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關(guān)鍵詞:深基坑;勘察;設(shè)計;土質(zhì)系數(shù)
中圖分類號: TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1深基坑工程勘察存在的問題
深基坑設(shè)計的第一步是確定方案,而土質(zhì)參數(shù)又與方案的確定有關(guān),有的工程勘察報告只給出了固結(jié)快剪指標(biāo),卻沒有提三軸不排水剪指標(biāo)和快剪指標(biāo)。有的指標(biāo)試驗值太少,無法真實反映場地土層情況;有的報告提出的剪切指標(biāo)值不匹配,使基坑工程設(shè)計時無法應(yīng)用。地下水問題,地層一般存在兩種類型的地下水:一種是上層滯水 (個別地段存在潛水);另一種是承壓水往往勘察報告中未對這兩種地下水進(jìn)行詳細(xì)劃分,而以混合水位進(jìn)行量測基坑工程中降水設(shè)計主要是依賴于勘察報告及專門抽水試驗,有的報告沒有這方面的資料,沒有對含水層進(jìn)行劃分,沒有測量地下承壓水頭等參數(shù),一些水文地質(zhì)參數(shù)無法知道因此給進(jìn)一步設(shè)計地下水控制方式帶來一定困難?;宇悇e等級問題,由于勘察報告中介紹周邊環(huán)境比較簡單,未經(jīng)專業(yè)探查只是利用現(xiàn)場地形現(xiàn)狀及基坑一些設(shè)計參數(shù) (這些設(shè)計參數(shù)不一定準(zhǔn)確) 來判別基坑安全等級。這樣就給建設(shè)方在選擇基坑工程設(shè)計監(jiān)測隊伍中造成誤導(dǎo)?;庸こ淘u價問題,勘察報告水平與勘察單位的技術(shù)實力是分不開的,有的勘察單位技術(shù)力量雄厚,在基坑工程方面有些獨到見解,在報告中敘述詳細(xì),勘察報告中給出了設(shè)計的具體方案與實際的設(shè)計方案基本相符。而有些單位水平不高,敘述簡單,有時會對基坑工程設(shè)計帶來一定難度。周邊環(huán)境調(diào)查問題,環(huán)境調(diào)查的詳細(xì)與否對于安全經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行基坑工程設(shè)計有著十分重要的意義某些建設(shè)單位忽略了這些,不愿意花錢做這方面工作,使一些工程施工造成周邊房屋地下管線道路設(shè)施等發(fā)生破壞。
2 深基坑設(shè)計存在的問題
基坑工程大多在城市中,如果設(shè)計方案不符合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況以及周遭環(huán)境,地質(zhì)情況和周邊環(huán)境較為復(fù)雜,有各種建筑物構(gòu)筑物及管線等為減少基坑開挖對周邊建筑物、構(gòu)筑物及管線的損壞性影響,必須設(shè)置技術(shù)上可靠實施中可行的支護(hù)結(jié)構(gòu)來確保安全,實際設(shè)計中部分設(shè)計未調(diào)查清基坑周邊的構(gòu)筑物及管線分布情況,對復(fù)雜地層未采取符合現(xiàn)場地質(zhì)情況及周邊環(huán)境的設(shè)計;部分基坑設(shè)計的錨索需穿越鄰近的樁基礎(chǔ),設(shè)計時未考慮相鄰樁基礎(chǔ)的布置情況,錨索施工時可能會碰到其樁基礎(chǔ),隨意挪動錨索位置或縮短錨索長度可能會對該側(cè)支護(hù)造成一定影響。計算模型方法值得商榷,當(dāng)前基坑工程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)計算方法可謂種類繁多,但很多計算方法尚處在半經(jīng)驗階段,計算也均以強(qiáng)度和穩(wěn)定性為主,并未研究解決在基坑失穩(wěn)之前的變形過程。目前由于對周邊環(huán)境保護(hù)的要求越來越嚴(yán)格,基坑變形控制已成為重要的設(shè)計內(nèi)容,基坑工程還必須滿足變形方面的要求,因此這些方法在理論上尚需完善。圖紙深度不夠,有些構(gòu)造做法不詳,深基坑工程具有較大的風(fēng)險性較高的事故率,從開挖到完成地面以下的全部隱蔽工程,常常經(jīng)歷多次降雨。周邊堆載和振動等許多不利條件,因此深基坑設(shè)計的深度直接影響到基坑的安全,基坑設(shè)計單位設(shè)計人員應(yīng)充分考慮各種不利因素,嚴(yán)格設(shè)計,但部分設(shè)計未考慮各因素的影響,對關(guān)鍵工序關(guān)鍵部位未提供詳細(xì)參數(shù)。監(jiān)測要求未做規(guī)定或規(guī)定不全,基坑工程是一信息化施工過程,要求對樁頂和樁后位移,樁后的土壓力,樁體應(yīng)力,支撐軸力和立柱位移,周圍建筑和管線位移及地下水位等方面進(jìn)行監(jiān)測,但實際設(shè)計中很多復(fù)雜深基坑的監(jiān)測項目不全,如未含有樁身鋼筋應(yīng)力,樁體測斜,錨索支錨力以及地下水位等監(jiān)測項目。有的設(shè)計文件對監(jiān)測要求交代不詳細(xì),未對監(jiān)測項目做具體要求,未見監(jiān)測的方式和方法及各監(jiān)測項目的控制依據(jù),無法全面指導(dǎo)施工監(jiān)測。降水止水方案選擇不當(dāng),基坑開挖施工中,往往需要大面積的臨時性降水和止水,降水、止水方案的選擇是一項復(fù)雜而系統(tǒng)的工作,它必須考慮場地的實際地質(zhì)條件以及各種降水、止水方案的適用范圍,如果降水、止水方案的設(shè)計不切合實際,采取的降水、止水措施針對性不強(qiáng),降水、止水就很難取得成效,這樣就必然會給深基坑支護(hù)工程造成很大困難,致使工期延誤,造成重大經(jīng)濟(jì)損失。設(shè)計人員的技術(shù)水平參差不齊,深基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性、個性、綜合性、時空效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng),因此,深基坑設(shè)計要求基坑設(shè)計單位、設(shè)計人員具有很豐富的設(shè)計經(jīng)驗、實踐經(jīng)驗及較強(qiáng)的理論知識。實際審查過程中,由于設(shè)計人員的技術(shù)水參差不齊,參數(shù)及計算模式的選取不盡合理,有時甚至無章可循,使一些工程缺陷多、隱患大,以致造成安全儲備過低,容易發(fā)生嚴(yán)重的工程事故。
3措施及建議
對建筑所在地地層中有粉土夾層及軟土或交互層分布的要勘察清楚,著重勘察軟土的分布及特征,如軟土靈敏度、埋深、夾層或交互層滲透性等;土工試驗應(yīng)按照國家和地方標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,對提供的試驗參數(shù)應(yīng)指出采取的試驗方法,如快剪試驗和三軸不排水剪試驗;對可能存在突涌的基坑工程要進(jìn)行專門的抽水試驗工作,對含水層進(jìn)行詳細(xì)劃分,測量地下承壓水頭等參數(shù),模擬工程降水時的特點,求出各含水層的滲透系數(shù)和引用影響半徑;對基坑周邊環(huán)境條件一定要調(diào)查清楚,尤其是周邊建筑物的結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)類型和埋深地下管線的分布、埋深,地下障礙的形狀等;應(yīng)對附近地區(qū)已有的勘察資料和基坑設(shè)計施工經(jīng)驗等進(jìn)行收集,以便對所承擔(dān)的基坑工程勘察作出正確的評價和建議。對設(shè)計進(jìn)行專家評審,基坑工程是一個復(fù)雜的、與多方面有因素相關(guān)的一門學(xué)科,應(yīng)聘請有較高專業(yè)水準(zhǔn)和實踐經(jīng)驗的專家對深基坑設(shè)計和設(shè)計變更中的設(shè)計依據(jù)方案選擇、設(shè)計關(guān)鍵部位及關(guān)鍵工序控制進(jìn)行嚴(yán)格審查,最大限度的確?;蛹爸苓叚h(huán)境的安全,各相關(guān)單位也應(yīng)嚴(yán)格按專家意見對設(shè)計進(jìn)行修改。建議準(zhǔn)入制度,建立基坑工程設(shè)計、監(jiān)測準(zhǔn)入制度,對企業(yè)的設(shè)計監(jiān)測人員發(fā)放執(zhí)業(yè)資格證,建立設(shè)計企業(yè)和人員的信譽(yù)檔案,一旦出現(xiàn)基坑事故,在一定時段內(nèi)停止該企業(yè)和人員的執(zhí)業(yè)資格。建立基坑專家?guī)?,?yán)格篩選專家,確?;釉O(shè)計方案的認(rèn)真評審,對出現(xiàn)事故的基坑審查專家,如未盡到審查職責(zé),予以公示和清出專家?guī)?。加大處罰力度及不良行為記錄制度,對于未按相關(guān)規(guī)范及法律條文進(jìn)行勘察設(shè)計的企業(yè)和個人,一旦出現(xiàn)重大事故應(yīng)加大處罰,予以公示并一定時段內(nèi)停止該企業(yè)和人員的執(zhí)業(yè)資格,以做好警示作用。
加強(qiáng)培訓(xùn),注重專業(yè)人士培訓(xùn),對專業(yè)人士的技能堅持高標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)要求,不斷更新和提高從業(yè)人員的知識結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平、工作能力和整體素質(zhì),以人員的素質(zhì)保證設(shè)計及監(jiān)測質(zhì)量。
4 結(jié)語
深基坑工程很有發(fā)展的潛力,工程數(shù)量的不斷增加,支護(hù)理論的改進(jìn)與支護(hù)技術(shù)的進(jìn)步都為深基坑工程的發(fā)展提供了更多的便利。同時,越來越復(fù)雜的地質(zhì)條件和工程環(huán)境也為深基坑工程的發(fā)展帶來諸多挑戰(zhàn)。我們應(yīng)當(dāng)引起相當(dāng)?shù)闹匾?,才能避免深基坑工程事故的發(fā)生,盡量減少帶來的危害。充分了解事故發(fā)生的原因,并不斷改進(jìn)自己的技術(shù),實施避免事故發(fā)生的舉措是重中之重。
參考文獻(xiàn)
[1] 王曙光.深基坑支護(hù)事故處理經(jīng)驗錄[M ].北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.
