù)導入信息數(shù)據(jù)的漸次增多，經(jīng)過大數(shù)據(jù)篩選挖掘后生成深基坑工程安全控制各職能分布式數(shù)據(jù)庫，為勘測、設計、施工、監(jiān)理、監(jiān)測全過程安全管控職能落實提供實時數(shù)據(jù)參考和信息支撐。三是安全管理主體信息集成。信息中梗阻、信息不對稱或出現(xiàn)信息孤島現(xiàn)象，是以往深基坑工程項目勘測設計、施工和監(jiān)理監(jiān)測中的常見問題。構建涵蓋各安全管理主體的信息集成平臺后，可以疏淤導阻有效化解各參與方、各部門因信息不對稱、中梗阻而產生的工程安全信息交互障礙。安全管理主體集成系統(tǒng)由交互層、區(qū)塊鏈層、感知層和實體層構成，其中的實體層涵蓋深基坑工程所有安全管理主體的相關信息，是物流、資金流和信息流三流合一的源頭和依托。感知層嵌入了物聯(lián)網(wǎng)、二維碼掃描、RFID和GPS/GIS等技術，可以全程獲取工程材料等產品的實物及空間位移等方面信息，并及時向上一層區(qū)塊鏈層導入。區(qū)塊鏈層由分布式弱中心化的無數(shù)交易區(qū)塊構成，加蓋時間戳的每個交易區(qū)塊都是相對獨立的、經(jīng)過加密驗證可以充當數(shù)據(jù)庫有效信息記錄的數(shù)據(jù)單元，確保包括安全質量信息在內的所有項目信息公開真實。交互層主要為政府監(jiān)管部門、質量管理信息化集成平臺運行維護者以及深基坑工程各參與主體提供信息輸入輸出和共享服務。

5結語

通過深基坑工程顯著特性分析，總結梳理其安全管理風險問題并逐一提出應對策略。我們發(fā)現(xiàn)該類工程安全組織管理責任落實機制的構建至關重要，政府主管部門應在加大監(jiān)管力度的同時，牽頭組織構建起建設開發(fā)、監(jiān)理、勘察設計、施工和監(jiān)測單位之間互為協(xié)作依托又相互獨立制衡的安全管理運作模式。此外，優(yōu)化深基坑工程專業(yè)技術管理也迫在眉睫，在做好專業(yè)技術人才隊伍建設的同時，尤其要引進依托BIM技術推動深化深基坑工程項目的信息化水平，為工程項目安全和質量保駕護航。

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作者:張立天 單位:甘肅第七建設集團股份有限公司