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【摘 要】 伴随社会经济的快速发展，建筑行业也得到了飞快的发展，建筑深基坑工程是一项多种复杂因素互相联系互相制约的系统性工程，其支护方案的选择和设计参数的选择是否合理，直接影响了基坑的安全性。基于此，本文就深基坑支护形式风险因素进行分析与研究。
【关键词】 深基坑支护；风险；分析；研究
一、深基坑支护形式
（一）悬臂式支护结构。悬臂式支护结构指的是设置锚杆与支撑的支护体系，其需要有足够的入土深度作为基坑支护的基础，同时需要利用锚杆的抗弯强度来做基坑支撑，以此来保证基坑支护结构的稳定性与安全性，因此悬臂式支护结构一般运用于土质较好，但是开挖深度不深的基坑。
（二）拉锚式支护结构。拉锚式支护结构主要是由基坑支护桩组成的基坑支护体系通常锚杆分为土层锚杆与地面锚杆，土层锚杆需要具有较大的土层来提供较大的锚固力，而地面锚杆需要利用足够大的土地面积为锚桩的设置提供基础，所以根据不同的条件，选择不同的支护结构，但其对周边环境、空间要求较高。
（三）内支撑支护结构。内支撑支护结构主要是由基坑支护桩或者是墙（桩）与内支撑组成，这种支撑结构对于土层的要求不高，广泛适用于全国各地地铁基坑支护中，但必须充分考虑钢支撑的防坠落措施，否则钢支撑坠落会形成连锁效应，进而基坑支护失稳甚至垮塌，介于此，部分地区全部或部分采用混凝土支撑，但又增加了成本，延长了工期。
（四）重力式挡土支护结构。中立式挡土支护结构主要是利用挡土墙自身的重量来对土体所产生的压力进行抵抗，以此来达到支护的效果，此类支护结构，主要考虑的是土墙自身的重量。
（五）土钉墙支护结构。土钉墙支护结构由于自身的特点，一般由密置的土钉、加固的土体和喷射于坡面的混凝土面板组成。这种支护结构一定程度上能够增加建筑整体结构安全性及牢固性，特别使用在地下水以上的粘性土和砂土具有一定的广泛性，但是在淤泥中这种支护方法就会略显不足，所以这种支护结构主要用于粘性土个砂土。
（六）水泥土桩墙支护结构。水泥土桩墙支护结构通过利用水泥作固化剂进行软土和水泥的搅拌，从而让其发生一定的物理反应，产生具有更强承受力的水泥土桩体，实现对建筑结构整体牢固性及安全性的强化。
二、深基坑支护形式风险因素
（一）支护工程设计阶段风险分析
设计方案是否合理与深基坑工程的安全性有着密不可分的关系。通过安全系统工程原理的分析，目前，深基坑支护工程在结构设计阶段存在着以下风险：
1.环境条件差异带来的不确定性
由于不同区域环境条件千差万别，所以相应地需要不同的、具有针对性的勘査设计方案。例如，不同地区土壤类型的差别会造成地基土体压力的难以确定，从而影响支护结构的实际受力分析。再如，不同的地形环境也需要有不同的支护结构设计方案。
2.方案人员能力不确定性
由于方案设计过程中，需要设计人员综合考虑围护、支撑、防排水等方面，运用理论和经验进行设计，所以支护工程设计方案对设计人员的能力依赖程度极高。如果设计人员的理论水平和经验积累无法达到工程设计标准，就会造成设计中的破绽，造成事故的发生。
3.支护结构方案设计中忽略对空间因素的考虑
资料研宄表明，深基坑边坡的水平位移影响着工程的质量和安全，在设计中，充分考虑基坑的空间结构十分必要。传统设计中对空间差异考虑的缺乏，会带来深基坑工程长期的质量隐患。
4.支护结构的设计计算存在缺陷