關(guān)鍵詞:深基坑;支護(hù)工程;施工要點;
0.引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,市場經(jīng)濟(jì)越來越發(fā)達(dá),居民對于居住環(huán)境要求不斷提高,城市進(jìn)程加速,建筑行業(yè)也因此蓬勃發(fā)展,并且向著大規(guī)模、超高層等方向發(fā)展。所以,如何建設(shè)穩(wěn)固性更強(qiáng)的建筑基礎(chǔ)對于現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。為了確保工程結(jié)構(gòu)安全可靠,能夠正常使用,同時還要盡可能做到經(jīng)濟(jì)節(jié)能,使施工難度降低,工期縮短,需要進(jìn)行基坑支護(hù)專項方案的優(yōu)化設(shè)計。本文首先對目前建筑深基坑支護(hù)工程施工技術(shù)進(jìn)行了比較全面的分析,然后從建筑深基坑支護(hù)工程的實例分析,從基坑的支護(hù)方案、施工注意事項、施工監(jiān)測方案等,其次對深基坑施工工藝發(fā)展方向進(jìn)行了預(yù)測。
1.基坑支護(hù)的內(nèi)容
基坑支護(hù)的主要包括以下基本內(nèi)容:(1)根據(jù)工程地質(zhì)勘探報告和周圍已建構(gòu)筑物的分布情況分析場地工程地質(zhì)條件,進(jìn)行合理選型。(2)根據(jù)周圍氣候環(huán)境條件、水文條件、地形地貌的研究,擬定工程可行性研究報告。(3)綜合工程基本特征和地質(zhì)條件,確定基坑支護(hù)的類型和范圍。(4)對已掌握的工程信息做一些計算處理,整理出支護(hù)設(shè)計圖以及繪制施工圖紙。(5)制作基坑施工計劃進(jìn)度,安排施工次序。(6)做好現(xiàn)場的防火、防塌等防護(hù)安全應(yīng)急措施。(7)現(xiàn)場檢測內(nèi)容及要求。
2.施工案例分析
根據(jù)作者多年的施工經(jīng)驗,結(jié)合目前所負(fù)責(zé)工程做一些分析和探討。目前所負(fù)責(zé)的基坑支護(hù)工程為某車庫基坑支護(hù)工程。本工程基坑支護(hù)的知道方案以及施工由某基樁工程公司負(fù)責(zé)?;娱_挖周邊環(huán)境較好,附近無建筑物以及重大管線,基坑上部雜填土較厚,基坑底位于粉砂層上,基礎(chǔ)內(nèi)降水十分重要,采用管井降水時井間距應(yīng)適當(dāng)加密。
2.1場地概況
本工程場地±0.00相當(dāng)于絕對標(biāo)高(黃海高程)3.40m,場地地坪絕對標(biāo)高為2.00m,相當(dāng)于-1.40m,混凝土基礎(chǔ)底板下設(shè)10cm厚C15素混凝土墊層,采用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁,樁錨入承臺10cm;邊樁樁頂標(biāo)高-6.30m,承臺高1.2m,底標(biāo)高-7.60m(含墊層厚度),主樓板厚1.0m(地下室板厚0.45m),墊層厚10cm,底標(biāo)高-7.40m(-6.85m),則開挖深度6.0m(5.45m);南側(cè)區(qū)段底板板頂標(biāo)高-7.00m,板厚0.45m,板下墊層厚10cm,底標(biāo)高-7.55m,則挖深6.15m;主樓電梯井挖深底標(biāo)高-9.25m,開挖深度7.85m,相對挖深1.70m;因邊承臺為單樁承臺,且承臺間距相對較大,純地下室區(qū)段計算深度取大面積挖深。因該基坑安全等級為二級,即基坑側(cè)壁安全性系數(shù)為1.0,坑周附加荷載為20kpa。
2.2施工支護(hù)方案
依據(jù)基坑的面積、開挖深度、周邊環(huán)境及巖土條件,確定支護(hù)方案為:
(1)雜填土較厚區(qū)段采用放坡+一級平臺+管井降水+土釘墻支護(hù),坡角采用垂直錨管加固,平臺設(shè)在地面下2.50m,臺寬1.00m。其余區(qū)段采用1:0.4放坡+管井降水+土釘墻支護(hù),坡角采用垂直錨管加固。
(2)坑中坑采用輕型井點降水+放坡開挖,主樓電梯井采用土釘墻支護(hù)。
(3)坑內(nèi)采用管井降水+明排水,坑內(nèi)布設(shè)一定量的排水溝、集水井,距坑邊不小于0.50m,降水期間必須保證二路供電。土釘呈梅花型布設(shè),土釘內(nèi)注水泥漿,水灰比為0.5,采用二次灌漿工藝,第一次灌漿壓力為0.4~0.6MPa,第二次灌漿壓力1.0~1.5MPa。
2.3施工注意事項
(1)支護(hù)結(jié)構(gòu)頂嚴(yán)禁堆放土方,坑周堆載不得大于20KPa,坑邊盡量不堆載,塔吊基礎(chǔ)應(yīng)與坑底持平,施工道路車輛行駛距離坑邊保持2.0m以上安全距離。
(2)基坑內(nèi)土方宜分層分片開挖,坑底30cm厚度以下土由人工清除,以免挖土機(jī)械破壞支護(hù)結(jié)構(gòu),不得在坡頂上方碾壓,土方開挖及地下室結(jié)構(gòu)施工期間,基坑周邊嚴(yán)禁堆載,基坑開挖到底及時澆筑墊層和進(jìn)行地下室主體結(jié)構(gòu)施工。
(3)土釘墻坡面上應(yīng)設(shè)置泄水孔,泄水孔水平間距宜為1.50~2.00m。
2.4施工監(jiān)測方案
根據(jù)設(shè)計方案特點及周邊環(huán)境條件,確保基坑安全,本基坑監(jiān)測主要是對支護(hù)結(jié)構(gòu)位移量的監(jiān)測。監(jiān)測點的布設(shè)具體方案:
(1)沿支護(hù)結(jié)構(gòu)頂每隔15~20米布設(shè)沉降、位移監(jiān)測點各1個,基坑開挖前完成觀測點布設(shè),設(shè)立背景值。
(2)在基坑四周20米范圍內(nèi)的建筑物、道路等每隔20米設(shè)置一個沉降觀測點。
(3)基坑西側(cè)二層現(xiàn)場辦公樓至少布設(shè)二個沉降觀測點。
本工程采用精密水準(zhǔn)儀和精密經(jīng)緯儀進(jìn)行監(jiān)測,開挖期間每天觀測至少一次;在完成基坑開挖,變形趨于穩(wěn)定的情況下,可適當(dāng)減少監(jiān)測次數(shù);如有異常情況,應(yīng)及時增加觀測次數(shù)。基坑監(jiān)測工程必須是有計劃的,應(yīng)嚴(yán)格按照監(jiān)測要求和方案進(jìn)行;監(jiān)測數(shù)據(jù)必須真實可靠,且及時上報有關(guān)部門。如發(fā)現(xiàn)觀測值超過預(yù)警值的異常情況,應(yīng)立即上報業(yè)主、設(shè)計方、施工單位,一遍及時采取應(yīng)急措施;所有的觀測應(yīng)有完整的觀測記錄,形象的圖表曲線和觀測報告,并應(yīng)特別加強(qiáng)雨天和雨后的監(jiān)測。
3.基坑支護(hù)施工工藝發(fā)展趨勢
現(xiàn)施工工藝上的發(fā)展趨勢:土釘墻方案的大量實施,使得噴射混凝土技術(shù)得以充分運用和發(fā)展。為減少噴射混凝土的回彈量以及環(huán)境保護(hù)的需要,濕式噴射混凝土將逐步取代干式噴射混凝土。基坑向著深、大、周圍環(huán)境復(fù)雜的方向發(fā)展,使得深基坑開挖與支護(hù)的難度愈來愈大。受地下空間所屬權(quán)的限制,內(nèi)支撐或新型錨桿(如可拆式錨桿、抗拔力較大的全程應(yīng)力復(fù)合型錨桿)將逐漸得以推廣運用。為減小基坑工程帶來的環(huán)境效應(yīng)(如因降水引起的地面附加沉降),或出于保護(hù)地下水資源的需要,可采用基坑采用帷幕型式進(jìn)行支護(hù),除地下連續(xù)墻外,還可以采用旋噴樁或深層攪拌樁等工法構(gòu)筑成止水帷幕,目前有將水利工程中防滲墻的工法引入到基坑工程中的趨勢?;咏邓畷r,為減小因降水引起的地面附加沉降對鄰近建(構(gòu))筑物造成的影響,可采取井點回灌技術(shù)。
4.結(jié)論
基坑支護(hù)設(shè)計與施工應(yīng)綜合考慮工程的地質(zhì)與水文條件?;A(chǔ)類型、基坑開挖深度、降水條件、周邊環(huán)境對基坑側(cè)壁位移的要求。根據(jù)基坑周邊荷載、施工季節(jié)、支護(hù)結(jié)構(gòu)使用期限等因素,做到因地制宜、因時制宜、合理設(shè)計、精心施工、嚴(yán)格監(jiān)控。通過對深基坑支護(hù)工程施工的技術(shù)要點、工藝的適用范圍系統(tǒng)全面地加以闡述及論證,希望能建立一套完整、科學(xué)、適用的施工技術(shù)應(yīng)用體系。
參考文獻(xiàn)
[1]陳石,牛彬彬,李楠.深基坑支護(hù)工程的施工與質(zhì)量控制[J].中國建材科技,2015,02:267+275.
