建筑深基坑工程管理如何实现安全与效率的双重保障?
在现代城市建设中,随着城市用地日益紧张和地下空间开发需求不断增长,建筑深基坑工程已成为高层建筑、地铁站、地下车库等基础设施建设中的关键环节。然而,深基坑施工环境复杂、风险高、技术要求严苛,一旦管理不当极易引发塌方、渗漏、邻近结构破坏甚至人员伤亡事故。因此,如何科学有效地进行建筑深基坑工程管理,成为项目管理者必须面对的核心课题。
一、深基坑工程管理的重要性与挑战
深基坑是指开挖深度超过5米(或按规范要求)的基坑,其特点是土体扰动大、地下水影响显著、周边环境敏感。根据住建部统计数据,近年来我国每年新增深基坑工程超3000项,其中约有15%存在不同程度的安全隐患,如支护结构变形超标、降水系统失效、监测数据滞后等问题。这不仅威胁施工人员生命安全,也严重影响工期与成本控制。
当前深基坑工程管理面临的主要挑战包括:
- 地质条件复杂多变:不同地区土层分布不均,软土、砂层、岩层交错,对支护设计提出更高要求。
- 周边环境敏感性强:临近既有建筑物、管线、道路等,微小沉降可能造成重大后果。
- 施工组织难度大:多工序交叉作业、夜间施工频繁、设备调度复杂,易出现管理盲区。
- 信息化水平不足:部分项目仍依赖人工巡检和纸质记录,无法实时掌握基坑状态。
二、建筑深基坑工程管理的关键要素
1. 科学设计是前提
深基坑支护方案必须基于详尽的地质勘察报告,结合荷载、水文、气候等因素进行精细化计算。推荐采用BIM+有限元分析工具辅助设计,提升支护结构的适应性和安全性。例如,在上海某超高层项目中,通过引入数值模拟技术优化了桩锚体系布局,节省成本约12%,同时将最大位移控制在允许范围内。
2. 精细化施工过程管控
施工阶段需严格执行“分层开挖、及时支护、动态调整”的原则。每道工序都应设置质量控制点,如土方开挖厚度不超过2米、支撑安装时间不得超过48小时、降水井抽水量每日记录等。建议推行“可视化交底”制度,利用AR/VR技术让工人直观理解施工要点,减少人为失误。
3. 全方位监测预警机制
建立涵盖位移、应力、水位、倾斜、裂缝等多维度的自动化监测系统至关重要。目前主流做法是部署智能传感器网络(如光纤光栅、无线应变计),并与云平台对接,实现数据自动采集、异常报警、趋势预测。北京某地铁站点项目采用此模式后,提前7天识别出支护桩偏移趋势,成功避免一次潜在坍塌事故。
4. 安全管理体系标准化
依据《建筑深基坑工程施工安全技术规范》(JGJ311-2013)及相关地方标准,制定专项施工方案,并经专家论证通过后再实施。项目部应设立专职安全员,实行班前会、日巡查、周例会制度,确保责任到人、措施落地。此外,定期开展应急演练(如防汛、触电、中毒等场景),提高全员应对突发事件的能力。
5. 数字化转型赋能管理升级
借助BIM、物联网、大数据等数字技术,推动深基坑管理从传统经验驱动向数据驱动转变。比如,使用智慧工地平台集成视频监控、环境感知、进度跟踪等功能,管理人员可通过手机APP随时查看现场状况;再如,AI算法可对历史数据进行学习,预测未来风险点,辅助决策优化。
三、典型案例解析:某大型商业综合体深基坑管理实践
该项目位于成都市中心区域,基坑深度达18米,毗邻地铁线路和多栋老旧住宅楼。面对极高风险等级,项目团队采取以下综合策略:
- 前期:委托第三方机构完成地质补勘,采用TRD工法形成连续墙体,增强止水效果;
- 中期:实施“微扰动”开挖工艺,每层开挖后立即喷锚加固,控制边坡稳定性;
- 后期:布设12个自动化监测点,数据实时上传至云端平台,异常波动自动推送至负责人手机;
- 全过程:建立“红黄绿”三级预警机制,绿色表示正常、黄色提醒注意、红色触发停工整改。
结果表明,该工程在整个施工期间未发生任何安全事故,周边建筑物沉降量控制在3毫米以内,赢得了业主和社会的高度认可。
四、未来发展趋势:智能化、绿色化与协同化
随着科技发展,建筑深基坑工程管理正朝着三大方向演进:
- 智能化管理:AI辅助决策、无人机巡检、机器人焊接支撑构件将成为标配,极大提升效率与精度。
- 绿色低碳施工:推广装配式支护结构、雨水回收用于降排水、低噪声设备应用,降低碳排放与扰民问题。
- 多方协同治理:构建“业主-设计-施工-监理-监测”五方联动机制,打破信息孤岛,实现全过程闭环管理。
结语
建筑深基坑工程管理是一项系统性工程,涉及技术、管理、人员、设备等多个层面。唯有坚持科学设计、精细施工、全面监测、严格制度和数字化赋能,才能真正实现安全与效率的双重保障。面对日益复杂的工程环境和更高的社会期待,我们应不断探索创新管理模式,为城市高质量发展筑牢根基。