当前，我国深基坑支护结构的设计计算基于极限平衡理论，难以达到实际受力计算的要求。尽管理论上这种计算方式是可行的，但在实际工程中经常会出现一些破坏和问题。这是由于极限平衡理论是静态设计理论，与土体的动态平衡以及土体变化不能完全适应。因此，在方案设计中如果只使用极限平衡理论，忽视土体变形的可能，就会带来风险和事故。
（二）施工阶段风险分析
1.支护结构的施工
在深基坑支护工程中，施工质量引发的工程事故比例极高。深基坑工程质量的影响因素主要包括施工技术和机械设备、材料、管理等方面。
施工方的施工技术和机械设备条件直接影响着整个工程安全和质量。在施工过程中，施工方是否能够严格遵守设计方案，是否具有应对紧急情况的调整能力，机械设备的安全性能都关切着施工质量，另外，施工材料是否合格，安全材料的投入是否能够达到标准也是施工阶段风险控制的重点。
施工单位的管理在施工质量的影响因素中的重要性尤为突出。施工管理能够对施工技术、机械设备、材料选择、环境影响规避等起到宏观的调控作用。这些危险因素所处的状态和具有的危险性都与管理因素有直接或间接的关系。
尤其是在软土富水地区，地连墙的施工质量是风险控制的关键，一旦接缝处理不好出现夹泥、混凝土绕流，甚至出现断墙，就会成为重大风险，在基坑降水过程中出现内外水力联系，开挖过程中出现涌水、涌砂，对周边环境造成巨大影响或破坏，而目前施工技术水平尚难有效的补救以上的缺陷，而且须损耗时间和经济成本。
2.工程监测
深基坑支护工程施工过程中，现场的监测十分重要，不仅是对工程质量的把关，也是对设计与施工实际进行考察的依据。监测实施中应确保监测点埋设质量，确保支护结构施作、降水、开挖、主体结构施作及工后各个阶段的风险监控、分析工作无缝衔接，以及反馈工作的及时有效，直接影响到深基坑事故发生的可能性。
三、深基坑支护风险控制
（一）基坑勘察、设计风险控制
当基坑开挖面积较大且基坑周边有需要保护的对象时，基坑外勘探点的布置范围应该比现行基坑设计规范规定的范围大。在施工过程中，需查明基坑周边需要保护对象的基础形式、结构类型、运营状况以及保护对象周边土体变形的允许值。当场地存在软弱土层、溶岩层等复杂地层时，应加密勘探点并查明其分布和工程特性。对软弱土层除采用常规原位测试方法和常规实验方法取得土的力学参数外，还可采用三轴实验以及大型直剪实验等非常规高级实验取得更精确的岩土参数。在进行支护结构选型时，要注意各种支护结构的适用范围，应严格按照相关技术规范进行选型。在深基坑设计阶段，要对基坑支护结构及其周边环境进行安全评估，安全评估的内容应包括：各类稳定性验算、支护结构受力变形与承载安全验算；对影响范围内的所有各类地下管线、地铁隧道等构筑物以及地面建筑物的现状、结构形式等进行详细调查，分析得出其运行变形指标，通过变形计算分析判断其安全状态，提出保护措施。 （二）基坑施工、监测风险控制
在基坑施工时，应严格遵守施工规程。钢筋笼、钢支撑等钢构件制作时，要特别注意焊缝质量。支护桩、墙混凝土浇筑时尽量减少蜂窝、缩径、泥砂夹层等情况出现。对锚索、钢支撑要施加足够的预应力，防止结构失稳。对桩顶卸载、被动区加固、桩前反压等措施应认真执行。土方开挖顺序和方法要和设计工况一致，并遵循“开槽督支撑、先撑后挖、分层开挖、均衡对称、严禁超挖”的原则，和分层、分段、均衡、对称的原则。当基坑周边环境保护要求异常严格时，土方宜采用抽条间隔开挖的方法。挖土机械要按照设计路线行走，不得随意碰撞围护桩墙、支锚系统。严禁在挖土平台或基坑周边大量堆土，挖出的土方应及时外用。采用混凝土结构体系进行支护的结构一定要等到支护结构达到设计强度后才能开挖，严禁超挖、抢挖。基坑开挖到设计标高后，要及时清底并封闭底板，避免坑底土体扰动或隆起过大。