關(guān)鍵詞;房屋建筑深基坑處理技術(shù)安全措施。
中圖分類號:TU8文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、深基坑概述
深基坑的“深”是難以明確界定的,是一個“模糊”的概念,對于不同的地質(zhì)條件、不同施工單位技術(shù)水平, “深”代表的意義不同。對于施工難度較大,地面以下一定尺寸的基坑謂之“深”,反之為“淺”。目前,5m以上的基坑作業(yè)被大多數(shù)業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為是深基坑施工。
二、房屋建筑工程深基坑的特點
深基坑施工是建筑施工中的重點,是整個建筑的基礎(chǔ),深基坑施工的安全可靠,直接關(guān)系著高層建筑的安全性、穩(wěn)定性和長久性。為保證房屋建筑基礎(chǔ)及地下室的正常施工和周圍建筑物、地下管線不受影響,對地面以下開挖的土體所進(jìn)行的一系列勘察、設(shè)計、施工和檢測等工作,統(tǒng)稱為深基坑工程。深基坑的施工的綜合性較強(qiáng),既涉及結(jié)構(gòu)力學(xué)問題,又涉及水力學(xué)等問題,計算過程比較復(fù)雜。深基坑工程的支護(hù)體系既要涉及到較深的土方開挖,保證基坑相鄰建筑物和地下管線的安全及正常使用,又要有阻斷地下水向基坑內(nèi)滲流、保證基坑內(nèi)施工作業(yè)面干燥的功能。因此,深基坑工程的支護(hù)體系常由兩部分組成:一部分為支護(hù)結(jié)構(gòu),常在基礎(chǔ)打設(shè)連續(xù)密排的灌注樁、預(yù)制樁或鋼板樁擋土,當(dāng)土質(zhì)較軟、基坑深度較大而對變形限制嚴(yán)格時,還應(yīng)對支護(hù)樁設(shè)置水平支撐或拉錨;另一部分為止水體系,常采用連續(xù)密排的水泥攪拌樁、高壓旋噴樁等形成阻斷地下水向坑內(nèi)流動的隔水帷幕。深基坑工程一般有如下特點:
(1)深基坑的支護(hù)系統(tǒng)屬于臨時性的,安全很難得到保障。(2)深基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性、很強(qiáng)的針對性,必須因地制宜。(3)深基坑的施工的綜合性較強(qiáng),既涉及結(jié)構(gòu)力學(xué)問題,又涉及水力學(xué)等問題,計算過程比較復(fù)雜。(4)深基坑的深度和平面形狀、土體是蠕變體等使得深基坑工程具有較強(qiáng)的時空效應(yīng)。(5)深基坑工程是涉及支護(hù)體系設(shè)計、土方開挖、檢測、監(jiān)測等信息化施工的系統(tǒng)工程。(6)深基坑的開挖對相鄰建筑物的影響較大。
三、房屋建筑工程的深基坑處理技術(shù)
1.施工前的準(zhǔn)備工作
(1)圖紙會審。接受施工圖后,應(yīng)及時組織有關(guān)技術(shù)人員熟悉及會審圖紙,根據(jù)圖紙情況和合同要求,盡快與業(yè)主、協(xié)作單位取得聯(lián)系,進(jìn)行項目劃分工作,明確各自工作范圍。同時將圖紙上的問題及合理化建議提交給業(yè)主、工程監(jiān)理及設(shè)計部門共同協(xié)商,爭取將重大工程變更洽商集中在施工前完成或大部分完成。(2)通過編制施工質(zhì)量計劃、施工質(zhì)量策劃,明確質(zhì)量目標(biāo),分析質(zhì)量目標(biāo)可能無法完成的各種影響因素,針對這些影響因素制定有效的預(yù)防措施,防范于未然。(3)施工方案編制中,所有參加施工的管理人員應(yīng)充分發(fā)表自己的意見,只有那些在全員集思廣益,反復(fù)探討而得到的施工方案,才是最科學(xué)合理、最切合實際的優(yōu)秀施工方案。
2.深基坑開挖的注意事項及方法
深基坑的開挖宜選擇分段、分層的方法進(jìn)行開挖,分層開挖的土方厚度應(yīng)在2m之內(nèi)。深基坑開挖時應(yīng)按照施工方案的部署進(jìn)行施工,以免亂挖造成支護(hù)系統(tǒng)的受力不均勻。測量放線人員應(yīng)隨時對開挖深度和位置進(jìn)行監(jiān)測,以免施工中出現(xiàn)開挖深度超過基坑底標(biāo)高,造成超挖的現(xiàn)象。超挖既浪費了人工、進(jìn)度、成本,又對后續(xù)的排水工作很不利。
每一段落的基坑土方開挖,都應(yīng)在支護(hù)系統(tǒng)前均保留一定的被動土,在基坑土方開挖施工完成后再挖這些被動土,只有這樣才能減少荷載的積累和基坑支護(hù)系統(tǒng)的變形。為了確保深基坑底部土體的自然結(jié)構(gòu)、避免坑底超挖,深基坑挖至設(shè)計底標(biāo)高200mm時宜選擇人工進(jìn)行開挖。大面積開挖時,應(yīng)統(tǒng)一生產(chǎn)力進(jìn)行開挖,挖好一段后應(yīng)立即對這一段鋪設(shè)墊層,這樣施工的目的,是為了減少基坑底部土壤的暴露時間,確?;拥姆€(wěn)定。
3.降排水方法
(1)根據(jù)地質(zhì)勘探報告和先期的實地考察,在深基坑的開挖前期以明排水為主要排水方式進(jìn)行集中排放;在深基坑的開挖后期應(yīng)配合以坑底“輕型井點降水”措施,盡量在坑底基本無水的情況下進(jìn)行作業(yè)。(2)深基坑土方工程施工時,雖然有止水防滲措施,但在所難免會出現(xiàn)坑壁滲水的現(xiàn)象,可采取“堵”和“疏”的方法進(jìn)行控制。當(dāng)深基坑坑壁的滲水較小時,可以用干海綿、導(dǎo)流管將滲水排入排水坑。當(dāng)深基坑坑壁的滲水較大時,應(yīng)將該處的土體進(jìn)行暫時保留,再進(jìn)行壓實,然后使用注漿的辦法將滲漏部位封住。
3.施工安全技術(shù)措施
(1)土方開挖前,應(yīng)會同甲方有關(guān)人員對施工區(qū)域內(nèi)的地下管道、電纜、光纜等地下設(shè)施進(jìn)行確認(rèn),以便在施工時采取相應(yīng)的防護(hù)措施。(2)根據(jù)地質(zhì)勘察報告,如果工程的土質(zhì)較好,在基坑開挖時可不考慮邊坡支護(hù)。若土質(zhì)情況不好,應(yīng)采用邊坡支護(hù)。(3)根據(jù)定位測量給出的軸線點,確定基坑的挖土施工范圍,按一定的施工順序進(jìn)行分層開挖,土方及時運出,不得在基坑周圍堆土。(4)挖土前,先會同甲方確定給水管道的具置、走向、埋深,以便挖土?xí)r能夠有效控制,避免導(dǎo)致給水管道爆裂,造成嚴(yán)重的施工事故。在具體施工時,應(yīng)在給水管道周圍預(yù)留部分土方,由人工清理,直至給水管道露出。(5)施工時,新建建筑物邊線與原有建筑物較近時,在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格觀察土方的穩(wěn)定情況。采取必要的防護(hù)措施,防止因土方坍塌造成原有建筑物地面下沉。在施工時,應(yīng)準(zhǔn)備草帶子、石頭、磚等物品,對該處邊坡進(jìn)行相應(yīng)的加固防護(hù),確保工程順利施工。(6)在基坑四周嚴(yán)禁堆放任何物品,施工車輛嚴(yán)禁靠近。(7)基坑四周必須設(shè)置安全防護(hù)欄桿,安全防護(hù)欄桿應(yīng)由上、下兩道橫桿組成,宜采用上橫桿高度具地面1.2m,下橫桿高度距地面0.5m,并加安全圍網(wǎng)。安全防護(hù)欄桿宜采用 Φ48mm鋼 管,防 護(hù) 欄 桿 立 柱 應(yīng) 埋 入 地 下500mm,確保防護(hù)欄桿的穩(wěn)定性。(8)夜間安全防護(hù)欄桿四周應(yīng)設(shè)置安全照明。(9)施工人員上、下基坑應(yīng)走安全通道,安全通道搭設(shè)應(yīng)規(guī)范。(10)進(jìn)入施工區(qū)域的施工人員應(yīng)戴好安全帽。(11)做好基坑周圍的排水工作,防止基坑因雨水浸泡造成塌方。
【關(guān)鍵詞】深基坑支護(hù) 設(shè)計施工
1 概述
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會的進(jìn)步,高層建筑、地下建筑、隧道等工程日益增多,為了充分有效的利用資源,地下空間的深基坑工程隨之增加,于是深基坑支護(hù)工程的重要性日益凹顯。
2 基坑支護(hù)技術(shù)有關(guān)問題分析
擬建的鎮(zhèn)江一院內(nèi)科醫(yī)技綜合樓,±0.00相當(dāng)于絕對標(biāo)高9.60m,場地地坪標(biāo)高10.20m,相當(dāng)于+0.60m;地下室一般開挖深度9.30-13.80m,基坑支護(hù)方案為:圈梁+鉆孔灌注樁+二層鋼筋砼支撐+三軸深攪樁止水(部分采用三重管高壓旋噴止水)支護(hù)結(jié)構(gòu)方案;高差部位采用復(fù)合式土釘墻,即三軸深攪樁+土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)方案;基坑土方開挖難度大、周期長,故對該工程深基坑支護(hù)總體要求高;因此整個施工過程中須注意以下幾點:
(1)重視勘察工作,巖土勘察是根據(jù)建設(shè)工程的要求,查明、分析、評價建設(shè)場地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件的活動;勘察單位(鎮(zhèn)江市建筑設(shè)計研究院)提供地質(zhì)勘察報告,為設(shè)計方了解基坑開挖所在地形、地貌、地質(zhì)特點和有關(guān)設(shè)計參數(shù)指標(biāo)提供依據(jù);施工方若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場地質(zhì)情況與地質(zhì)報告差異很大時應(yīng)及時通知建設(shè)單位、設(shè)計單位,及時調(diào)整施工方案,使施工過程做到萬無一失。
(2)深基坑支護(hù)設(shè)計方案必須經(jīng)專家組評審論證,設(shè)計方根據(jù)評審后的意見完善設(shè)計方案,施工方按評審意見修改后的方案依圖施工。
(3)深基坑支護(hù)重在過程控制,一旦出現(xiàn)問題,后果比較嚴(yán)重,事后糾正和補(bǔ)救比較麻煩,因此施工過程中必須嚴(yán)格管理,確保施工質(zhì)量。施工時應(yīng)注意以下幾點:1)核準(zhǔn)水準(zhǔn)點及坐標(biāo)控制點的正確性和保護(hù)措施;2)嚴(yán)格按評審?fù)晟坪蟮脑O(shè)計方案組織施工;3)配專門見證取樣員,對進(jìn)場材料嚴(yán)格把關(guān),必須按規(guī)定報驗“兩證一單齊全”,并見證取樣送檢,堅持見證取樣制度;4)施工過程中監(jiān)理工程師要做好隱蔽工程驗收,施工方按按規(guī)定留置混凝土試塊和水泥試塊;5)基坑支護(hù)單位與土方開挖單位緊密配合,堅持分層分段開挖與支護(hù)的原則。土方開挖順序方法必須與設(shè)計工況相一致,并遵循“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴(yán)禁超挖”的原則,發(fā)生異常情況應(yīng)立即停止挖土,查明原因采取措施,方可繼續(xù)挖土;6)基坑開挖后,建設(shè)單位應(yīng)盡快組織勘察、設(shè)計、監(jiān)理、施工等部門進(jìn)行驗槽,及早開始地下結(jié)構(gòu)的施工,嚴(yán)禁基坑長時間暴露;
(4)深基坑支護(hù)施工過程中加強(qiáng)對周邊管理,嚴(yán)禁超載防止事故發(fā)生;密切注意地下水情況,防止漏水,很多事故都是水的影響造成的;如果出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,施工單位要及時采取措施,現(xiàn)場堵漏;若情況嚴(yán)重需請專家現(xiàn)場指導(dǎo)并出具應(yīng)急設(shè)計方案。
(5)依據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ120-2012》要求在基坑施工過程中,應(yīng)對基坑周邊環(huán)境和支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測,監(jiān)測應(yīng)具備相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)監(jiān)測單位實施,監(jiān)測單位應(yīng)按基坑具體情況編制施工方案,監(jiān)測內(nèi)容包括:1)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)沉降、位移監(jiān)測;2)基坑周邊道路、地下管線、建筑物的監(jiān)測;3)地下水位監(jiān)測(坑外、坑內(nèi)水位);4)支撐、立柱樁的沉/隆監(jiān)測;5)支撐軸力監(jiān)測;6)深層水平位移監(jiān)測;監(jiān)測單位每天及時提供監(jiān)測數(shù)據(jù),使支護(hù)過程做到動態(tài)監(jiān)測、信息化施工。
(6)隨著經(jīng)濟(jì)的飛躍發(fā)展和城市現(xiàn)代化的進(jìn)程,基坑支護(hù)工程的可靠性,成為建筑急待解決的問題,因此深基坑支護(hù)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)設(shè)計理念,建立新的工程設(shè)計方法,大力開展支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗研究,探索新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的計算方法已然成為一種趨勢。
3 結(jié)語
深基坑支護(hù)工程是一個系統(tǒng)工程,涉及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程結(jié)構(gòu)、建筑材料、施工工藝和施工管理等多方面?;庸こ淌┕さ某蓴⊥玛P(guān)全局,直接關(guān)系著建筑的安全性、穩(wěn)定性和長久性。因此加強(qiáng)對建筑深基坑支護(hù)技術(shù)的認(rèn)識與研究意義重大。
參考文獻(xiàn):
[1]《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-2012).
