超大深基坑施工控制

超大深基坑施工控制

潘雍耀

浙江江南工程管理股份有限公司 浙江省杭州市  310000

摘要：本论文针对超大深基坑施工中智能控制和风险管理的问题进行了研究。通过分析施工过程中的各种挑战和潜在风险，提出了一套综合的智能控制系统，以提高施工效率和降低事故风险。研究采用了先进的监测技术和人工智能算法，实现了对基坑施工过程的实时监控和智能调控。此外，通过风险管理策略，有效应对施工中可能出现的各类风险，确保施工的安全可控性。

关键词：超大深基坑；智能控制；风险管理

引言：

超大深基坑施工在城市发展中扮演着至关重要的角色。然而，由于其庞大的工程规模和复杂的地下工程环境，施工过程面临着严峻的技术挑战和风险。本文旨在通过引入智能控制技术和有效的风险管理策略，提高施工效率，降低潜在风险，以确保工程的安全有序进行。通过研究超大深基坑施工的智能化和风险防范，本研究旨在为类似工程提供可行的解决方案，推动城市建设的可持续发展。

1 智能监控与调控技术

1.1 传感器网络的建立

在超大深基坑施工中，传感器网络的建立是实现智能监控与调控的关键一环。通过布置全面而密集的传感器，覆盖基坑周边地质、支护结构等关键区域，实时获取各项关键参数。这一数据基础为智能控制系统提供了实时、准确的施工环境信息。超大深基坑施工过程中，地质状况对支护结构的影响至关重要。传感器网络能够实时监测地质变化，包括土壤性质、地下水位等，为支护结构设计提供精准数据支持。例如，当地下水位突然上升，传感器即可迅速捕捉变化并传递信息给监控系统，为后续调控提供预警。此外，传感器还能监测支护结构的变化，如位移、应力等，为后续智能调控提供基础数据。如果支护结构发生异常变化，传感器网络能及时反馈给监测系统，使得系统能够迅速做出调整和决策，确保支护结构的稳定性。通过传感器网络的建立，不仅能实现对基坑施工现场全局的实时监测，还能提前发现潜在问题，为智能调控提供预警信息，确保施工的稳健进行。这种全面监测的手段使得施工人员能够更好地理解和应对地质及支护结构的动态变化，从而提高整体施工的安全性和稳定性。

1.2 人工智能算法的应用

超大深基坑施工中，引入先进的人工智能算法是实现智能化的重要手段。在地质监测方面，人工智能算法能够识别和分析复杂的地质信息，包括岩土层的特性、潜在的地下水问题等。通过学习和优化，算法能够逐渐提高预测准确度，为基坑支护结构的设计和施工提供更为可靠的参考。例如，当算法分析发现地下水位持续上升可能导致支护结构不稳时，系统可立即启动相应的调控措施，如提前加强支护结构或进行排水处理。此外，机器学习和深度学习算法还能在施工参数优化方面发挥关键作用。通过分析历史施工数据和实时监测数据，系统可以调整支护结构、排水系统等关键参数，不断优化施工方案，提高施工的智能化水平。人工智能算法的引入不仅使得施工数据的处理更为高效和精确，也为整个施工过程提供了更为智能和灵活的控制手段。通过实时的算法分析，系统能够及时响应施工现场的变化，从而提高整体工程的施工效率和安全性。

1.3 实时调控系统的设计

基于监测数据和智能算法的分析，实时调控系统成为超大深基坑施工中的关键环节。该系统能够及时响应施工现场的变化，通过自动调整支护结构、排水系统等参数，确保基坑施工的安全和高效进行。在传感器网络和人工智能算法的基础上，实时调控系统能够汇总各项数据，形成全局视图，指导施工过程中的决策。系统不仅能够快速响应地质变化和支护结构的位移，还能考虑施工过程中的其他因素，如气象条件、施工人员的安全等。通过实时调控系统的设计，超大深基坑施工能够更加自动化和智能化。系统的快速决策和调整能力，有效应对施工现场的复杂多变情况，最大程度地降低施工风险，确保工程的顺利进行。2 风险管理策略