基坑施工前要对可能出现的紧急情况作出预判，并制定应急方案，预备好砂袋、抽水机、应急锚索等应急物质。重视信息化施工，施工监测要与基坑施工同步进行，监测项目要全面，对监测数据的分析要及时、全面。对危险情况要及时报警，保证施工安全，并为抢险、补强提供时间，防止基坑安全事故的发生。
（三）项目管理风险控制
业主在对深基坑工程进行勘察、设计、施工、监测等项目进行招标时，应严格审查投标单位的资质，尽量采用设计、施工总承包方式进行发包，并对深基坑项目建设的全过程进行监控，协调好工程建设参与各方的关系。
监理单位要加强对设计、施工方案的审查，对施工所用材料的核验和抽查，对深基坑工程的重点部位及重要工序实行旁站监理，对施工单位的不合理施工及时制止。建设工程主管部门通过建立基坑工程勘察、设计、施工、监理、监测备案及评审制度，规范建筑市场。建设工程质量监理部门应加强对基坑工程施工质量、安全文明施工的检查，对不规范作业的施工单位及工地提出整改意见，对有严重质量和安全隐患的要求停工整改，控制深基坑工程的风险。
四、结束语
深基坑支护设计是一个系统工程，在建筑深基坑的设计中，要结合现场的实际情况，根据实际的基坑开挖深度、形状、工程地质条件、水文地质条件、材料、施工方法、经济、环境影响等多方面因素，选择出适当的支护结构型式。
参考文献：
[1]张友春.近海（地区）特大深基坑支护设计与施工方法研究[D].长安大学，2010.
[2]李明伟.基于ANSYS有限元分析深基坑支护动态优化设计方法的研究[D].西华大学，2012.
[3]刘磊.长春市工会大厦深基坑支护设计与数值模拟研究[D].吉林大学，2012.
[4]张振涛.青岛市华润中心一期项目基坑支护设计与监测分析[D].中国海洋大学，2013.
[5]梁健.合肥某地铁站深基坑桩锚联合支护数值模拟与现场监测[D].安徽建筑大学，2014.
【关键词】 深基坑支护；风险；分析；研究
一、深基坑支护形式
（一）悬臂式支护结构。悬臂式支护结构指的是设置锚杆与支撑的支护体系，其需要有足够的入土深度作为基坑支护的基础，同时需要利用锚杆的抗弯强度来做基坑支撑，以此来保证基坑支护结构的稳定性与安全性，因此悬臂式支护结构一般运用于土质较好，但是开挖深度不深的基坑。
（二）拉锚式支护结构。拉锚式支护结构主要是由基坑支护桩组成的基坑支护体系通常锚杆分为土层锚杆与地面锚杆，土层锚杆需要具有较大的土层来提供较大的锚固力，而地面锚杆需要利用足够大的土地面积为锚桩的设置提供基础，所以根据不同的条件，选择不同的支护结构，但其对周边环境、空间要求较高。
（三）内支撑支护结构。内支撑支护结构主要是由基坑支护桩或者是墙（桩）与内支撑组成，这种支撑结构对于土层的要求不高，广泛适用于全国各地地铁基坑支护中，但必须充分考虑钢支撑的防坠落措施，否则钢支撑坠落会形成连锁效应，进而基坑支护失稳甚至垮塌，介于此，部分地区全部或部分采用混凝土支撑，但又增加了成本，延长了工期。
（四）重力式挡土支护结构。中立式挡土支护结构主要是利用挡土墙自身的重量来对土体所产生的压力进行抵抗，以此来达到支护的效果，此类支护结构，主要考虑的是土墙自身的重量。
（五）土钉墙支护结构。土钉墙支护结构由于自身的特点，一般由密置的土钉、加固的土体和喷射于坡面的混凝土面板组成。这种支护结构一定程度上能够增加建筑整体结构安全性及牢固性，特别使用在地下水以上的粘性土和砂土具有一定的广泛性，但是在淤泥中这种支护方法就会略显不足，所以这种支护结构主要用于粘性土个砂土。