[2]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002).
[3]《建設(shè)基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(GB50497-2009).
關(guān)鍵詞:深基坑工程;項目管理風(fēng)險;施工控制;監(jiān)理管理
中圖分類號:TV551.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:
近年來,本人從事的高層建筑與深基坑比較多,就其深基坑施工管理做以下總結(jié)與論述:
1.深基坑工程存在的風(fēng)險
1.1 設(shè)計方面的風(fēng)險
設(shè)計方案缺乏專家論證,支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理。支撐錨固結(jié)構(gòu)設(shè)計失誤。水控制設(shè)計不當(dāng)。盲目設(shè)計,不按規(guī)范規(guī)定設(shè)計,設(shè)計安全儲備過小等因素引起的基坑工程事故。
1.2施工方面的風(fēng)險施工質(zhì)量差
沒有嚴(yán)格遵守施工規(guī)程,不按專家論證的施工方案施工,施工管理人員缺少施工經(jīng)驗,施工超挖,基坑暴露時間過長,基坑堆載嚴(yán)重超標(biāo),施工管理混亂,安全意識淡薄等。
1.3 監(jiān)理方面的風(fēng)險
某些監(jiān)理公司的人員專業(yè)素質(zhì)較低,不能及時發(fā)現(xiàn)問題,向業(yè)主提供工程信息或提出解決問題的建議,錯過決策的良機(jī);某些監(jiān)理人員思想麻痹,工作不積極主動,認(rèn)為自己和基坑工程風(fēng)險問題無關(guān),對設(shè)計和施工方案審查不嚴(yán),或淡化了對材料的核驗和抽檢工作;對基坑工程的重點部位和重要工序沒有旁站監(jiān)理或提醒施工單位高度重視,而導(dǎo)致關(guān)鍵部位施工質(zhì)量不過關(guān),造成不應(yīng)有的損失;對施工單位嚴(yán)重的錯誤行為(如樁后卸土嚴(yán)重不足,挖掉支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)留置的反壓土體,先挖后撐,嚴(yán)重超挖,監(jiān)測不及時等)沒有及時制止,從而釀成事故。
1.4其他方面的風(fēng)險
由于突發(fā)性的地震、臺風(fēng)、洪水、泥石流或暴雨的發(fā)生,造成支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞;不利的地理位置,如基坑工程主要集中在市區(qū),施工場地狹小,周圍建筑物密集,臨近道路和市政地下管線,施工條件差,易引發(fā)事故。
2.深基坑支護(hù)設(shè)計中的注意事項
2.1目前,設(shè)計人員用的極限平衡原理是一種簡便實用的常用設(shè)計方法,其計算結(jié)果具重要的參考價值。但是,將這種設(shè)計方法用于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu),只能單純滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求,而不能保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度。眾多工程事故就是因為支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的變形而造成的,由此可見,評價一個支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案優(yōu)劣,不僅要看其是否滿足強(qiáng)度的要求,而且還要看其是否產(chǎn)生環(huán)境問題,關(guān)鍵在于其變形大小。鑒于上述實際,在建立新的變形控制設(shè)計法時,應(yīng)著重研究支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制的標(biāo)準(zhǔn)、空間效應(yīng)轉(zhuǎn)化為平面應(yīng)變和地面超載的確定及其對支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響等問題。
2.2大力開展支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗研究
開展支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗研究(包括實驗室模擬試驗和工程現(xiàn)場試驗),雖然要耗費部分資金,但由于深基坑支護(hù)工程投資巨大,如經(jīng)過科學(xué)試驗再進(jìn)行設(shè)計時,肯定會節(jié)省可觀的經(jīng)費。因此,工程現(xiàn)場試驗是非常必要的。通過工程實踐積累大量的測試數(shù)據(jù),可對同類工程的成功打好基礎(chǔ),為理論研究和建立新的計算方法提供可靠的第一手資料。
2.3探索新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的計算方法
高層建筑的飛速發(fā)展給深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)帶來一場技術(shù)革命。在鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁擋墻、地下連續(xù)墻等支護(hù)結(jié)構(gòu)成功應(yīng)用后,雙排樁、土釘、組合拱帷幕、旋噴土錨、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土多孔板等新的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式也相繼問世。但是,這些支護(hù)結(jié)構(gòu)型式的計算模型如何建立、計算簡圖怎樣選取、設(shè)計方法如何趨于科學(xué),仍是當(dāng)前新型支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中急需解決的問題。
3.施工階段的控制要點
施工階段是項目實施的關(guān)鍵階段,監(jiān)理工程師應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘探資料和當(dāng)?shù)厮臍夂驐l件,結(jié)合當(dāng)?shù)厣罨庸こ淌┕さ慕?jīng)驗和條件,確定工程的關(guān)鍵項目,要求施工單位制定專項施工方案報監(jiān)理機(jī)構(gòu)審核,并強(qiáng)調(diào)要制定突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案。
深基坑屬于內(nèi)支撐加支護(hù)樁結(jié)構(gòu)類型,需充分考慮土方施工與內(nèi)支撐的先后施工順序,在拆除時需充分考慮主體施工與拆除內(nèi)支撐的關(guān)系,有施工完成與拆除支撐一正一反的專項施工方案,確?;邮┕ぐ踩c主體工程質(zhì)量,為減少拆除內(nèi)支撐對基坑的震動,影響周邊建筑物的安全,可優(yōu)先采用膨脹劑靜爆后再行風(fēng)炮機(jī)人工拆除。
深基坑工程包括挖土、擋土、圍護(hù)、防水等環(huán)節(jié),是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,任何一個環(huán)節(jié)的失誤都有可能導(dǎo)致施工失敗,甚至造成事故。施工單位要嚴(yán)格按照施工規(guī)程、經(jīng)批準(zhǔn)的施工組織設(shè)計及相關(guān)的技術(shù)規(guī)范組織施工,對各施工要點要制定具體措施,并加強(qiáng)過程控制。例如,確定土方開挖方案時,應(yīng)對周圍建筑物、構(gòu)筑物進(jìn)行拍照和錄像,對地質(zhì)勘測報告、周圍建筑物及地下設(shè)施情況等信息進(jìn)行分析,對特殊土質(zhì)需精心組織施工,膨脹土地區(qū)不宜在雨季開挖,軟土地區(qū)分層開挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土進(jìn)度過快,極易改變土體原來的平衡狀態(tài),降低土體的抗剪強(qiáng)度,可導(dǎo)致土體快速滑移,這樣不利工程監(jiān)控,易造成坍塌事故。
4.深基坑監(jiān)理管理
4.1監(jiān)理控制要點:
必須重視地質(zhì)勘察工作。監(jiān)理工程師要熟悉并掌握工程的地質(zhì)勘察報告,熟悉基坑開挖所在地的地形、地貌和地質(zhì)特點,分析深基坑可能導(dǎo)致邊坡土體滑坡的各種可能,對影響邊坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵地段、重要地層和土質(zhì)技術(shù)指標(biāo)做到心中有數(shù)。由于地質(zhì)勘察資料不一定很詳細(xì)而且與實際情況略有有出入,監(jiān)理工程師在基坑開挖中還要經(jīng)常比對現(xiàn)場的地質(zhì)情況,與地質(zhì)勘察報告差異很大時要及時書面告知建設(shè)單位,由建設(shè)單位通知勘察和設(shè)計單位,是否需要調(diào)整施工組織設(shè)計。
4.2做好深基坑支護(hù)的應(yīng)急準(zhǔn)備預(yù)案,做好預(yù)測、信息采集與反饋、控制與決策等方面的內(nèi)容。
必須加強(qiáng)觀測,出現(xiàn)問題,立即按深基坑支護(hù)的應(yīng)急準(zhǔn)備預(yù)案進(jìn)行救險施工,根據(jù)土層位移的時空效應(yīng),及時掌握土體變形特性、邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)和支護(hù)效果,發(fā)現(xiàn)異常情況及時采取措施,預(yù)防邊坡失穩(wěn)和周圍建筑沉降等事故發(fā)生。
4.2.1基坑水平位移監(jiān)測
基坑變形監(jiān)測的特點之一是工作繁瑣且重復(fù)較大,因此在工程質(zhì)量控制方面承擔(dān)重要責(zé)任的測量工程師,把主要精力放在測量工作的重要環(huán)節(jié)上,以確保測量的準(zhǔn)確性。測量監(jiān)理工程師主要質(zhì)量控制點是對施測單位布設(shè)的控制網(wǎng)的審核。就水平位移觀測的方法可采用坐標(biāo)法和軸線法。坐標(biāo)法應(yīng)布設(shè)觀測控制網(wǎng),其形式包括:三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、邊角網(wǎng),采用軸線控制時,軸線兩端應(yīng)分別建立檢校點。控制點宜采用強(qiáng)制歸心的觀測墩,監(jiān)測網(wǎng)應(yīng)根據(jù)監(jiān)測方案精度要求進(jìn)行估算優(yōu)化。
根據(jù)水平位移監(jiān)測網(wǎng)的主要技術(shù)要求,結(jié)合基坑場地的特點:四周均有高層建筑物,在基坑周邊布設(shè)控制網(wǎng)顯然是不可取的。而施測單位用三角網(wǎng)形式布網(wǎng),控制點建立在高層建筑物樓頂,通視條件良好,便于觀測,便于保存控制點,符合測量規(guī)定,也符合監(jiān)理實施細(xì)則的原則。最后監(jiān)理工程師經(jīng)審核同意施測單位建立三角網(wǎng)形式,并對其布網(wǎng)作進(jìn)一步優(yōu)化。不但施工測量方便,監(jiān)理復(fù)核也更直接明了。既保證精度,又提高工作效率。
4.2.2基坑垂直位移監(jiān)測
垂直位移觀測點應(yīng)布設(shè)成監(jiān)測網(wǎng)。監(jiān)測控制網(wǎng)又布設(shè)成閉合水準(zhǔn)環(huán)、結(jié)點符合水準(zhǔn)路線。垂直位移監(jiān)測網(wǎng)應(yīng)滿足工程測量規(guī)范的要求。
4.2.3監(jiān)理工程師對每次監(jiān)測成果的要求是:
1)設(shè)計各種觀測數(shù)據(jù)、采集記錄、計算表格、監(jiān)測成果匯總表、監(jiān)測進(jìn)度表、監(jiān)測時間變形和變形曲線圖,供監(jiān)測和觀測數(shù)據(jù)處理成果登記用。
2)監(jiān)測成果分析表式化、著重與警戒值比較和相關(guān)監(jiān)測項目對比,變形發(fā)展趨勢預(yù)測。
3)設(shè)計監(jiān)測成果信息流程和報警訊號緊急發(fā)送制度,以利有關(guān)各方及時了解監(jiān)測動態(tài)和采取相應(yīng)措施,避免工程事故和消除工程隱患。
4.2.4編寫監(jiān)測監(jiān)理總結(jié)報告
支護(hù)完畢后,應(yīng)要求支護(hù)施工單位與總承包單位辦理階段驗收和文字移交手續(xù),將基坑支護(hù)情況、監(jiān)測結(jié)果、注意事項等書面轉(zhuǎn)交總包單位,同時要求檢測單位加強(qiáng)深基坑監(jiān)測,備案。
5.突發(fā)事件的處理
建筑施工是一個投資大、周期長、參與人員多的過程,施工過程中會發(fā)生許多不可預(yù)見的事件。對于基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工,更要做好應(yīng)對突發(fā)事件的技術(shù)準(zhǔn)備。常見的突發(fā)事件有:基坑內(nèi)管涌、流沙;基坑支護(hù)局部出現(xiàn)成因不明的裂縫、沉降;氣象異常,出現(xiàn)持續(xù)多日的狂風(fēng)暴雨;相鄰工地施工的影響,如降水、打樁、開挖土方;地下障礙物妨礙基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)或止水帷幕的施工等等。事件發(fā)生后,及時啟動應(yīng)急預(yù)案,并會同相關(guān)單位研究解決辦法。
參考文獻(xiàn):
[1]李禮.淺談建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)[J]民營科技2010(05).
