深基坑施工安全監控及風險預警系統探究

靳 隆 陜西建工第三建設集團有限公司工程師

在信息化技術發展與創新的影響下，新型監控設備以及監測技術等廣泛應用于建筑工程中，在一定程度上提高了深基坑施工安全監控的有效性和全面性，為保證建筑工程質量與安全打下了堅實的基礎。深基坑施工作為建筑工程項目建設中的關鍵環節，需要明確其重點和難點，并將施工安全監控工作全面落實到位，加強對風險的預防和處理能力，進而保證建筑工程的建設與發展。

1 深基坑施工概述及特點

1.1 深基坑施工概述

在建筑工程中，基坑主要是將建筑物基礎埋入到地下，并根據建筑工程項目建設要求和標準明確埋入深度。一般情況下，深基坑是指開挖深度超過5 m（含5 m）或深度雖然沒有超過5 m，但是其工程建設過程中的地質條件和周圍環境以及地下管線非常復雜的建筑工程。建筑工程深基坑施工過程容易受到多方面因素的影響，整體的施工過程具備一定的專業性和復雜性[1]。同時，其施工技術相對專業，且施工范圍較為廣泛。

在實際的深基坑施工過程中，水和土是直接影響其施工安全與質量的關鍵內容，由于巖土的性質較為多變，不僅會使施工受到地質、水文等條件的影響，而且會對施工帶來一定的難度。除此之外，隨著建筑工程建設規模和建設高度的逐漸增加，深基坑的深度也越來越深。在開展深基坑施工的過程中，應當把握好施工的重點和難點，強化施工安全管理力度，確保施工質量。

1.2 深基坑施工的特點

1.2.1 基坑深度大

近年來，高層建筑以及超高層建筑項目逐漸增多，商場、寫字樓等建筑逐漸朝向高層和地下拓展。因此，在很多深基坑施工中基坑深度越來越大，為實際的工程施工帶來了一定的難度和壓力。深度的增加對建筑工程部分結構的安全性和可靠性提出了更高的要求與標準，為深基坑施工作業的開展帶來了很大的考驗。

1.2.2 安全隱患問題相對較多

對于建筑工程而言，如果深基坑的開挖深度高于5 m 或者超過10 m，深基坑周邊的土層和建筑工程基底的土層被破壞的程度就會不斷增加。同理，在建筑工程中，由于深基坑的開挖深度相對較深，對建筑工程周邊地下水、管道等的威脅程度也會加劇。因此，在開展建筑工程深基坑施工的過程中，會受到各類因素的影響和干擾，導致整個建筑工程的安全隱患問題相對較多。

為了能夠提高建筑工程深基坑施工質量與安全，并且有效防范建筑工程周圍土層塌方，合理規避建筑工程中地下水下滲等情況，需要做好相關的安全防護措施[2]。比如可以對邊坡采用支護措施進行保護，合理降低施工風險問題。除此之外，在建筑工程深基坑施工中，隨著基坑開挖面積的增加，對建筑工程預先埋設的地下電纜以及通信纜線造成影響的可能性也會增加。所以，在進行深基坑施工的過程中需要切實注意建筑工程周邊的具體情況，并預防、處理好其中的安全風險問題，提高其安全性和可靠性。

1.2.3 基坑地下工程質量要求高

與以往建筑工程深基坑施工相比，深基坑地下區域將在地基施工后進行回填和夯實。隨著深基坑地下空間的利用率逐漸提升，對整個建筑工程基坑地下工程建設與施工質量的要求逐漸提高。在此背景下，需要基于建筑工程支護結構做好相關的設計與分析工作。同時，要結合建筑工程項目建設要求和標準，制定出專業化、現代化以及標準化的施工設計方案，逐步提升建筑工程基坑地下工程的建設質量。