（六）水泥土桩墙支护结构。水泥土桩墙支护结构通过利用水泥作固化剂进行软土和水泥的搅拌，从而让其发生一定的物理反应，产生具有更强承受力的水泥土桩体，实现对建筑结构整体牢固性及安全性的强化。
二、深基坑支护形式风险因素
（一）支护工程设计阶段风险分析
设计方案是否合理与深基坑工程的安全性有着密不可分的关系。通过安全系统工程原理的分析，目前，深基坑支护工程在结构设计阶段存在着以下风险：
1.环境条件差异带来的不确定性
由于不同区域环境条件千差万别，所以相应地需要不同的、具有针对性的勘査设计方案。例如，不同地区土壤类型的差别会造成地基土体压力的难以确定，从而影响支护结构的实际受力分析。再如，不同的地形环境也需要有不同的支护结构设计方案。
2.方案人员能力不确定性
由于方案设计过程中，需要设计人员综合考虑围护、支撑、防排水等方面，运用理论和经验进行设计，所以支护工程设计方案对设计人员的能力依赖程度极高。如果设计人员的理论水平和经验积累无法达到工程设计标准，就会造成设计中的破绽，造成事故的发生。
3.支护结构方案设计中忽略对空间因素的考虑
资料研宄表明，深基坑边坡的水平位移影响着工程的质量和安全，在设计中，充分考虑基坑的空间结构十分必要。传统设计中对空间差异考虑的缺乏，会带来深基坑工程长期的质量隐患。
4.支护结构的设计计算存在缺陷
当前，我国深基坑支护结构的设计计算基于极限平衡理论，难以达到实际受力计算的要求。尽管理论上这种计算方式是可行的，但在实际工程中经常会出现一些破坏和问题。这是由于极限平衡理论是静态设计理论，与土体的动态平衡以及土体变化不能完全适应。因此，在方案设计中如果只使用极限平衡理论，忽视土体变形的可能，就会带来风险和事故。
（二）施工阶段风险分析
1.支护结构的施工
在深基坑支护工程中，施工质量引发的工程事故比例极高。深基坑工程质量的影响因素主要包括施工技术和机械设备、材料、管理等方面。
施工方的施工技术和机械设备条件直接影响着整个工程安全和质量。在施工过程中，施工方是否能够严格遵守设计方案，是否具有应对紧急情况的调整能力，机械设备的安全性能都关切着施工质量，另外，施工材料是否合格，安全材料的投入是否能够达到标准也是施工阶段风险控制的重点。
施工单位的管理在施工质量的影响因素中的重要性尤为突出。施工管理能够对施工技术、机械设备、材料选择、环境影响规避等起到宏观的调控作用。这些危险因素所处的状态和具有的危险性都与管理因素有直接或间接的关系。
尤其是在软土富水地区，地连墙的施工质量是风险控制的关键，一旦接缝处理不好出现夹泥、混凝土绕流，甚至出现断墙，就会成为重大风险，在基坑降水过程中出现内外水力联系，开挖过程中出现涌水、涌砂，对周边环境造成巨大影响或破坏，而目前施工技术水平尚难有效的补救以上的缺陷，而且须损耗时间和经济成本。
2.工程监测
深基坑支护工程施工过程中，现场的监测十分重要，不仅是对工程质量的把关，也是对设计与施工实际进行考察的依据。监测实施中应确保监测点埋设质量，确保支护结构施作、降水、开挖、主体结构施作及工后各个阶段的风险监控、分析工作无缝衔接，以及反馈工作的及时有效，直接影响到深基坑事故发生的可能性。
三、深基坑支护风险控制
（一）基坑勘察、设计风险控制