關(guān)鍵詞:地鐵樞紐;深基坑工程;施工風(fēng)險;控制措施
中圖分類號:U231文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
地鐵樞紐深基坑工程可以說是巖土工程、結(jié)構(gòu)工程、環(huán)境工程等相互交叉、多種復(fù)雜因素相互影響的系統(tǒng)工程,是理論與實踐上都有待于發(fā)展的綜合技術(shù)學(xué)科。在地鐵建設(shè)中深基坑工程施工周期長,從開挖到完成地面以下的全部隱蔽工程,常常會遭遇多次降雨、周邊堆載以及振動等諸多不利條件,安全保障度的隨機(jī)性大,其技術(shù)復(fù)雜性遠(yuǎn)甚于永久性的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或上部結(jié)構(gòu)。而且基坑本身的深度、平面形狀,特別是其隨著時間的推移及外界條件的變化對基坑穩(wěn)定性和變形會有較大的影響。因此,要對深基坑工程的施工風(fēng)險與控制措施保持高度的重視。
1 地鐵樞紐深基坑施工風(fēng)險
本文通過對近年來我國各地地鐵樞紐深基坑工程事故的分析,可以發(fā)現(xiàn)造成事故的主要原因多源于設(shè)計原因和施工原因。歸納起來,地鐵樞紐深基坑工程風(fēng)險一般主要表現(xiàn)在以下幾方面。
1.1深基坑設(shè)計方面風(fēng)險
1)地鐵樞紐深基坑設(shè)計不遵守相關(guān)規(guī)范,有些外省市設(shè)計單位對當(dāng)?shù)氐牡胤綐?biāo)準(zhǔn)不熟悉,對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特性等不夠了解,從而影響到基坑圍護(hù)的選型和設(shè)計。
2)沒有實地現(xiàn)場設(shè)計,對周邊環(huán)境沒有徹底全面地了解,設(shè)計人員未到現(xiàn)場踏勘,僅憑書面資料進(jìn)行設(shè)計,若提供資料不全或交接資料不清,則易忽視周邊環(huán)境中的一些重要影響因素。
3)支護(hù)方案的選擇缺乏多方案比較和技術(shù)論證,支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理。圍護(hù)的選型,支撐的平面布置、豎向布置以及支撐工藝等,沒有與施工工藝、作業(yè)環(huán)境緊密結(jié)合,設(shè)計和施工脫節(jié)的問題導(dǎo)致設(shè)計時的理想狀態(tài)和施工的實際情況差距較大,無法通過施工較好地實現(xiàn)設(shè)計意圖,使設(shè)計效果大打折扣。
4)土層力學(xué)參數(shù)選擇失當(dāng),對巖土工程勘查報告理解不夠透徹,一些地質(zhì)報告對地質(zhì)多變區(qū)域布孔較少也使參數(shù)失真,而由于前期場地條件的限制(如局部動拆遷進(jìn)度受到影響)導(dǎo)致地質(zhì)報告有部分區(qū)域無法提供參數(shù),同樣影響到參數(shù)真實性。
5)錨固結(jié)構(gòu)設(shè)計失誤、設(shè)計荷載取值不當(dāng)?shù)?,與設(shè)計人員缺乏經(jīng)驗有關(guān)。
6)設(shè)計有誤,忽視局部落深區(qū)域的疏忽大意,對結(jié)構(gòu)底板如電梯核批準(zhǔn),寫歸寫、做管做。對施工組織設(shè)計的理解不透徹便會產(chǎn)生錯誤的施工方法,施工順序不當(dāng)、過早加荷、堆重超載等將影響到基坑安全。
1.2深基坑施工方面的風(fēng)險
1)施工單位缺乏經(jīng)驗,地鐵樞紐的深基坑不同于普通高層建筑的深基坑,地鐵樞紐極具自身特色,需遵循其有關(guān)專業(yè)規(guī)范進(jìn)行施工,因此施工經(jīng)驗顯得尤為重要。
2)降水、排水、防水不力,疏干井的降水未達(dá)到效果,將不利于土體固結(jié)和土方開挖,承壓水的降壓井降水不力,則直接威脅到基坑安全??觾?nèi)坑外排水不暢,將加大土體含水量、降低土體強(qiáng)度,增加基坑圍護(hù)變形。防水不力導(dǎo)致的圍護(hù)滲漏水可能會擴(kuò)展到流砂、威脅到圍護(hù)結(jié)構(gòu)和坑外周邊環(huán)境。
3)容易因失水造成地面塌陷,一般在基坑開挖時,需要進(jìn)行坑內(nèi)降水,這需要防止土體失水引起的地面塌陷風(fēng)險。砂土地區(qū)應(yīng)該防止因降水引起水土流失導(dǎo)致的地面塌陷。如果地層失水嚴(yán)重,軟土則會引起大幅沉降,特別是沿線地表均存在相當(dāng)厚度的軟土或淤泥土,明挖施工時淺層地下水可能透過巖石層的裂隙進(jìn)行滲漏,如果滲水過多則會引起地表沉降過大。
4)沒有嚴(yán)格遵守施工規(guī)程,基坑開挖過程中,挖土機(jī)械隨意碰撞支撐系統(tǒng)、錨桿系統(tǒng)及支護(hù)樁堵,造成不應(yīng)有的損失(支撐破壞,錨頭掉落,樁身撞傷等)。基坑開挖不符合規(guī)程:基坑挖土應(yīng)分層進(jìn)行,高差不宜過大。對軟土地區(qū)的基坑開挖,則高差不宜超過進(jìn)行薄層開挖是維持軟土地區(qū)基坑穩(wěn)定的一項重要措施。但是,一些施工單位挖土速度快,且高差過大,迅速改變了原來土體的平衡狀態(tài),降低了土體的抗剪強(qiáng)度,軟土產(chǎn)生較大的水平位移,造成基坑滑坡。另一種情況是基坑開挖深度超過設(shè)計標(biāo)高,造成險情。
5)基坑施工期間,施工單位在基坑邊緣堆放大量的建筑材料、以及基坑中開挖出來的土石,甚至有些施工單位在基坑邊搭起簡易三層小樓兼作辦公室,材料庫,這樣對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的附加壓力,使支護(hù)結(jié)構(gòu)大變形。施工期間對附近的地下水管保護(hù)不力,使得水管泄漏,沖走樁間土,或使基坑周圍土體進(jìn)水,支護(hù)結(jié)構(gòu)荷載劇增,支護(hù)結(jié)構(gòu)大變形。
6)基坑施工監(jiān)理不到位,一些監(jiān)理公司的人員組成中,相當(dāng)一部分為退休或下崗人員,還有一部分為兼職人員,這些人員,或年老體弱,或一知半解,或其他事務(wù)纏身,不能及時發(fā)現(xiàn)問題,更沒有及時向業(yè)主提供工程信息,也不善于提出解決問題的建議,使得業(yè)主不能及時了解工程信息,錯過決策的良機(jī)。
2 地鐵樞紐深基坑施工風(fēng)險控制措施
2.1基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的正確選擇
基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇要遵循以下基本依據(jù):
1)基坑的平面尺寸、開挖深度、工程地質(zhì)及水文條件。
2)荷載情況,包括土壓力,水壓力(特別是承壓水的情況),地面荷載的分布及大小,施工荷載,相鄰建筑物的荷載,當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)的一部分時應(yīng)考慮人防和地震作用等。
3)環(huán)境條件,包括基坑周圍的地區(qū)性質(zhì),基坑周圍的建筑物狀況,基坑周圍的公用設(shè)施分布及地下構(gòu)筑物、地下管線狀況,基坑周圍的交通狀況和道路狀況,基坑周圍的水域狀況,基坑所處的地區(qū)環(huán)境的特殊狀況,以及對基以及對基坑施工的特殊要求,噪聲、振動、地面污染等,相鄰工地的施工情況,特別是打樁和降水情況。
2.2基坑工程的優(yōu)化設(shè)計
基坑工程是一門系統(tǒng)工程,它既要解決復(fù)雜的工程技術(shù)問題、土體的強(qiáng)度與穩(wěn)定問題、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形問題以及周圍土體的變形問題等,又要達(dá)到較高的經(jīng)濟(jì)效益,需要運用多種技術(shù)。同時,基坑工程又是一門風(fēng)險工程,事故發(fā)生率比較高,其中有的是過分追求較低的工程造價而忽視了技術(shù)的可靠性,也有的是某一項技術(shù)措施失效,還有的是各種技術(shù)措施不協(xié)調(diào)等。另外,由于基坑的幾何尺寸、水文地質(zhì)和周圍環(huán)境的差異,不同的基坑工程需要采用不同的設(shè)計方案,而每一種方案都有其特點,有的造價低,有的工期短,有的安全度高。這些方案需要進(jìn)行全面的、量化的比較,找出一個真正優(yōu)秀的方案,因此,基坑工程需要優(yōu)化設(shè)計。
2.3深基坑施工技術(shù)要點
1)開挖中充分利用時空效應(yīng)規(guī)律,嚴(yán)格掌握施工工藝要點,沿縱向按限定長度逐段開挖,在每個開挖段分層、分小段開挖,隨挖隨撐,按規(guī)定時限開挖及安裝支撐并施加預(yù)應(yīng)力,按規(guī)定時限施工底板鋼筋混凝土,減少地下連續(xù)墻的無支撐暴露時間??刂崎_挖段兩頭的土坡坡度,經(jīng)邊坡穩(wěn)定分析定出安全坡度,并注意及時排除流向土坡的水流,防止滑坡。當(dāng)邊坡需長期暴露時,邊坡可澆筑素混凝土或采取其他加固方法。
2)封堵地下連續(xù)墻滲漏水,在基坑開挖中,對地下連續(xù)墻接縫或墻面出現(xiàn)的水土流失,要及時封堵,以減小坑周的地面沉降和防止基坑一側(cè)水土流失引發(fā)擋墻傾斜及基坑坍塌事故。
3)坑底開挖與修整,當(dāng)最后一次開挖時,為檢測墻體變形和地面沉降,應(yīng)采取挖槽安裝鋼支撐。為防止局部超挖,在坑底設(shè)計標(biāo)高以上30cm的土方,用人工挖土修整。對超挖的洼坑要用砂填實。切實備好出土運輸和棄土條件。查清和排干基坑內(nèi)的貯水體、水管,事先充分配好排除基坑積水的排水設(shè)備,以保證基坑開挖面不浸水,防止開挖土坡被暗藏積水沖塌,引發(fā)基坑失穩(wěn)。
4)實行信息化施工,當(dāng)基坑周邊有構(gòu)筑物或地下管線需要重點保護(hù)時,在基坑開挖施工的全過程實施工程監(jiān)測。監(jiān)測內(nèi)容包括地下連續(xù)墻變形、基坑回彈、坑周土層位移、地表沉降、構(gòu)筑物沉降位移、地下管線沉降等。監(jiān)測數(shù)據(jù)及時反饋,以決策技術(shù)保護(hù)措施。
3 結(jié)語
本文針對地鐵樞紐施工常見的風(fēng)險,提出了風(fēng)險防范的對策。對基坑工程而言,應(yīng)包括基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的正確選擇,基坑工程的優(yōu)化設(shè)計以及信息化施工等。本文從具體的防護(hù)措施上給地鐵樞紐深基坑施工風(fēng)險找到了解決的辦法,具有一定的實際意義。
參考文獻(xiàn):
[1]楊玲,黃天寅.地鐵車站深基坑工程施工風(fēng)險控制.城市道橋與防洪[J]2008(10).