2 深基坑施工安全管理現狀分析

2.1 深基坑設計不合理

對于建筑工程深基坑施工而言，施工安全管理至關重要。在進行深基坑施工的過程中，應當及時把握好可能影響其安全管理的各類因素，最大程度上提高建筑工程深基坑施工安全與施工質量。目前，很多建筑工程中深基坑設計不合理是較為常見的問題。對此，應當分析和研究建筑工程的實際情況，并按照實際的勘察結果和分析結果做好對應的設計工作[3]。但是，受一些因素的影響和制約，建筑工程深基坑施工設計的合理性和可行性降低，為后續施工帶來了一些風險問題。

2.2 對臨時基坑輔助工程關注度不高

在一些建筑深基坑工程施工過程中，輔助工程多為臨時工程。在完成工程施工與建設后，需要對其進行拆除處理。由于輔助工程的臨時性特點，工程的關注度和重視度不足，且在實際的施工過程中整體工程投入量相對較小，使輔助工程無法充分發揮出自身的價值和作用，也無法對建筑工程深基坑施工質量的提升起到輔助作用。

2.3 深基坑施工規模及危險性不斷提升

隨著國民經濟的不斷提升，高層建筑甚至是超高層建筑工程數量逐漸增多，為深基坑施工帶來了一定的難度和挑戰。在一些高層建筑中，由于建設規模相對較大且樓層較多，深基坑施工危險性也在逐步提升。因此，在開展深基坑施工的過程中需要及時把握好施工過程中的重點及難點，并制定對應的施工方案，保證深基坑施工的專業性，在提升高層建筑質量的基礎上，合理降低施工風險率。

2.4 施工中的其他不穩定因素

現階段，建筑工程深基坑施工問題相對較多，且影響因素較多。在建筑工程深基坑施工中，還存在其他一些不確定因素會對深基坑施工安全造成影響。例如，建筑工程深基坑施工中的水文因素和地質因素等都會對其施工質量和施工安全造成影響。一旦沒有及時把握好這些不確定因素，不僅會對整個工程施工進度和施工質量造成影響，還會損害建筑工程建設效益。因此，在開展深基坑施工中需要對各類因素進行分析和研究，并制定出科學有效的施工方案，合理降低不確定因素對施工安全的影響，確保其施工質量與施工安全符合工程建設標準。

3 深基坑施工安全監控及風險預警系統分析

3.1 工作流程及設計思路

為了能夠提高深基坑施工的安全性和穩定性，需要結合建筑工程項目的實際情況和建設要求，構建專業化、科學化以及標準化的深基坑施工安全監控及風險預警系統，在最大程度上降低外界因素對深基坑施工造成的影響。

在深基坑施工安全監控及風險預警系統中，工作流程主要是針對深基坑施工中基坑本體以及周邊環境進行監測，收集相關數據，做好以數據為基礎的安全評價與風險預測工作，采用現代化技術和手段對其進行分析，并對深基坑施工狀態進行評估，一旦發現異常情況，能夠及時對其進行預警，降低施工風險。

在開展深基坑施工工作過程中，應對其安全監控以及風險預警系統的內容進行分析，并結合實際情況對現場層級、專業層級以及專家層級等3 個不同方面的內容進行優化和設計。首先，對于深基坑施工安全監控及風險預警系統的現場層級，主要是做好建筑工程深基坑監測數據與建筑工程施工狀況信息的采集工作以及安全風險預警信息的執行和反饋工作，并就建筑工程的日常巡視信息進行上傳與分析。其次，對于深基坑施工安全監控及風險預警系統的專業層級，需要做好深基坑施工中數據的實施處理與分析工作，根據建筑工程深基坑施工的要求，做好數值模擬計算，并出具對應的安全評估報告。在此過程中，應當對深基坑施工中的風險點預警級別進行審核和復核，并制定出對應的安全風險處置預案[4]。最后，對于深基坑施工安全監控及風險預警系統的專家層級，要定期做好深基坑施工工程安全信息的分析工作和階段性的評估工作，并就實際情況作出專家評估意見，進一步提高施工效率。