2.1 风险识别与评估

在超大深基坑施工中，风险识别与评估是确保施工安全的首要步骤。通过系统的识别和评估可能出现的各类风险，可以建立一套全面的风险数据库，为施工过程提供科学的风险管理基础。地质状况是超大深基坑施工中的主要风险源之一。通过对地质情况的综合分析，包括地层结构、岩土性质等，能够识别潜在的地质灾害风险。针对地质风险，可以通过加强支护结构设计、选择适当的支护材料等手段进行评估，并明确相应的应对策略。其次，施工过程中可能出现的工程技术风险也需要被充分考虑。例如，支护结构的施工方式、施工设备的选择等因素可能对施工安全造成影响。通过综合评估这些技术风险，可以制定出相应的安全操作规范，确保施工过程中技术风险的最小化。通过风险的等级划分，可以建立风险数据库，明确各类风险的优先级。这有助于在有限资源下更有针对性地进行风险应对，确保在施工过程中的关键时刻能够迅速、精准地采取相应措施，降低风险的发生概率和影响程度。

2.2 风险预警系统的建立

在超大深基坑施工中，建立风险预警系统是确保施工安全的关键环节。通过基于建立的风险数据库，该系统能够实时监测施工现场的风险状态，提前预警，有效避免潜在事故的发生，确保施工的安全性。风险预警系统的设计需充分结合传感器网络和实时调控系统，实现对施工现场的全面监控。在地质灾害风险方面，通过地质传感器监测地下水位和土壤变化，结合支护结构的位移监测，系统能够实时判断潜在风险的发生可能性。这种多传感器数据融合的方式提高了对复杂地质条件的全面感知，使得预警系统更具准确性和及时性。一旦系统检测到异常情况，例如地下水位迅速上升或支护结构发生较大位移，系统将立即发出预警信号。这一提前预警的机制能够迅速传达风险信息给施工管理人员，使其能够及时采取相应的风险应对措施。通过风险预警系统的建立，超大深基坑施工团队能够更加灵活地应对施工过程中的变化。及时的风险预警使得施工人员能够迅速做出决策，采取必要的措施，从而最大限度地降低潜在风险对施工过程的影响。

2.3 应急响应与应对措施

在超大深基坑施工中，制定完善的应急响应计划是确保施工人员在面对紧急情况时能够迅速、有序地采取行动的关键。这涵盖了各类可能发生的事故，需要制定详细的应对措施，并通过模拟演练，提高施工人员应对突发情况的应变能力。为应对地质灾害风险，应急响应计划可以包括紧急疏散程序、紧急支护方案等。通过模拟演练，施工人员能够熟悉应急程序，理解疏散通道的使用和紧急支护结构的搭建。这些步骤的有效性在面对实际地质灾害风险时将显得尤为关键。对于技术风险，应急响应计划可以涵盖设备故障的处理、支护结构失效的临时修复等方面。通过模拟演练，施工人员能够迅速而准确地执行相应的技术维护和修复措施，确保设备和支护结构在最短时间内恢复正常状态。这样的应急演练不仅提高了施工人员对应急响应计划的熟悉度，还锻炼了其在压力下的决策和执行能力。通过模拟演练，超大深基坑施工团队能够更好地应对各类紧急情况，确保在面对风险时的高效决策和应变能力。这为超大深基坑施工提供了全面而有力的风险管理策略，进一步保障施工的顺利进行。

结束语：

通过对超大深基坑施工中的智能控制和风险管理进行研究，本论文提出了一套综合的解决方案。该方案不仅能够显著提高施工效率和降低风险，同时也为未来类似工程的施工提供了宝贵的经验。在城市建设中，采用这一方案进行超大深基坑施工将更加安全、智能、高效，为城市发展提供可靠的基础设施支持。通过本研究的成果，期望为工程领域的进步和城市可持续发展做出贡献。

参考文献：

[1]凌旭辉. 紧邻三线地铁的超大型深基坑施工控制措施研究[J]. 建筑施工,2022,44(3):595-598.

[2] 凌旭辉. 紧邻三线地铁的超大型深基坑施工控制措施研究[J]. 建筑施工,2022,44(3):595-598.

[3] 黄时锋. 超大型深基坑中劲性复合桩施工质量控制[J]. 城市道桥与防洪,2021(5):185-188,196.