【關(guān)鍵詞】高層建筑;深基坑支護(hù)
前言
深基坑工程的施工是一個循序漸進(jìn)的過程,施工單位應(yīng)按先設(shè)計、后施工的程序施工,并盡量做到邊施工、邊監(jiān)測,還要遵循“分層開挖,先撐后挖,隨挖隨撐,對稱均衡,限時限量”的原則,杜絕盲目施工和野蠻施工的現(xiàn)象,加強(qiáng)對整個深基坑施工過程的控制,保證工程順利、安全地完成。 基坑工程是建筑工程的一個重要組成部分,特別是深基坑工程施工的成敗往往事關(guān)工程全局。深基坑施工的安全可靠,直接關(guān)系著高層建筑的安全性、穩(wěn)定性和長久性。深基坑的支護(hù)工程要從支護(hù)的設(shè)計和施工兩面著手,確保質(zhì)量。良好的基坑支護(hù)施工技術(shù),是整個工程施工順利的前提與保證,是整個龐大工程的重要開端。因此,加強(qiáng)對建筑深基坑施工技術(shù)的認(rèn)識與研究意義重大。
一、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇分析研究
深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇,一般應(yīng)先考慮本單位現(xiàn)有施工機(jī)構(gòu),優(yōu)先考慮本工程基礎(chǔ)樁相同類型樁作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu),如工程樁采用鋼筋混凝土灌注樁,則基坑支擴(kuò)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量選用這種樁型,其直徑可相應(yīng)選用較小直徑,這樣可減少進(jìn)退場費用。當(dāng)基坑較深圍護(hù)樁布置允許時,應(yīng)盡量選用兩排支護(hù)樁,這種布置方式力學(xué)性能較好,前后排樁與樁頂圈梁形成剛架結(jié)構(gòu),樁間土參與協(xié)同工作。改善圍護(hù)樁的受力狀況,達(dá)到減少樁的配筋量。當(dāng)圍護(hù)樁要求達(dá)到防滲要求,基坑深度小于7m,地表雜填土中磚瓦碎片含量較多時,不宜單獨選用水泥攪拌樁,攪拌樁改為水泥注漿。北方粘土地區(qū),基坑較深,可選用鋼筋混凝土樁加錨桿支護(hù)形式,但南方一般不適用,可選用大直徑鋼筋混凝土灌注樁,樁頂加鋼筋混凝土圈粱,轉(zhuǎn)角處加斜支撐。凡是地基土為淤泥,且基坑又較深時,不宜選用鋼板樁,選用鋼筋混凝土地下連續(xù)墻。工程造價較高,可選用大直徑兩排鋼筋棍凝土灌樁,中間加水泥攪拌樁(互相重疊 150mm 以上,以便形成防滲幕墻,且參加灌注樁協(xié)同工作,具有良好力學(xué)性能,當(dāng)條件允許時,用井點降水作為輔助手段)。圍護(hù)樁的選用應(yīng)經(jīng)過多方案比較,根據(jù)實際情況,包括周圍環(huán)境和地質(zhì)條件,選用經(jīng)濟(jì)效益最佳的支護(hù)方式。
二、基坑支護(hù)的設(shè)計問題分析
基坑支護(hù)體設(shè)計要根據(jù)實際施工需求,結(jié)合基坑側(cè)壁安全等級及重要性系數(shù)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹贫ㄔO(shè)計方案,應(yīng)充分做到以下幾點:
1、充分利用新技術(shù)、新理念,具體事物具體分析,不要生搬硬套傳統(tǒng)的設(shè)計理念。在
現(xiàn)今的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計領(lǐng)域,還沒有公認(rèn)的、權(quán)威的的計算公式,基本上都是摸著石頭過河。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計要區(qū)別其他設(shè)計領(lǐng)域,要改變傳統(tǒng)觀念,利用施工監(jiān)測反饋動的態(tài)信息指引設(shè)計體系。
2、重視支護(hù)結(jié)構(gòu)理論和材料的試驗研究,實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。正確的理論必須建立在大量試驗研究的基礎(chǔ)之上。在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實驗方面,我國與發(fā)達(dá)國家有較大距離,還有大量的路要走。不過,我國由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,大量高層超高層建筑拔地而起,所以積累了擁有大量的第一手施工數(shù)據(jù),但缺少科學(xué)的測試數(shù)據(jù),無法形成理論,我們以后一定要重視。
3、勇于創(chuàng)新,設(shè)計支護(hù)結(jié)構(gòu)時,開拓思路,多進(jìn)行新的嘗試。在施工中深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)各元素往往是相互結(jié)合的,各結(jié)構(gòu)相互結(jié)合,這就要求我們從全局出發(fā),尋求新的設(shè)計思路,探索更好的計算方法?;又ёo(hù)是一種特殊的結(jié)構(gòu)方式,具有很多的功能。不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)適應(yīng)于不同的水文地質(zhì)條件,因此,要根據(jù)具體問題,具體分析,從而選擇經(jīng)濟(jì)適用的支護(hù)結(jié)構(gòu)。
三、基坑支護(hù)的施工流程分析
深基坑支護(hù)的施工流程一般包括:施工前準(zhǔn)備、支護(hù)樁的施工、聯(lián)系梁等的施工、錨桿的施工、土方開挖。支護(hù)樁一般采用人工挖孔樁,然后用鋼筋混凝土做護(hù)壁。聯(lián)系梁施工時,先開挖基槽,經(jīng)驗收合格后,進(jìn)行抗?jié)B墻混凝土的澆筑,最后再對聯(lián)系梁施工?;油谥铃^桿標(biāo)準(zhǔn)高度后,開始進(jìn)行鉆孔、制作錨頭、穿錨索、注漿,安裝連系梁,穿外錨具,然后錨固,最后進(jìn)行錨桿試驗。土方開挖要采用分層開挖,對挖出的土方要隨時挖出隨時運走,把土清理干凈。在施工整個流程中中,需要對工程進(jìn)行實時監(jiān)測,隨時掌握工程情況,確保安全并對后來工作提供決策指導(dǎo)。
四、基坑支護(hù)施工階段的控制要點分析
施工階段是項目實施的關(guān)鍵階段,監(jiān)理工程師應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘探資料和當(dāng)?shù)厮臍夂驐l件,結(jié)合當(dāng)?shù)厣罨庸こ淌┕さ慕?jīng)驗和條件,確定工程的關(guān)鍵項目,要求施工單位制定專項施工方案報監(jiān)理機(jī)構(gòu)審核,并強(qiáng)調(diào)要制定突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案。
1、深基坑工程的施工。深基坑工程包括挖土、擋土、圍護(hù)、防水等環(huán)節(jié),是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,任何一個環(huán)節(jié)的失誤都有可能導(dǎo)致施工失敗,甚至造成事故。施工單位要嚴(yán)格按照施工規(guī)程、經(jīng)批準(zhǔn)的施工組織設(shè)計及相關(guān)的技術(shù)規(guī)范組織施工,對各施工要點要制定具體措施,并加強(qiáng)過程控制。例如,確定土方開挖方案時,應(yīng)對周圍建筑物、構(gòu)筑物進(jìn)行拍照和錄像,對地質(zhì)勘測報告、周圍建筑物及地下設(shè)施情況等信息進(jìn)行分析,對特殊土質(zhì)需精心組織施工,膨脹土地區(qū)不宜在雨季開挖,軟土地區(qū)分層開挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土進(jìn)度過快,極易改變土體原來的平衡狀態(tài),降低土體的抗剪強(qiáng)度,可導(dǎo)致土體快速滑移,這樣不利工程監(jiān)控,易造成坍塌事故。
2、深基坑周圍土體止水效果的控制。在地下水位較高的地區(qū),地下水對深基坑工程施工帶來的危險程度是相當(dāng)高的。地下水的來源一般為上層滯水、潛水、承壓水、雨水及基坑周圍的滲漏管道水,由于水的來源復(fù)雜,枯水期和豐水期水位變化的影響,在制定止水方案時應(yīng)從深基坑工程的防水、降水和排水三個方面考慮,根據(jù)地質(zhì)勘察部門提供的地質(zhì)資料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周圍環(huán)境,對周邊有建筑基坑,宜采用以堵為主,抽水為輔,否則會導(dǎo)致基坑周圍土體與水體的流失,使建筑物不均勻沉陷,甚至發(fā)生坑底流沙、管涌等現(xiàn)象,增大了處理難度,拖延了工期,反之,以降水為主。
五、深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)分析
深基坑圍護(hù)安全系數(shù)的確定由設(shè)計者自定,安全具體確定應(yīng)與現(xiàn)場具體情況而定,當(dāng)基坑附近有建筑物或煤氣等市政管網(wǎng)。工程地質(zhì)報告中提供土質(zhì)參數(shù)較差時,應(yīng)選用較大的安全系數(shù)。不能盲目套用工程地質(zhì)報告有關(guān)參數(shù),應(yīng)對現(xiàn)場土質(zhì)情況進(jìn)行全面了解和分析,合理地選用各種土質(zhì)參數(shù),特別是土的內(nèi)聚力 c 值,應(yīng)根據(jù)實際情況進(jìn)行折減,以提高計算結(jié)果可靠性,提高支護(hù)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。
六、結(jié)語
近年來,隨著大批的高層和超高層建筑的建設(shè),開發(fā)商為提高建筑用地率,加之國家有關(guān)規(guī)范對基礎(chǔ)埋置深度和人防工程的要求,多層、高層、超高層建筑地下室的設(shè)計必不可少,有的地下建筑甚至有三四層,深的達(dá)十多米,于是,地下建筑開挖時的深基坑支護(hù)成為一個必要的施工過程。但由于深基坑支護(hù)為臨時建筑,不在建筑主體施工的范圍內(nèi),為節(jié)省投資、降低成本及加快進(jìn)度,業(yè)主、施工單位往往只強(qiáng)調(diào)基坑支護(hù)施工的臨時性,而忽略了基坑支護(hù)施工的重要性、復(fù)雜性及風(fēng)險性,認(rèn)為只要基礎(chǔ)工程完成時,基坑支護(hù)未垮掉便解決問題,有的施工單位甚至認(rèn)為挖一個大坑、簡單地處理一下坑壁即可,致使深基坑施工時安全質(zhì)量事故時有發(fā)生,不僅延誤了工期,還造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,本文以上提出了一些自己的建議。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞: 深基坑 設(shè)計 施工