3.2 基本功能

在不斷明確深基坑施工安全監控水平的同時，對預警系統中的內容進行優化，將其功能更好地展現出來，進一步提升深基坑施工過程中的安全等級。深基坑施工安全監控及風險預警系統主要包括深基坑施工信息的錄入、數據采集、分析、安全評估、風險智能預警以及現場響應等功能，并且要圍繞深基坑施工內容形成閉環式的安全管控平臺。深基坑施工信息的錄入和監測數據采集工作需要全面保證各項數據的完整性和真實性。在做好數據采集工作后，應當及時完成監測數據自動化分析工作，并不斷強化深基坑施工安全監控管理力度，做好專家分析、預案分析以及視頻分析工作，為安全風險評估提供可參考依據。此外，要不斷完善風險智能預警，做好預案編制工作，進一步加強深基坑施工現場的主動響應能力，及時完善和升級安全監控及風險預警系統的基本功能，提高深基坑施工質量與施工安全，促進整個建筑工程順利建設。

3.3 實施路徑

3.3.1 監測數據采集與自動化分析

對深基坑進行監測數據采集，多是以深基坑施工單位和第三方基坑監測單位為主。在實際的數據采集中，應該采用自動化采集形式開展采集工作，并做好人工錄入工作。在完成深基坑監測數據采集后，應當對錄入情況進行檢查和復核，從源頭上減小深基坑監測數據誤差。此外，需要利用深基坑施工安全監控及風險預警系統中的數據分析后臺，對當前采集數據進行自動化分析，結合實際的分析結果，以報表形式向上級部分進行反饋，為深基坑施工安全提供關鍵的依據。

3.3.2 安全性分析

在對深基坑數據進行分析的過程中，應結合實際情況對深基坑施工過程中的安全性進行分析。通過對深基坑的安全數據進行模擬設計，根據建筑工程自身建設情況以及施工安全等級等多方面因素，對自動報警結果進行評估與分析，按照專業的參數標準，及時避免單一性數據報警帶來的問題和不足，并將深基坑施工中關聯報警以及施工狀況等多個因素融入進去。通常情況下，深基坑施工安全中的關聯報警需要通過多個監測報警項目之間關聯性，對深基坑原始監測報警數據進行細分[5]。在實際的施工過程中，需要按照安全風險級別選擇對應的風險處理方式，在最大程度上合理規避施工安全風險，從而提高深基坑施工的安全性和穩定性。

3.3.3 多層級安全管控

深基坑施工安全管理本身的工作內容主要涉及到深基坑的施工、信息技術管理等方面。在開展安全監管及風險控制工作的過程中，其工作內容主要涉及到深基坑施工的特點以及組織構架。為了更好地提升深基坑施工過程中的安全等級和風險預警過程中的重要作用，在對其進行施工的過程中應更好地強化信息流閉環管理水平，主要涉及到深基坑施工的相關流程、各種安全監測設備以及對應的數據分析等內容。在對其進行施工的過程中，應主要圍繞監控以及對風險預警系統的管理工作，比如通過實時查詢深基坑的相關數據，及時診斷施工過程中的風險因素[6]。通過這種方式可以更好地分析施工過程中的安全監控問題，同時借助信息化、標準化的工作模式可以進一步提升深基坑施工水平。

3.3.4 全過程信息化管理

隨著深基坑施工規模不斷壯大，應當將其安全管理貫穿于整個工程建設中，提高其全過程的管理水平。在此過程中，為了能夠達到施工安全管理預期目標，應當采用信息化技術和手段，促使深基坑施工管理朝著信息化方向發展。同時，為了能夠及時規避深基坑施工中的安全風險問題，需要針對施工過程中所遇到的問題進行跟蹤處理，結合問題事件對應的級別，獲取對應的深基坑施工信息數據，并制定出對應的安全風險預案，不斷提升深基坑施工安全風險自動化處理能力。

4 結語

在開展深基坑施工的過程中，需要不斷提升深基坑施工安全水平，強化建筑工程項目管理力度，并合理規避施工中的風險問題，確保深基坑施工能夠順利進行，從而提高整個建筑工程的質量。