当基坑开挖面积较大且基坑周边有需要保护的对象时，基坑外勘探点的布置范围应该比现行基坑设计规范规定的范围大。在施工过程中，需查明基坑周边需要保护对象的基础形式、结构类型、运营状况以及保护对象周边土体变形的允许值。当场地存在软弱土层、溶岩层等复杂地层时，应加密勘探点并查明其分布和工程特性。对软弱土层除采用常规原位测试方法和常规实验方法取得土的力学参数外，还可采用三轴实验以及大型直剪实验等非常规高级实验取得更精确的岩土参数。在进行支护结构选型时，要注意各种支护结构的适用范围，应严格按照相关技术规范进行选型。在深基坑设计阶段，要对基坑支护结构及其周边环境进行安全评估，安全评估的内容应包括：各类稳定性验算、支护结构受力变形与承载安全验算；对影响范围内的所有各类地下管线、地铁隧道等构筑物以及地面建筑物的现状、结构形式等进行详细调查，分析得出其运行变形指标，通过变形计算分析判断其安全状态，提出保护措施。 （二）基坑施工、监测风险控制
在基坑施工时，应严格遵守施工规程。钢筋笼、钢支撑等钢构件制作时，要特别注意焊缝质量。支护桩、墙混凝土浇筑时尽量减少蜂窝、缩径、泥砂夹层等情况出现。对锚索、钢支撑要施加足够的预应力，防止结构失稳。对桩顶卸载、被动区加固、桩前反压等措施应认真执行。土方开挖顺序和方法要和设计工况一致，并遵循“开槽督支撑、先撑后挖、分层开挖、均衡对称、严禁超挖”的原则，和分层、分段、均衡、对称的原则。当基坑周边环境保护要求异常严格时，土方宜采用抽条间隔开挖的方法。挖土机械要按照设计路线行走，不得随意碰撞围护桩墙、支锚系统。严禁在挖土平台或基坑周边大量堆土，挖出的土方应及时外用。采用混凝土结构体系进行支护的结构一定要等到支护结构达到设计强度后才能开挖，严禁超挖、抢挖。基坑开挖到设计标高后，要及时清底并封闭底板，避免坑底土体扰动或隆起过大。
基坑施工前要对可能出现的紧急情况作出预判，并制定应急方案，预备好砂袋、抽水机、应急锚索等应急物质。重视信息化施工，施工监测要与基坑施工同步进行，监测项目要全面，对监测数据的分析要及时、全面。对危险情况要及时报警，保证施工安全，并为抢险、补强提供时间，防止基坑安全事故的发生。
（三）项目管理风险控制
业主在对深基坑工程进行勘察、设计、施工、监测等项目进行招标时，应严格审查投标单位的资质，尽量采用设计、施工总承包方式进行发包，并对深基坑项目建设的全过程进行监控，协调好工程建设参与各方的关系。
监理单位要加强对设计、施工方案的审查，对施工所用材料的核验和抽查，对深基坑工程的重点部位及重要工序实行旁站监理，对施工单位的不合理施工及时制止。建设工程主管部门通过建立基坑工程勘察、设计、施工、监理、监测备案及评审制度，规范建筑市场。建设工程质量监理部门应加强对基坑工程施工质量、安全文明施工的检查，对不规范作业的施工单位及工地提出整改意见，对有严重质量和安全隐患的要求停工整改，控制深基坑工程的风险。
四、结束语
深基坑支护设计是一个系统工程，在建筑深基坑的设计中，要结合现场的实际情况，根据实际的基坑开挖深度、形状、工程地质条件、水文地质条件、材料、施工方法、经济、环境影响等多方面因素，选择出适当的支护结构型式。
参考文献：
[1]张友春.近海（地区）特大深基坑支护设计与施工方法研究[D].长安大学，2010.
[2]李明伟.基于ANSYS有限元分析深基坑支护动态优化设计方法的研究[D].西华大学，2012.
[3]刘磊.长春市工会大厦深基坑支护设计与数值模拟研究[D].吉林大学，2012.
[4]张振涛.青岛市华润中心一期项目基坑支护设计与监测分析[D].中国海洋大学，2013.
[5]梁健.合肥某地铁站深基坑桩锚联合支护数值模拟与现场监测[D].安徽建筑大学，2014.