中圖分類號:TE42 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
前言:
深基坑工程是一個復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)工程。它需要面對的巖土工程條件、環(huán)境條件、施工條件存在著諸多不確定性、多元性和時域性,如巖土材料的非均勻性、各向異性,外力和環(huán)境條件的不確定性、可變性。在工程實踐中,存在著一方面實踐超前于理論,另一方面理論又不能正確反映實際的施工過程和環(huán)境效應(yīng)的問題。
一、深基坑工程設(shè)計與施工的基本原則
(1)對地質(zhì)條件和周邊環(huán)境進(jìn)行充分考察,根據(jù)周邊環(huán)境的要求制定出經(jīng)濟(jì)合理的支護(hù)方案,并據(jù)此提出支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移和鄰近地層的垂直沉降標(biāo)準(zhǔn);
(2)基坑設(shè)計階段,要根據(jù)基坑所在場地的工程地質(zhì)報告、土工試驗結(jié)果、原位標(biāo)貫試驗結(jié)果、土層含水量、區(qū)域地層參數(shù)的取值經(jīng)驗等綜合選取;
(3)在分析支護(hù)結(jié)構(gòu)受力和變形時,應(yīng)充分考慮施工的每一階段支護(hù)結(jié)構(gòu)體系和外面荷載的變化,同時要考慮施工工藝的變化,挖土次序和位置的變化,支撐和留土?xí)r間的變化等;
(4)基坑設(shè)計人員應(yīng)充分認(rèn)識到在基坑施工過程中還會遇到很多設(shè)計階段難以預(yù)測到的問題,因此,設(shè)計人員應(yīng)密切和施工人員聯(lián)系,全面把握施工進(jìn)展?fàn)顩r,及時處理施工中遇到的意外情況;
(5)基坑施工過程中應(yīng)該制定完備的監(jiān)測方案,監(jiān)測結(jié)果應(yīng)及時總結(jié),一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時與設(shè)計施工等方面及時反映,以便分析異常原因,及時提出解決方法;
(6)基坑工程的施工必須完全按照設(shè)計文件的要求去做,需要變更施工工藝和施工順序應(yīng)提前向設(shè)計人員提出,設(shè)計人員重新計算分析許可后方可進(jìn)行變更。
二、深基坑工程設(shè)計與施工過程控制
在深基坑工程設(shè)計和施工中,采用深基坑動態(tài)設(shè)計與信息化施工技術(shù)。
由于深基坑工程事故的風(fēng)險性、臨時性和多樣性,近些年來,許多城市的軟土深基坑工程產(chǎn)生了大大小小的事故。由于深基坑工程事故發(fā)生原因復(fù)雜,引發(fā)事故的因素多種多樣,如地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、相鄰建筑物結(jié)構(gòu)、基坑周圍管網(wǎng)分布,以及深基坑本身的支護(hù)方式、地下水處理系統(tǒng)的設(shè)計施工問題等等。
要實現(xiàn)深基坑工程事故安全性的完全過程控制是一項復(fù)雜系統(tǒng)工程,需要進(jìn)行精心的設(shè)計和施工。分析方法如下:
1、制定控制目標(biāo):深基坑工程事故過程控制的控制目標(biāo),就是在深基坑工程開挖和地下結(jié)構(gòu)施工過程中及土方回填之前,為深基坑開挖和基礎(chǔ)施工提供穩(wěn)定的工作空間和可靠安全的保障,不發(fā)生影響施工工期和施工進(jìn)度的過大變形、基坑隆起、水土流失和整體失穩(wěn)破壞等情況,應(yīng)當(dāng)針對特定的深基坑工程的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件,確定不同深基坑的控制目標(biāo),從支護(hù)結(jié)構(gòu)擋土穩(wěn)定性,地下水處理系統(tǒng)止水效果等多個角度來綜合考慮,根據(jù)所確定的控制目標(biāo)來進(jìn)行控制方案的實施。
2、選擇監(jiān)測項目:針對深基坑工程特點確定的預(yù)防深基坑工程事故的控制目標(biāo),需要選擇監(jiān)測參數(shù)來控制深基坑工程的施工過程,實施相應(yīng)的控制方案。對于深基坑工程事故預(yù)警作用的監(jiān)測項目主要包括兩方面:一方面是深基坑工程自身的支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全;另一方面是基坑周圍環(huán)境,包括周圍建(構(gòu))筑物、道路及地下管線的安全與正常使用,同時深基坑工程監(jiān)測項目選擇同基坑工程等級,現(xiàn)場條件及基礎(chǔ)等級有關(guān),如建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB5007-2002)規(guī)定,見下表:
根據(jù)地基基礎(chǔ)等級確定的深基坑監(jiān)測項目表
注:√為必測項目;為宜測項目
根據(jù)基坑工程等級確定的深基坑監(jiān)測項目表
注:√為必測項目;為選測項目
3、確定控制方案:深基坑工程的過程控制方案應(yīng)當(dāng)考慮到工程實踐中,深基坑工程事故的設(shè)計、施工及監(jiān)測原因占主要部分的統(tǒng)計情況,針對設(shè)計、施工及監(jiān)測過程控制方案,控制方案的確定原則如下:
①深基坑工程支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)選取合適,各種荷載取值得當(dāng),考慮周全。對土壓力、水壓力、施工荷載、地面超載、支撐預(yù)應(yīng)力、結(jié)構(gòu)自重以及周圍建筑物和溫度變化引起的荷載均要考慮周全,對于土壓力考慮位移模式、分清靜止土壓力,主動土壓力和被動土壓力的取值,對于水壓力,水土合算采用總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo),水土分算采用有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo),滲透情況下采用動水壓力計算等等。
②深基坑工程支護(hù)方案確定因地制宜,采用概念設(shè)計指導(dǎo)。對于具體工程,根據(jù)地質(zhì)情況和基坑工程特點,可選用的基坑支護(hù)類型有很多種,要綜合考慮基坑自身情況如開挖深度、平面形狀和尺寸、場地條件水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件、周圍建筑環(huán)境保護(hù)要求、建筑物重要程度、地下管線的限制要求等精心設(shè)計基坑圍護(hù)方案和撐錨方案。
③深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)根據(jù)不同支護(hù)類型進(jìn)行承載能力、變形、穩(wěn)定性計算。常用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)計算有:樁同作用分析、水土側(cè)壓計算、水平支點力計算、支護(hù)結(jié)構(gòu)的嵌固分析、對于樁墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變形計算。對于三級基坑,地層較穩(wěn)定、周圍環(huán)境較簡單的二級基坑,一般可采用極限平衡法計算。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性計算是深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要組成,基坑穩(wěn)定性驗算包括邊坡穩(wěn)定計算、基坑坑底抗隆起穩(wěn)定計算、整體穩(wěn)定性驗算、管涌驗算,坑底滲流量穩(wěn)定驗算、承壓水穩(wěn)定驗算?;娱_挖后回彈和抗降起驗算可以采用實用計算法、經(jīng)驗公式法、有限單元法計算。
④圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工中應(yīng)嚴(yán)格按照各種型式支護(hù)結(jié)構(gòu)施工的工藝流程進(jìn)行。
⑤深基坑施工中的監(jiān)測:根據(jù)控制方案中設(shè)定的監(jiān)測項目進(jìn)行綜合監(jiān)測,并對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行整理分析,比較勘察設(shè)計所預(yù)期的巖土性狀同監(jiān)測結(jié)果差別,定量分析與評價、及時進(jìn)行險情預(yù)報,提出合理化措施和建議。
⑥深基坑工程的事故處理:當(dāng)深基坑工程監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果超過預(yù)警限制,要及時進(jìn)行事故病害處理,查明導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果偏大,產(chǎn)生病害事故的原因,判斷發(fā)展的狀況和動態(tài),正確制定處理方案,迅速組織力量進(jìn)行處理技術(shù),避免失去時機(jī),釀成更嚴(yán)重的后果。處理措施要概念清晰,方法正確、迅速有效,盡量減少事故損失。
三、深基坑設(shè)計與施工相關(guān)問題分析及建議
深基坑設(shè)計與施工中,主要針對淤泥質(zhì)黏土、軟土和填土等特殊性巖土中遇到的的相關(guān)問題分析及建議:
(1)淤泥質(zhì)黏土的深基坑支護(hù)設(shè)計上,由于淤泥質(zhì)黏土層的含水量一般在40%~50%左右、孔隙比一般在1.2~1.6之間,土層的壓縮性高,抗剪強(qiáng)度較低。在淤泥質(zhì)黏土的深基坑支護(hù)設(shè)計中,設(shè)計人員一定要注意挖掘機(jī)械的應(yīng)用,以及施工人員的具體操作流程等實際問題,并要在設(shè)計方案中分別制定出有針對性的解決措施與方法。淤泥質(zhì)黏土層開挖深度普遍要求小于6 m,也可以根據(jù)工程項目實際需求而有所增加,但是要盡量控制在6 m-10m之間,如果超出這個深度數(shù)值,就難以保證深基坑施工的安全。
(2)軟土的深基坑支護(hù)設(shè)計上,由于軟土的成分主要為:深灰色淤泥質(zhì)黏土、砂質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土等。軟土分布較廣地區(qū)的年均降水普遍較大,而且常年處于較高的溫度,因此,在軟土的深基坑支護(hù)設(shè)計中一定要特別注意這一問題。近年來,國內(nèi)對于軟土的深基坑支護(hù)設(shè)計,主要采取懸壁式、單支點及多支點式、圓筒式等支護(hù)結(jié)構(gòu),各種支護(hù)結(jié)構(gòu)都有其顯著的特點,并被廣泛應(yīng)用于軟土地質(zhì)條件的深基坑項目施工中。由于軟土的性質(zhì)偏軟,因此在深基坑支護(hù)設(shè)計中一定要考慮到深基坑的整體硬度和強(qiáng)度,對于部分土層較軟的部分,還要進(jìn)行必要的加固設(shè)計,確保深基坑施工中的安全性與穩(wěn)定性。
(3)填土的深基坑支護(hù)設(shè)計上,目前填土的深基坑支護(hù)設(shè)計是國內(nèi)較為常見的地質(zhì)條件之一,具有較強(qiáng)代表性與典型性。填土層的地下水主要有三層,即上層滯水、潛水和承壓水。上層滯水埋藏于粘質(zhì)粉土層、粉土、填土中;潛水埋藏于砂卵石層中;承壓水也埋藏在砂卵石層中。在制定填土的深基坑支護(hù)設(shè)計方案時,一定要特別注意深基坑施工中對于地下水系統(tǒng)的破壞,還要充分考慮到由于地下水的流動與沖刷對支護(hù)系統(tǒng)的腐蝕,要采取有效的措施排除深基坑中的存水量,確保深基坑施工中施工人員的安全,以及機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定。
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關(guān)鍵詞:深基坑支護(hù);因素;方案
中圖分類號:TV551.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
深基坑支護(hù)具有擋土、截水以及穩(wěn)定坑底的作用,還可以防止周圍土體變形,保證深基坑工程施工的安全。隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展,高層建筑的地基基礎(chǔ)施工也越來越深,對深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求也越來越高,同時在施工過程中遇到的問題越來越多。因此,在選擇基坑支護(hù)方案的時候,要綜合和各方面因素,考慮到深基坑支護(hù)的安全、經(jīng)濟(jì)和便利等,這對整個建筑工程那個的工期、效益和質(zhì)量都會產(chǎn)生很大的影響,是土木工程施工的關(guān)鍵技術(shù)之一。
一、影響深基坑支護(hù)穩(wěn)定的因素
在實際施工過程中,影響深基坑支護(hù)穩(wěn)定的因素多種多樣,不僅增加支護(hù)工程施工難度,而且影響了施工安全。深基坑支護(hù)對質(zhì)量有較高的要求,對地上地下結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和整個建筑的工程質(zhì)量都產(chǎn)生重要的影響。同時,深基坑支護(hù)具有較高的風(fēng)險和事故發(fā)生率,在很大程度上影響了深基坑支護(hù)的穩(wěn)定性和可靠性。
(一)巖土條件對深基坑支護(hù)的影響
在施工開始前,要對施工現(xiàn)場土質(zhì)進(jìn)行實地的勘測,如果土質(zhì)的的復(fù)雜多樣,分部不均勻,給勘察和施工帶來困難,會導(dǎo)致勘測資料的不詳細(xì)和不準(zhǔn)確,就會給基坑施工帶來巨大的安全隱患。巖土條件在一定程度上決定了基坑支護(hù)的施工質(zhì)量和進(jìn)度,對深基坑的挖掘產(chǎn)生很大的影響。
(二)設(shè)計階段影響深基坑支護(hù)因素
設(shè)計方案的選定取決于基坑的深度、地基基坑的物理力學(xué)性質(zhì)、水文條件以及周圍的環(huán)境等,設(shè)計控制的變形要求,施工的能力、條件以及支護(hù)的受力結(jié)構(gòu)等因素。由于基坑支護(hù)施工要求技術(shù)水平較高,如果設(shè)計人員的水平有限和經(jīng)驗不足,很容易造成設(shè)計的不全面。
(三)在施工階段影響深基坑支護(hù)的因素
在施工階段,施工單位進(jìn)行作業(yè)時,經(jīng)常會出現(xiàn)地質(zhì)情況與勘查報告不相符,沒有進(jìn)行補(bǔ)充勘查工作和修改施工設(shè)計就會出現(xiàn)問題,存在隱患,同時對土方開挖和運輸方案的制定不完善,沒有制定有效的搶救措施;對深基坑周圍的臨時辦公住宿用房和施工材料都沒有進(jìn)行很好的擺放和安置;有的施工單位沒有建立相應(yīng)的異?;蚴俏kU情況的預(yù)警系統(tǒng),對事故的發(fā)生沒有引起很大程度上的重視。
(四)水對深基坑支護(hù)的影響
水是影響深基坑支護(hù)穩(wěn)定與否的重要因素,大部分的深基坑支護(hù)出現(xiàn)問題或是事故都與水處理不當(dāng)有關(guān),比如在強(qiáng)降水期間,施工單位對基坑的坡體、坑壁和坡頂沒有采取有效的防范措施,支護(hù)結(jié)構(gòu)的上部也沒有進(jìn)行有效的排水,造成雨水長時間對樁間土進(jìn)行沖刷,使土體流失;還有由于對深基坑的水沒有及時排出,長時間的浸泡就會對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)造成不利的影響,直接影響基坑的穩(wěn)定性。
基坑周圍的上層滯水如果不能完全排走,而在基礎(chǔ)施工階段,抽水工作就會停止,單單靠底部砂層底部滲完上層滯水,由于水量不斷增加和時間的延長,就會使得上層滯水越來越多,導(dǎo)致復(fù)合土體的強(qiáng)度不斷降低,很容易出現(xiàn)邊坡坍塌的現(xiàn)象。
還有一個因素是基坑內(nèi)存在大量的降水,止水帷幕對深基坑底地下水流入基坑沒有有效的阻止或減少,由于在設(shè)計過程中,深度不夠,就會造成基坑內(nèi)嚴(yán)重漏水。在抽水和降水的過程中,隨著水位不斷下降,基坑內(nèi)的基土就會隨著降水漏斗曲線產(chǎn)生不均勻的沉降,同時,大量的泥漿會通過樁間流入基坑,形成很厚的淤泥土質(zhì),就會造成基坑周圍的地面出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象,使得附近的道路開裂,甚至遭到嚴(yán)重的破壞。
(五)支撐和錨固結(jié)構(gòu)的影響
支撐和錨固結(jié)構(gòu)時基坑支護(hù)中最常見的支護(hù)結(jié)構(gòu)。在支撐結(jié)構(gòu)中,桿件和體系的穩(wěn)定與否關(guān)系到整個支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固;而錨固結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)剛度大,位移小,選擇性比較多,適用于非軟土的深基坑工程,也應(yīng)用于周圍建筑密度較大的地區(qū),但是,對施工技術(shù)、基土保護(hù)以及支護(hù)質(zhì)量要求比較高,只要其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯或是問題,就會導(dǎo)致錨桿失去保護(hù)作用。
二、加強(qiáng)穩(wěn)固深基坑支護(hù)的解決措施
為了保證深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量,采取有效的措施,防止出現(xiàn)事故。
(一)要做好施工前的地質(zhì)勘察工作
在深基坑開挖前,要對施工地點的地形、特點和地質(zhì)條件作很充分的勘察,監(jiān)理的工程師要根據(jù)地質(zhì)的勘察報告,認(rèn)真分析導(dǎo)致出現(xiàn)支護(hù)滑坡的原因,對影響邊坡穩(wěn)定的關(guān)鍵地段、不同地質(zhì)指標(biāo)、重要的土層做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作,不能馬虎大意,心存僥幸,給施工留下安全隱患。另外,在實際施工和挖掘過程中,針對勘察資料與實際施工不相符的情況,要求監(jiān)理工程師要進(jìn)行對比,對于有巨大差異的地質(zhì)和土質(zhì),要與施工單位進(jìn)行及時有效的溝通,根據(jù)客觀的實際情況,對是否對方案進(jìn)行調(diào)整更改作進(jìn)一步的分析和研究。
(二)保證深基坑支護(hù)的質(zhì)量
首先,深基坑支護(hù)的設(shè)計方案由施工單位設(shè)計或是委托其他單位進(jìn)行設(shè)計,因此,要聘請專業(yè)的設(shè)計人員,對施工方案進(jìn)行嚴(yán)格的評審,要不斷降低施工的風(fēng)險,保證施工順利進(jìn)行。
其次,在開挖過程中,要對基坑的尺寸、標(biāo)高、和坡度進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,關(guān)注深基坑的變化,不得隨意改變錨桿的位置、鋼筋網(wǎng)間距和范圍、放坡系數(shù)等,需要進(jìn)行變更的項目必須組織相關(guān)的專家會審,做到保質(zhì)保量。
最后,在施工過程中,各參建單位要密切配合,必須保證土方挖掘的順序和方法與設(shè)計的一樣,遵循“分層開挖、嚴(yán)禁超挖”的原則,盡量減少土體的挖動范圍,進(jìn)行對稱和均衡開挖,合理利用土體在挖掘過程中的位移的能力,施工單位要采取一定的措施防對止支護(hù)結(jié)構(gòu)和工程樁發(fā)生碰撞,在發(fā)現(xiàn)異常情況時,要停止施工,采取有效措施進(jìn)行防范。
(三)降低水因素對深基坑支護(hù)的影響
在基坑開挖和進(jìn)行支護(hù)施工時,土層中的滯水隙水、承壓水水、地面積水以及降水等,如果沒有采取有效的措施進(jìn)行處理,就會給支護(hù)和基坑挖掘帶來不利的影響,因此,施工單位要根據(jù)地質(zhì)條件和周圍的環(huán)境采取相應(yīng)的防滲措施,對坡頂和坡面采取降排水措施,要加強(qiáng)地下管道的檢查維護(hù)工作,防止漏水現(xiàn)象的發(fā)生,給施工帶來不便,防止因為含水量超出一定程度,引起滑坡。
(四)加強(qiáng)動態(tài)的監(jiān)測
由于基坑支護(hù)的施工的技術(shù)要求比較高,邊坡穩(wěn)定存在很大的危險性和破壞性,對周圍的建筑和地下管線產(chǎn)生不同程度的影響,在施工過程中,要加強(qiáng)對周邊環(huán)境和基坑挖掘和支護(hù)工作進(jìn)行有效監(jiān)測,做到及時預(yù)報,防患于未然;通過監(jiān)測數(shù)據(jù)和設(shè)計參數(shù)的對比,分析出設(shè)計方案的合理性與科學(xué)性,保證有效的安排下一道程序,增加施工的安全程度和工程的可控性,不斷總結(jié)經(jīng)驗,促進(jìn)基坑工程施工技術(shù)的提高。因此,施工單位必須加強(qiáng)對工程的動態(tài)施工,廣泛的推行信息化施工,及時掌握基坑土體的變化特性,保持邊坡的穩(wěn)定,不斷加強(qiáng)對基坑施工的管理,預(yù)防邊坡失穩(wěn)、周圍的建筑下降以及地下管道破壞等事故的發(fā)生。
結(jié)語
綜上所述,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的重要性不言而喻,設(shè)計單位和施工企業(yè)在進(jìn)行深基坑支護(hù)施工時,要從現(xiàn)場施工的實際情況出發(fā),考慮到一切的影響因素,采取不同的措施對深基坑支護(hù)工程進(jìn)行施工和維護(hù),保證整個工程的施工質(zhì)量,做到萬無一失。
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